Modularni višefunkcijski termostatski cirkulacijski ventil MTCV

Transcript

1 Modularni višefunkcijski termostatski cirkulacijski ventil MTCV Uvod Sl. 1 Osnovna izvedba - A Sl. * Izvedba bez pomoćne energije s automatskom dezinfekcijom - B * termometar u dodatnoj opremi Sl. 3 Izvedba s elektroničkom regulacijom dezinfekcije - C MTCV je višenamjenski termostatski balans ventil koji se koristi u instalacijama potrošne tople vode s cirkulacijom. Ventil MTCV uspostavlja toplinsku ravnotežu u instalacijama tople vode održavanjem konstantne temperature u sustavu, čime ograničava protok u cirkulacijskim cijevima na najmanju potrebnu razinu. Ventil MTCV istodobno može obaviti dezinfekciju na dva načina: S pomoću automatskog (bez pomoćne energije) dezinfekcijskog modula - termoelementa (sl. ). S pomoću elektroničkog regulatora s elektrotermičkim pogonom TWA i osjetnicima temperature PT1000 (sl. 3). Glavne funkcije ventila MTCV Termostatsko uravnoteženje sustava tople vode u temperaturnom rasponu od 35 do 60 C - izvedba A. Automatska (bez pomoćne energije) toplinska dezinfekcija na temperaturama iznad 68 C sa sigurnosnom zaštitom instalacije koja sprječava podizanje temperature iznad 75 C (automatski se prekida cirkulacijski protok) - izvedba B. Automatska, elektronički regulirana dezinfekcija s mogućnošću programiranja temperature i trajanja dezinfekcije - izvedba C. Automatsko ispiranje sustava privremenim smanjenjem podešenja temperature radi potpunog otvaranja ventila MTCV za maksimalni protok. Mogućnost mjerenja temperature. Sprječavanje neželjenog rukovanja. Stalno mjerenje i nadziranje temperature - izvedba C. Zaporna funkcija cirkulacijskog odušnika preko dodatnih spojnica s ugrađenom kuglastom slavinom. Modularna nadogradnja ventila MTCV tijekom rada, pod tlakom. Servisiranje - kalibrirani termoelement može se prema potrebi zamijeniti. SMT/SI VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 1

2 Funkcija Ako temperatura vode padne ispod vrijednosti točke podešenja, termoelement se otvara i propušta veći protok kroz cirkulacijsku cijev. Ventil je uravnotežen (nazivni protok = izračunati protok) kada temperatura vode postigne vrijednost namještenu na ventilu. Regulacijska karakteristika ventila MTCV prikazana je na sl. 13, izvedba 1-A. Ako je temperatura vode za 5 C viša od vrijednosti točke podešenja, protok kroz ventil se zaustavlja. Sl. 4 Osnovna izvedba ventila MTCV - A Ventil MTCV je termostatski proporcionalni ventil bez pomoćne energije. Termoelement (sl. 6, poz. 4) u stošcu ventila (sl. 6, poz. 3) reagira na promjene temperature. Kada temperatura vode poraste iznad vrijednosti točke podešenja, termoelement se širi i stožac ventila pomiče se prema ležištu ventila, čime ograničava cirkulacijski protok. Posebno brtvljenje termoelementa štiti ga od izravnog dodira s vodom, čime se produžava njegova trajnost i istodobno se osigurava precizna regulacija. Sigurnosna opruga (sl. 6, poz. 6) štiti termoelement od oštećenja nastalih kada temperatura vode premaši vrijednost točke podešenja. Sl. 5 Primjer postavljanja ventila MTCV (osnovna izvedba) u sustavu potrošne tople vode Konstrukcija 1. Tijelo ventila. Opruga 3. Stožac 4. Termoelement 5. O-prsten 6. Sigurnosna opruga 7. Prsten za namještanje 8. Gumb za namještanje 9. Čep za pokrivanje podešenja 10. Stožac za dezinfekcijski modul 11. Sigurnosna opruga 1. Čep za termometar 13. Čep za dezinfekcijski modul Sl. 6 Konstrukcija osnovne izvedbe - A VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 SMT/SI

3 Funkcija Ugrađeni dezinfekcijski modul automatski otvara premosnicu od Kv min = 0,15 m 3 /h, koja omogućava protok za dezinfekciju. U ventilima MTCV izvedbe A ta premosnica uvijek je zatvorena kako bi se izbjeglo taloženje prljavštine i kalcija. Ventil MTCV se tako može nadograditi s dezinfekcijskim modulom na izvedbu A čak i nakon dugog vremena rada, bez opasnosti od začepljenja premosnice. Sl. 7 Izvedba ventila MTCV bez pomoćne energije s automatskom toplinskom dezinfekcijom - B * termometar u dodatnoj opremi Standardna izvedba ventila MTCV - A može se brzo i lako nadograditi funkcijom toplinske dezinfekcije protiv bakterije legionele u sustavima tople vode. Nakon skidanja čepa s dezinfekcijskog modula (sl. 6, poz. 13) (što se može obaviti za vrijeme rada, pod tlakom), može se ugraditi termostatski dezinfekcijski modul (sl. 9, poz. 17). Dezinfekcijski modul regulira protok prema regulacijskim karakteristikama (sl. 13, izvedba B-1), čime obavlja toplinsku dezinfekciju u instalaciji tople vode. Regulacijski modul u osnovnoj izvedbi A funkcionira u temperaturnom rasponu C. Ako temperatura tople vode poraste iznad 65 C, započinje dezinfekcija, odnosno zaustavlja se protok kroz glavno ležište ventila MTCV i otvara se premosnica za dezinfekcijski protok. Regulacijsku funkciju odsad obavlja dezinfekcijski modul koji otvara premosnicu kada temperatura poraste iznad 65 C. Dezinfekcija se obavlja dok se ne postigne temperatura od 70 C. Ako temperatura tople vode dodatno poraste, protok kroz dezinfekcijsku premosnicu se smanjuje (zbog toplinskog uravnoteženja instalacije tijekom dezinfekcije), a na 75 C protok se zaustavlja. Svrha toga je zaštititi instalaciju tople vode od korozije i taloženja kalcija te smanjiti opasnost od opeklina. U izvedbe A i B po izboru se može ugraditi termometar za mjerenje i reguliranje temperature cirkulacijske tople vode. Sl. 8 Shema instalacije tople vode s cirkulacijom - izvedba bez pomoćne energije. SMT/SI VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 3

4 Konstrukcija 1-13 Kao na sl Premosnica za dezinfekciju 15 Termometar 16 Bakrena brtva 17 Dezinfekcijski modul Sl. 9 Izvedba bez pomoćne energije - B * * termometar u dodatnoj opremi Funkcija Sl. 10 Izvedba s elektronički reguliranom dezinfekcijom - C Izvedbe ventila MTCV A i B mogu se nadograditi na elektronički reguliranu dezinfekciju (izvedba C ). Nakon skidanja dezinfekcijskog čepa (sl. 6, poz. 13) može se ugraditi prilagodnik (sl. 1, poz. 1) i termički pogon TWA. Osjetnik temperature PT 1000 mora biti ugrađen u glavu termometra (sl. 1, poz. 19). Termički pogon i osjetnik spojeni su na elektronički regulator CCR-, što omogućava uspješnu i učinkovitu dezinfekciju u svakom cirkulacijskom odušniku. Glavni regulacijski modul funkcionira u temperaturnom rasponu C. Ako započne dezinfekcija/priprema tople vode, CCR- regulira protok kroz ventil MTCV preko termičkih pogona TWA. Pogodnosti elektronički regulirane dezinfekcije sa CCR- su: Potpuna kontrola nad dezinfekcijom u svakoj pojedinoj usponskoj cijevi. Optimizacija ukupnog vremena dezinfekcije. Dodatni odabir temperature za dezinfekcije. Dodatni odabir vremena za dezinfekciju. Mrežno mjerenje i nadziranje temperature vode u svakoj pojedinoj usponskoj cijevi. Mogućnost priključenja na regulator u toplinskoj podstanici ili kotlovnici (tj. Danfoss ECL) ili BMS (RS 485). B GLAVNI SPOREDNI A CCR Glavni / Sporedni Sl. 11 A) Spajanje indirektnog grijanja s paralelnim trenutačnim sustavom za pripremu potrošne tople vode - neovisni sustav CCR- B) Spajanje indirektnog grijanja s paralelnim trenutačnim sustavom za pripremu potrošne tople vode - ovisni sustav CCR- 4 VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 SMT/SI

5 Konstrukcija 1-13 Kao na sl Premosnica (zatvoreni položaj) 19 Osjetnik temperature PT Bakrena brtva 1 Prilagodnik za spajanje termičkog pogona TWA Sl. 1 Izvedba s elektronički reguliranom dezinfekcijom - C Tehnički podaci Maksimalni radni tlak...10 bar Ispitni tlak...16 bar Maks. protočna temperatura C k VS na 0 C: - DN0...1,8 m3/h - DN15...1,5 m3/h Histereza...1,5 K Materijal dijelova u dodiru s vodom: Tijelo ventila...rg 5 Kućište opruge itd...bakrena legura DZR O-prsteni... EPDM Opruge, stošci... Nehrđajući čelik Naručivanje Ventil - osnovna izvedba A DN 15 DN 0 Nar. br. 003Z Z050 Dodatna oprema i rezervni dijelovi Dodatna oprema Napomena Nar. br. Termostatski dezinfekcijski modul - B DN 15/DN 0 003Z101 G ½ Rp ½ 003Z107 Spojnice sa zapornim kuglastim ventilom (za imbus ključ 5 mm), DN 15 G ¾ Rp ¾ 003Z108 Termometar s prilagodnikom DN 15/DN 0 003Z103 Čahura za ESMB PT1000 DN 15/DN 0 003Z104 Prilagodnik za termički pogon DN 15/DN 0 003Z10 003Z3850 Regulator CCR vidi i prilog VD.57.U3.0 Osjetnik temperature ESMB Universal Osjetnik temperature ESMC contact Bakrene spojnice za lemljenje 15 mm Bakrene spojnice za lemljenje 18 mm Spojnice za cijev Pex 15 mm Spojnice za cijev Pex 18 mm* Bakrene spojnice za lemljenje mm Bakrene spojnice za lemljenje 8 mm Spojnice za cijev Pex mm* Termički pogon TWA-NC, 30 V Termički pogon TWA-NC, 4 V vidi i prilog VD.57.U3.0 DN 15 un. R 1/ * Pex DN 18 samo DN 0 un. R 3/4 * Pex DN samo vidi i prilog VD.57.U B N Z Z Z Z Z Z Z H H3110 SMT/SI VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 5

6 Regulacijske karakteristike podešeno 50 C osnovno dezinfekcija protok K vs izvedba B izvedba C K vdis izvedba A K vmin temperatura C Sl. 13 Regulacijske karakteristike ventila MTCV Osnovna izvedba A Izvedba B : Kv min = 0,15 m 3 /h - min. protok kroz premosnicu kada je glavni regulacijski modul zatvoren. *Kv dez = 0,60 m 3 /h za DN 0, *Kv dez = 0,50 m 3 /h za DN 15 - maks. protok kod dezinfekcije na temperaturi od 70 C. Izvedba C : *Kv dez = 0,60 m 3 /h za DN 0 i DN 15 -protok kroz ventil MTCV kada je dezinfekcijski modul potpuno otvoren (regulacija na termičkom pogonu TWA-NC). *Kv dez - Kv tijekom dezinfekcije Namještanje glavne funkcije 1 Prsten za namještanje Prsten s referentnom točkom Plastični poklopac za zaštitu od manipuliranja 4 Otvor za odvijač 5 Vijak za namještanje temperature - imbus ključ,5 mm 6 Točka podešenja referentne temperature 5 6 Sl. 14 Namještanje temperature na ventilu MTCV Temperaturni raspon: C Tvorničko podešenje ventila MTCV je 50 C Temperatura se može namjestiti nakon skidanja plastičnog poklopca (3). Poklopac treba podignuti stavljanjem odvijača u otvor (4). Vijak za namještanje temperature (5) okrenite imbus ključem do željene temperature na ljestvici s referentnom točkom. Nakon namještanja utisnite plastični poklopac (3) na njegovo mjesto. Preporučujemo da namještenu temperaturu provjerite termometrom. Izmjerite temperaturu tople vode od posljednje točke odvajanja na usponskoj cijevi*. Razlika između izmjerene temperature na posljednoj točki odvajanja i temperature namještene na ventilu MTCV nastaje zbog gubitka topline u cirkulacijskoj cijevi između ventila MTCV i točke odvajanja. * ako su ugrađeni ventili TVM (termostatski ventili za miješanje), temperatura se mora izmjeriti ispred ventila TVM. 6 VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 SMT/SI

7 Namještanje Potrebno temperaturno podešenje ventila MTCV ovisi o željenoj temperaturi na posljednjoj slavini i gubitku topline od slavine do ventila MTCV u istoj usponskoj cijevi. Primjer: Potrebna temperatura na posljednjoj slavini: 48 C Gubici topline od posljednje slavine do ventila MTCV: 3 K Potrebno: ispravno podešenje ventila MTCV Rješenje: Ispravno podešenje ventila MTCV: 48 3 = 45 C Napomena: Nakon novog podešenja termometrom provjerite je li postignuta potrebna temperatura na slavini i prema tome ispravite podešenje ventila MTCV. Dijagram tlaka i protoka ventila MTCV - DN 15 Diferencijalni tlak 1 bar, DN Protočna temperatura C podešenje 35 C podešenje 50 C podešenje 60 C 10 Sl Kv (m 3 /h) Tablica 1 Protočna temperatura C podešeno podešeno podešeno podešeno podešeno podešeno 60 C 55 C 50 C 45 C 40 C 35 C kv (m 3 /h) ,5 57,5 5,5 47,5 4,5 37,5 0, ,366 57,5 5,5 47,5 4,5 37,5 3,5 0, ,711 5,5 47,5 4,5 37,5 3,5 0, ,06 47,5 4,5 37,5 3,5 1, ,331 4,5 37,5 3,5 1, ,487 37,5 3,5 1, ,505 3,5 1, ,505 Diferencijalni tlak 1 bar, DN 15 - dezinfekcija 80 Protočna temperatura C izvedba B izvedba C Sl. 16 Kv (m 3 /h) SMT/SI VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 7

8 Dijagram tlaka i protoka ventila MTCV - DN 0 Diferencijalni tlak 1 bar, DN Protočna temperatura C pr. 1 podešenje 35 C podešenje 50 C podešenje 60 C 10 Sl Kv (m 3 /h) Tablica Protočna temperatura C podešeno podešeno podešeno podešeno podešeno podešeno 60 C 55 C 50 C 45 C 40 C 35 C kv (m 3 /h) ,5 57,5 5,5 47,5 4,5 37,5 0, ,336 57,5 5,5 47,5 4,5 37,5 3,5 0, ,738 5,5 47,5 4,5 37,5 3,5 0, ,106 47,5 4,5 37,5 3,5 1, ,440 4,5 37,5 3,5 1, ,671 37,5 3,5 1, ,778 Diferencijalni tlak 1 bar, DN 0 - dezinfekcija 80 Protočna temperatura C izvedba B izvedba C Sl Kv m 3 /h 8 VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 SMT/SI

9 Primjer izračuna Primjer: Izračun je obavljen za trokatnicu s 8 usponskih cijevi. Korištene jednadžbe opisane su u poglavlju Pozadina, odjeljak Toplinska ravnoteža (list s podacima VD.57.X1.0). Izračun je pojednostavljen sljedećim pretpostavkama: Gubici topline po metru cijevi, q 1 =10 W/m (*) (* gubitke topline treba izračunati prema važećim državnim standardima). Izračunati gubici topline uglavnom ovise o: - dimenziji cijevi - materijalima korištenim u izolacijama - okolnoj temperaturi na mjestu polaganja cijevi - učinkovitosti i stanju izolacije Temperatura na ulasku tople vode, T sup = 55 C Pad temperature u sustavu, T = 5 K Udaljenost između usponskih cijevi, L = 10 m Visina usponske cijevi, l = 10 m Shema ugradnje prikazana je dolje: Sl. 19 Shema ugradnje I Osnovni rad V o Izračun: izračun gubitaka topline u svakoj usponskoj cijeviku (Qr) i sapnici (Qh) Qr = l usponske cijevi x q = ( ) x 10 = 00 W Qh = l vod. x q = 10 x 10= 100 W Tablica 3 prikazuje rezultate izračuna: V c = c. Vo.. Vo+ Vp V p Tablica 3 u usponskim cijevima gubici topline ukupno u u sapnici svakom dijelu ΣQ ukupno faktor usponske cijevi protok u svakom dijelu ukupni protok odušnik Qr (W) Q h (W) (W) (W) Vo (l/h) Vc (l /h) , , , , , , , SMT/SI VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 9

10 Ukupni protok u sustavu cirkulacije tople vode izračunava se prema jednadžbi 1 (vidi poglavlje Pozadina, odjeljak Toplinska ravnoteža, list s podacima VD.57.X1.0). Q& = r c w Δt hw ΣQ - ukupni gubici topline u instalaciji, (kw) dakle: ukupno.4 V C = 0,114 l/s = 41 l/h Ukupni protok u sustavu cirkulacije tople vode iznosi: 41 l/h - cirkulacijsku crpku treba dimenzionirati prema protoku. Protok u svakom usponskom vodu izračunava se prema jednadžbi 4 (vidi poglavlje Pozadina, odjeljak Toplinska ravnoteža, stranica 4; list s podacima VD.57.X1.0). Protok u usponskom vodu br. 1: Q V & o o = V & c Qo + Qp dakle: = = 35,84 l/h 36 l/h Protok u preostalim usponskim vodovima treba izračunati na isti način. Pad tlaka u sustavu Izračun je pojednostavljen sljedećim pretpostavkama: - Linearni pad tlaka, pl = 60 Pa/m (Linearni tlak je isti za sve cijevi) - Lokalni pad tlaka iznosi 33% ukupnog linearnog pada tlaka, pr = 0,33 pl dakle: pr = 0,33 60 = 19,8 Pa/m 0 Pa/m - Za korišteni izračun p osnovno = pr + pl = = 80 Pa/m - Lokalni pad tlaka u ventilu MTCV izračunava se kao: 0.01 Δp 0 MTCV Kv =, gdje je: Kv - prema sl. 19, str. 10 u ovom slučaju Kv = 0,366 m 3 /h za podešenje 50 C V & 0- protok kroz ventil MTCV na protočnoj temperaturi 50 C (l/h) Nakon izračuna potrebnog protoka upotrijebite sl. 17 na stranici 9. Imajte u vidu: prilikom izračuna pada tlaka u ventilu treba uzeti u obzir temperaturu cirkulacijske vode. MTCV (višenamjenski termostatski cirkulacijski ventil) ima promjenjivu vrijednost Kv koja ovisi o dvije vrijednosti: podešenoj temperaturi i protočnoj temperaturi. Kada su poznati V & 0 i Kv, pad tlaka u ventilu MTCV izračunava se sljedećom jednadžbom: 0.01 Δp 0 MTCV Kv = dakle: Δp MTCV = = 6.59 kpa p MTCV = (0,01 x 94 / 0,366 ) = 6,59 kpa Diferencijalni tlak u crpki: *p crpka = p krug + p MTCV = 14,4 + 6,59 = 1 kpa gdje je: p krug - pad tlaka u kritičnom krugu (tablica 4) *p crpka - obuhvaća pad tlaka u svim uređajima u cirkulacijskoj instalaciji, npr. kotao, hvatač nečistoće itd. Tablica 4 usponski vod u usponskim vodovima pad tlaka u ventilu MTCV u sapnici p krug V 0 -protok mmtcv pad tlaka Ukupni tlak crpka (kpa) (kpa) (kpa) (l/h) (kpa) (kpa) 1 1,6 1,6 14,4 36 0,97 1,6 1,6 1,8 38 1,07 3 1,6 1,6 11, 40 1,19 4 1,6 1,6 9,6 43 1,38 5 1,6 1,6 8,0 47 1, ,6 1,6 6,4 5,01 7 1,6 1,6 4,8 63,96 8 1,6 1,6 3, 94 6,59 10 VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 SMT/SI

11 Primjer izračuna II Dezinfekcija Gubitke topline i pad tlaka treba izračunati prema novim uvjetima. - temperatura tople vode na ulasku tijekom dezinfekcije T dez = 70 C - okolna temperatura *T ok = 0 C (*T ok - obvezno prema standardu i normi) 1. Gubici topline. (vidi poglavlje Pozadina, odjeljak Toplinska ravnoteža, stranica, jednadžba 1; list s podacima VD.57.X1.0) q 1 = K j x l x T 1 K j x l = q 1 / T 1 za osnovni postupak q = K j x l x T K j x l = q / T za dezinfekciju Dakle: ΔT = = T q q1 q1 ΔT 1 T u ovom slučaju: dis sup T T amb amb 70 C 0 C q = 10 (W/m) = 14.3 W/m 55 C 0 C U ovom slučaju gubici topline tijekom dezinfekcije povećavaju se za oko 43%.. Potreban protok Zbog naknadne dezinfekcije (korak po korak) treba izračunati samo kritični krug. U ovom slučaju: gdje je: 0.01 Δp 0 MTCV Kv = dakle: ΔpMTCV = = 16.81kPa 0.6 Zbog manjeg protoka u usporedbi s osnovnim stanjem (41 l/h), pad tlaka u instalaciji, p krug treba iznova izračunati. rw Δp = x gdje je: w - brzina vode (m/s) Usporedbom uvjeta pri osnovnom radu i dezinfekciji može se procijeniti: V p dis dis = pbasic V c gdje je: V dez - protok kod dezinfekcije (l/h) V C - osnovni protok (l/h) Dakle: - za prvi dio instalacije 1 46 p dis = 80 = 9 Pa/m 41 Taj izračun treba provesti za cijeli kritični krug. Tablica 5 prikazuje rezultate izračuna. Za kritični krug: p dez(krug) = 0,57 + 0,68 + 0,84 + 1,08 + 1,48 +,0 + 3,93 + 1,9 = 3,70 kpa Q dez = Q r + Q h Q dez = ((10+10) + (8 10)) 14,3 W/m = 1430 W = 1,43 kw Protok: 1.43 dis = = l/s = 46 l/h Potreban tlak Treba provjeravati potreban tlak tijekom dezinfekcije p dezcrpka = p dez(krug) + p MTCV p dezcrpka = p dez(krug) + p MTCV = 3, ,81 = 49,51 kpa Crpku treba odabrati tako da ispunjava oba zahtjeva: osnovni rad, V & 0= 41 l/h i p crpka = 1 kpa dezinfekcija V & = 46 l/h i P 0 crpka = 49,51 kpa Tablica 5 pad tlaka u krugu tijekom dezinfekcije protok (l/h) novi pad tlaka duljina pad tlaka osnovno dezinfekcija (Pa/m) (m) (kpa) , , , , , , , ,9 3,70 ukupni pad tlaka u kritičnom krugu 3,70 SMT/SI VD.57.Y6.37 Danfoss 09/010 11

12 Dimenzije Unutarnji navoj A a H H1 L L1 Masa ISO 7/1 mm kg DN 15 R p 1/ R p 1/ ,58 DN 0 R p 3/4 R p 3/ ,65 Sl. 0 1 VD.57.Y6.37 Produced by Danfoss A/S 09/010