Resposta rápida:
A válvula de esfera para sistemas HVAC controla o fluxo de água, glicol e refrigerante nesses sistemas através de um sistema de esfera de um quarto de volta, garantindo o fechamento completo com baixa pressão. A escolha do modelo adequado é determinada por fatores como diâmetro da tubulação, vazão, material a ser utilizado e a necessidade de controle automático. A ONERO produz uma ampla variedade de válvulas de esfera para uso em sistemas HVAC, todas aprovadas por [inserir nome da entidade reguladora]. API 6D e ISO 9001.
Quais são os tipos mais comuns de válvulas de esfera para sistemas HVAC?
O conhecimento sobre os tipos de válvulas de esfera para sistemas HVAC antes da especificação ajudará a evitar a subespecificação de válvulas de isolamento no mesmo projeto.
Bidirecional e tridirecionalUma válvula de esfera de 2 vias abre ou fecha uma única passagem e é usada para isolamento e bloqueio, enquanto uma Válvula de esfera de 3 vias Possui três portas utilizadas na mistura ou desvio do fluxo entre dois circuitos. Isso é comum em sistemas de distribuição de água gelada, onde a configuração de mistura controla a temperatura de fornecimento.
Operado manualmente e operado eletricamente.As válvulas de esfera operadas manualmente são adequadas para pontos de isolamento de baixa frequência que não necessitam de automação. válvulas acionadas eletricamente São utilizadas em unidades de ventiloconvectores, AHUs e sistemas de controle de zona onde o BMS opera a válvula com base na demanda.
Conexão roscada versus conexão flangeadaPara tubos de pequeno diâmetro, abaixo de DN50, as extremidades roscadas são a norma, enquanto extremidades flangeadas São ideais para tubulações principais de maior diâmetro. A ONERO oferece ambos os tipos de conexões para todos os diâmetros de suas válvulas.
As diferenças de dimensionamento dos tipos de válvulas de esfera para sistemas HVAC, como as de duas vias, três vias, Os tipos de tubulação, sejam manuais, automáticas, roscadas ou flangeadas, precisam ser definidos antes do dimensionamento.
Como o coeficiente de vazão (Cv) é usado no dimensionamento de sistemas HVAC?
Fórmula do coeficiente de vazão da água gelada versus o coeficiente de variação da válvula
O método Cv (coeficiente de vazão) é a abordagem padrão para dimensionamento de válvulas de esfera em sistemas HVAC. Ele relaciona a vazão, a queda de pressão e a densidade relativa:
Cv = Q / √(ΔP / SG)
Onde Q é a vazão em galões americanos por minuto, ΔP é a queda de pressão na válvula em psi e SG é a gravidade específica do fluido (1,0 para água).
Exemplo: Um circuito de água gelada requer 40 GPM com uma queda de pressão máxima permitida na válvula de 4 psi.
Cv = 40 / √(4 / 1,0) = 40 / 2 = 20
Selecione uma válvula com um Cv nominal de pelo menos 20. Um Cv insuficiente cria uma queda de pressão excessiva que o sistema de bombeamento precisa superar. Um Cv excessivo reduz a controlabilidade em aplicações de modulação.
A válvula de esfera Cv para circuitos de água gelada deve ser dimensionada para produzir uma queda de pressão entre 25 e 50 por cento da queda de pressão total do circuito na vazão de projeto. Isso garante que a válvula tenha controle efetivo sobre o circuito.
Tabela de referência de diâmetro do furo versus vazão
| Tamanho nominal | CV de diâmetro total (aprox.) | Faixa típica de GPM | Aplicação recomendada |
| DN15 (½”) | 14 | 3 a 8 | Unidades de ventiloconvectores, válvulas de zona pequenas |
| DN20 (¾”) | 22 | 6 a 14 | FCU, unidades de tratamento de ar (UTAs) de ambiente |
| DN25 (1″) | 36 | 10 a 22 | Circuitos secundários, unidades terminais |
| DN40 (1½”) | 78 | 20 a 50 | Distribuição por andar |
| DN50 (2″) | 120 | 40 a 80 | Circuitos de ramificação média |
| DN80 (3″) | 280 | 90 a 180 | Isolamento do circuito primário |
| DN100 (4″) | 480 | 160 a 320 | Conexões do chiller, redes principais da planta |
Válvula de esfera versus válvula borboleta em sistemas HVAC: principais vantagens e desvantagens
Ambas as válvulas existem em sistemas HVAC; no entanto, elas desempenham suas funções em diferentes estágios dentro do sistema de distribuição.
Uma válvula de esfera oferece fluxo irrestrito através de seu interior, juntamente com uma queda de pressão muito baixa. Além disso, a válvula de esfera oferece vedação positiva sem vazamentos. Essas vantagens a tornam mais adequada para isolar conexões de equipamentos, derivações e unidades terminais.
No entanto, válvulas borboleta Apresentam baixo custo unitário em tamanhos grandes e funcionam bem na regulação de fluxos em tubulações de distribuição principais, onde o fluxo parcialmente regulado é aceitável. A desvantagem é que há maior perda de pressão quando totalmente aberto e o disco permanece na tubulação, acumulando sujeira em sistemas de água suja.
Entre os vários tipos de válvulas de esfera para sistemas HVAC, os tamanhos pequenos, até DN200, continuarão sendo a norma. Tamanhos maiores que DN200 geralmente justificam o uso de válvulas borboleta em conexões de tubulações principais da planta.
Como escolher o material ideal para válvulas de esfera em sistemas HVAC?
A seleção do material leva em consideração o tamanho do tubo e o fluido utilizado.
O latão é o padrão para sistemas de pequeno diâmetro até DN50 em circuito fechado com água tratada e glicol. É econômico, amplamente disponível e compatível com os produtos químicos padrão para tratamento de água em sistemas HVAC.
O bronze e o ferro fundido dúctil são adequados para aplicações de diâmetro médio, de DN50 a DN150, em sistemas de circuito aberto ou fechado. O ferro fundido dúctil é preferido para tubulações de maior diâmetro, onde o custo do latão se torna significativo.
O aço inoxidável é especificado para salas limpas, sistemas de climatização (HVAC) da indústria farmacêutica, circuitos de água de alta pureza e ambientes corrosivos. Ele tem um custo mais elevado, mas elimina o risco de corrosão causado pela composição química agressiva da água.
A gama ONERO abrange todos os quatro materiais disponíveis. a todo vapor Gama de tamanhos, com certificações de materiais e classificações de pressão e temperatura disponíveis mediante encomenda.
Integração de atuadores elétricos e capacidade OEM/ODM
As válvulas de esfera com acionamento elétrico em sistemas HVAC servem para o controle de unidades de ventiloconvectores, isolamento de serpentinas de pré-aquecimento e resfriamento de AHUs e controle de zonas integrado ao BMS. O atuador deve ser compatível com o torque exigido pela válvula e aceitar o sinal de controle do BMS, tipicamente 0-10V ou ponto flutuante para aplicações de modulação e 24V AC/DC para isolamento simples.
A ONERO fornece válvulas de esfera com acionamento elétrico como conjuntos integrados, com programas OEM/ODM disponíveis para distribuidores e instaladores que necessitam de produtos de marca própria ou configurações de fiação personalizadas. As faixas de torque do atuador e os tipos de sinal são configuráveis de acordo com as especificações do projeto.
Design com porta em V para controle preciso do fluxo e estrangulamento. Alto desempenho, 2″–24″.
Ver produtoCasos típicos de projetos de HVAC
Edifício comercial: Uma torre de escritórios de 20 andares especificou válvulas de esfera de 2 vias com rosca DN25 e atuadores elétricos em 240 unidades de ventiloconvectores. A ONERO forneceu unidades de válvula-atuador pré-montadas em fábrica com sinais de 24 V CA, reduzindo o tempo de instalação no local.
Sala limpa: Uma fábrica de semicondutores especificou válvulas de esfera de 2 vias em aço inoxidável DN40 para unidades de tratamento de ar (UTAs) em salas limpas ISO Classe 5. O aço inoxidável foi escolhido para evitar a corrosão causada pela composição química da água do processo. O modelo ONERO foi fornecido com certificados de material e registros de testes de pressão por unidade.
Perguntas frequentes
1. Como dimensionar uma válvula de esfera para água gelada em um sistema HVAC?
Aplique a fórmula do Cv: Cv = Q / √(ΔP / SG). Use a vazão de projeto em GPM, defina a perda de carga admissível na válvula entre 25% e 50% da perda de carga total do circuito e SG = 1,0 para água. Selecione uma válvula com um Cv nominal igual ou superior ao valor calculado. Dimensionar dessa forma garante que a válvula tenha capacidade adequada sem superdimensionamento.
2. Qual o valor de Cv necessário para uma válvula de esfera de HVAC?
O Cv necessário é calculado a partir da vazão de projeto e da perda de carga admissível. Uma válvula de esfera de passagem plena DN25 tem um Cv de aproximadamente 36, adequada para vazões de 10 a 22 GPM. O Cv da válvula de esfera para circuitos de água gelada deve ser confirmado utilizando a tabela de diâmetros internos e a fórmula de dimensionamento acima.
