V letech 2004-2005 představila společnost Danfoss novou technologii automatického seřízení a regulace průtoku vody pomocí tlakově nezávislých regulačních ventilů AB-QM, která do té doby v oblasti soustav pro vytápění, větrání a chlazení budov (HVAC) neměla obdoby. Samotná myšlenka vzešla z teplárenství, kde podobné techniky Danfoss využívá již několik desítek let. Podstatou technického řešení je myšlenka minimalizace oběhu vody za pomoci automatických regulátorů. Dnes v těchto případech hovoříme souhrnně o soustavách HVAC s proměnným průtokem vody.
Od tohoto mezníku si ventil AB-QM vydobyl dominantní postavení v oblasti technologie tlakově nezávislých regulačních ventilů (Pressure Independent Balancing & Control Valve – PICV,) v soustavách HVAC na celém světě.
Postupem času se technologie PICV, dříve označovaná jako PIBCV, stala standardem pro řešení hydronického vyregulování a řízení výkonu koncových zařízení v soustavách HVAC s proměnným průtokem. Ventil Danfoss AB-QM, dnes již legendární ABQM-ko se stalo pojmem a synonymem pro špičkovou technologii PICV.
Řešení soustav HVAC s využitím ventilů AB-QM je dnes velmi oblíbené a velmi často používané.
Důvodem jsou nesporné přednosti pro všechny, kteří se na řešení a provozu soustav HVAC podílejí.
Projektant - Velmi jednoduchý a přitom přesný návrh správné DN a nastavení ventilu AB-QM
Montážní firma - Jednoduchá montáž a nastavení, možnost postupné realizace soustavy po částech
Investor - Postupného zprovozňování budovy po částech, při zachování hydronické stability
Uživatel, vlastník budovy – Vysoce hospodárný provoz a soustavy vytápění a chlazení budovy
Po 15-ti letech úspěšného tažení světem HVAC přichází Danfoss v roce 2020 ze zcela přepracovaným tlakově nezávislým regulačním ventilem - novým AB-QM 4.0.
Nový AB-QM 4.0 a také jeho vnitřní složení je zobrazeno na Obr 1 a 2:
Velmi stručné můžeme tuto novinku charakterizovat asi takto:
Vyrobili jsme PICV, který se stal úspěšným, legendární AB-QM.
Nyní jsme vyrobili ještě lepší. Představujeme Vám nový AB-QM 4.0, stvořený pro digitální technologie. Nový AB-QM 4.0 je navržen aby byl tím nejlepším na trhu v oboru PICV.
Podívejme se na nový AB-QM 4.0 podrobněji. Základní princip funkce vychází z předchozího modelu, tedy vnitřní regulátor diferenčního tlaku stabilizuje tlakový rozdíl na vlastní regulační kuželce ventilu. Pro nastavení průtokového maxima ventilu slouží nastavovací stupnice a mechanismus omezení zdvihu regulační kuželky s lineární regulační charakteristikou.
Stále tedy využíváme pro hydronické vyvážení soustavy a precizní regulaci průtoku vztah mezi průtokem Q, průtokovým součinitelem kv a tlakovou ztrátou ∆p na kuželce (P1-P2), tedy
Q = kv × √∆p , ale konstrukce a uspořádání ventilu jsou zcela nové. To nejlépe popisují obrázky níže – Obr. 3 a 4
Tato nová konstrukce přináší:
- Vyšší rozsah průtoků pro každou velikost DN
- K dispozici jsou průtokové verze LF, NF, HF od DN15LF- DN32HF
- Nominálními průtoky od Qn 200 l/h až 6000* l/h
- Minimální průtoky odpovídají 10% z Qn, pro DN 15LF je Qmin = 20 l/h
- Můžeme tedy pokrýt průtokový rozsah od 20 l/h až po 6000 l/h
- (DN25 a DN32 budou k dispozici v roce 2021 ; * očekávaná hodnota Qn pro DN 32HF)
- Jednotný zdvih 4 mm pro všechny dimenze až do DN32
- Sjednocení zdvihu umožnilo doplnit nový termoelektrický pohon TWA-Q pro nový ventil AB-QM 4.0 velikosti DN15 až DN32 bez deformace průtokového rozsahu
- Unikátní provedení vnitřního ∆p regulátorů, bez dynamických O-kroužků redukuje hysteresi
- To přináší další zlepšení a zpřesnění regulační schopnosti ventilu
- Provedení s vnitřním i s vnějším závitem – rozšíření rozsahu použití z hlediska montáže
- Tlakový stupeň PN25 – další rozšíření oblasti použití
- Snadné nastavování parametrů – nová přesná a dobře viditelná stupnice
- Spolehlivé nastavování a také ověřování průtokového nastavení
- Nové konstrukční uspořádání zlepšilo přesnost měření na měřících konektorech
- Na novém AB-QM 4.0 tedy měříme / ověřujeme průtokové nastavení s vysokou přesností
- Jednoduché zjišťování poruch
- Nastavený průtok je vždy viditelný a kontrola nestavení je možná i po instalaci pohonů
- Nové konstrukční řešení AB-QM 4.0 nyní umožní proplachování soustavy z obou směrů
Významnou změnou v novém AB-QM 4.0 je také použití vysoce odolných kompozitní polymerů PPSU, které se rovněž používají v automobilovém průmyslu. Materiál PPSU má vynikající mechanické vlastnosti a současně vysokou chemickou odolnost, která redukuje usazování a odlupování vápenatých usazenin a rzí. Na dalším obrázku jsou vyznačeny hlavní části vyrobené z polymerního materiálu PPSU:
Tato významná změna není samoúčelná, ale přináší velmi významné zvýšení a prodloužení kvalitní a stabilní funkce ventilu a tím podstatné prodloužení reálné životnosti nového AB-QM 4.0.
Nový AB-QM 4.0 byl podroben testům, ve kterých byly ventily vystaveny náročné zátěži. Testované vzorky se musely vyrovnat se zhoršenou kvalitou regulované vody ale také s agresivitou vnějšího prostředí. Tím byly simulovány reálné provozní a povětrnostní podmínky reálného nasazení. Testovány byl jak ventily AB-QM 4.0, tak také PICV ventily konkurenčních výrobců.
Nová konstrukce a nové materiály zajistily novému AB-QM 4.0 výborné výsledky i po náročných až 50 000 pracovních cyklech. To dokumentuje grafický výsledek testu níže, včetně srovnání s výsledky testovaných ventilů konkurence.
Nový AB-QM 4.0 je vytvořen pro ty zákazníky, kteří chtějí špičkovou kvalitu za férovou cenu a současně požadují úspěch ve výběrových řízeních-tendrech.
Nový AB-QM 4.0 je navržen a vyroben tak, aby vyhovoval moderním projektovým požadavkům, jako jsou například:
- Přesnost regulace i při nízkých průtocích – částečné zatížené soustavy. To umožní optimální provoz soustavy HVAC s vysokou účinností a hospodárností i pro málo obsazené budovy nebo při provozu v přechodových klimatických podmínkách.
- Schopnost pokrýt vyšší průtoky vody menším DN ventilu, než bylo dosud obvyklé. To má příznivý vliv na cenovou konkurenceschopnost i s nejlepším produktem na trhu.
- Rozšíření variant připojení na potrubí – vnější i vnitřní závit. To zajistí zjednodušení a zkrácení montážních prací i v obtížných realizačních podmínkách.
- Zvýšená přesnost průtokového nastavení a možnost následné kontroly tohoto seřízení kdykoliv i po namontování pohonu. To zjednodušuje činnosti při budoucí optimalizaci soustavy HVAC.
- Nový AB-QM 4.0 je navržen také jako optimální tlakově nezávislý regulační ventil určený pro moderní inteligentní pohony s digitální komunikaci Danfoss NovoCon.
Tím je AB-QM 4.0 ideální ventil pro moderní a digitálně řízené soustavy HVAC, dnes označované jako soustavy HVAC 4.0, které budou muset splňovat stále se zvyšující požadavky evropské legislativy pro budovy – European Energy Performance of Buildings Directive (EPBD).
S využitím firemních podkladů Danfoss zpracoval:
Ing. Michal Kučera
Praha 31.7.2020