Řízení výkonu lehkých stropních výměníků tepla – díl 1.
Šesticestné ventily - v moderních budovách se stále častěji používají stropní výměníky střídavě v režimu vytápění i chlazení. V přechodném období nebo v budovách, které kombinují odlišné druhy provozů, mohou nároky na klima v jednotlivých místnostech znamenat, že některý výměník topí, zatímco další musí chladit.
Topná a chladící voda jsou rozvedeny po objektu čtyřtrubkovým potrubním systémem a teprve před spotřebičem se provádí přepínání a regulace průtoku jednotlivých médií.
Návrh regulace výměníku musí splnit následující úkoly:
- Přepínat mezi topnou a chladící vodou
- Zamezit míchání obou médií
- Regulovat průtok vybraného média dle požadavků na klima
Pro stropy lze použít několik hydraulických zapojení:
1) Zapojení s 2 (tlakově nezávislými) regulačními ventily a 2 uzavíracími ventily
2) Zapojení s 2 (tlakově nezávislými) regulačními ventily a 1 přepínacím ventilem
3) Zapojení s 1 šesticestným regulačním ventilem
4) Zapojení s 1 šesticestným přepínacím ventilem a 1 tlakově nezávislým regulačním ventilem
Zřejmou nevýhodou prvních dvou zapojení je složitost. Na každý výměník je nutné použít 3 nebo 4 datové body a stejný počet pohonů a ventilů.
Šesticestný ventil regulaci výměníku výrazně zjednodušuje. U méně náročných aplikací lze šesticestný ventil použít nejen pro přepínání média, ale také pro samotnou regulaci průtoku. U náročnějších aplikací, jako jsou třeba kancelářské prostory nebo u výměníků menších rozměrů (včetně výměníků čtyřtrubkových fancoilů) je vhodné použít zapojení, kde šesticestný ventil slouží pro přepínání médií a regulaci obstará tlakově nezávislý ventil.
Obr.1: Šesticestné ventily Siemens DN20 a DN10
Obr.2: Odlišné hodnoty kV v hrdle topné a chladící vody
Z konstrukčního hlediska je šesticestný ventil vlastně armatura vytvořená ze dvou tvarově a rozměrově shodných třícestných kulových ventilů spojených společným vřetenem. Koule má vrtání ve tvaru L, takže do odbočujícího hrdla pouští vždy jen médium zprava nebo zleva a nedochází k mísení. Protože požadované průtoky při topení a chlazení se liší díky odlišným teplotním spádům, je každý ventil opatřen clonkami, které odpovídají různým hodnotám kV. Ventil je dále vybaven fukncí kompenzace tlaku. Ta vyrovnává tlak ve výměníku při vychládání topné vody, když je ventil uzavřen.
![Obr.3: Hydraulická funkce šesticestného ventilu [A-A přívod a zpátečka topné vody; B-B přívod a zpátečka chladící vody; C-C přívod a zpátečka výměníku]](/docu/clanky/0187/018753o17.png)
Obr.3: Hydraulická funkce šesticestného ventilu [A-A přívod a zpátečka topné vody; B-B přívod a zpátečka chladící vody; C-C přívod a zpátečka výměníku]
K otáčení lze použít dvou nebo tříbodové servopohony s napájením 230 V nebo 24 V a také pohony ovládané signálem 0/2…10 V, případně pohonem s komunikací KNX. Jde o stejné pohony používané pro normální dvoucestné nebo třícestné kulové ventily.
Řízení šesticestného ventilu je jiné než u ostatních armatur s rotací 90°, kde krajní polohy pohybu odpovídají krajním hodnotám průtokové křivky – zavřeno/otevřeno. Šesticestný ventil je uzavřen v poloze 45° a v krajních polohách je plně otevřen bud´ pro topení nebo chlazení. Tuto logiku musí umět regulátor, který má stropní výměník, ovládat. V případě, že se použije zapojení se šesticestným ventilem a tlakově nezávislým ventilem (PICV), musí regulátor být schopen také omezit maximální hodnotu průtoku na PICV v závislosti na aktuálním provozním režimu topení/chlazení.
Obr.4: Šesticestný ventil s nasazeným pohonem
![Obr.5: Průtoková charakteristika v závislosti na úhlu otočení vřetena [příklad ventil Siemens VWG41.20-1.6-2.5]](/docu/clanky/0187/018753o21.png)
Obr.5: Průtoková charakteristika v závislosti na úhlu otočení vřetena
[příklad ventil Siemens VWG41.20-1.6-2.5]
Systémy automatizovaného řízení budov, systémy řízení energetických systémů, systémy řízení kotelen a předávacích stanic CZT. Přístroje pro měřicí a regulační techniku, integrované systémy budov, konzultace, projekty, software, dodávky na klíč, projekty ...
