Vana kapasitesi ve çap seçimi yapabilmek için aşağıdaki tabloda yeşil renkli alanlardaki yerlere verileri girmeniz gerekecektir.

Sistemdeki verilerden sizden istenen sıcaklık farkı (°C) ve basınç düşümü (kPA) verileri bilinmiyor ise almanız gereken değerler aşağıdaki gibi olmalıdır.

Isıtma sisteminde kullanılacak veriler : sıcaklık farkı 20, basınç düşümü ise 10 alınmalıdır.

Soğutma sisteminde kullanılacak veriler : sıcaklık farkı 5, basınç düşümü ise 20 alınmalıdır.

Vana hesaplarında elde edilen sonuç tabloda kırmızı renkli bölümlerde verilmektedir. Bu bölümde verilen değerlerden en önemlisi Kvs değeridir. Hangi marka veya model vana kullanacağınızı bu veriye göre karar verilmesi gerekmektedir. Elde edilen Kvs değerinin altında bir değere sahip olan vana kullanılmamalıdır.

Kullanacağınız vananın tesisat boru çapından bir veya maksimum iki boy küçük olması normaldır. Büyük veya 2 boydan daha küçük çaplı vana gövdesi kullanmamaya dikkat etmenizi öneririz.

Hangi verilere göre seçim yapmak istiyorsunuz?

HVAC Uygulamalarında Doğru Motorlu Vana Seçimi

HVAC tesisatlarında motorlu vanalar, akışkan ve ortam sıcaklığı şartlandırmasında en önemli ekipmanların başında gelmektedir. Temel amaca ek olarak günümüzde motorlu vanalar, pazarın getirdiği talepler ve rekabet doğrultusunda ek fonksyionlara da sahip olmuşlardır. Bunlar sıcaklık konfor şartının sağlanmasında diğer önemli f(dP,Q) fark basınç ve debi kontrol fonksiyonlarının kontrolüdür. Bu yazıda yalnızca sıcaklık fonksiyonuna bağlı çalışan motorlu vanaların seçim ve kontrol parametrelerini ele alacağız. Motorlu kontrol vanaları motor çalışma prensipleri, port sayıları ve görev farklılıklarına göre birden çok kategoride sınıflandırılmaktadır. HVAC tesisatında kullanılan motorlu kontrol vanalarını yakından tanıyalım. Port sayısı ve görev farklılığına göre motorlu kontrol vanaları bulunduğu tesisat grubunda optimum ısı transferi için farklı karakteristik özelliklere sahiptir:

2 ve 3 Yollu Motorlu Kontrol Vanalar

Lineer Karakteristik

Logaritmik Karakteristik

Split Karakteristik

Motorlu Kontrol Vanaları kontrol prensiplerine göre üç gruba ayrılır:

Aç-Kapa Kontrol (2 nokta kontrol)

Yüzer Kontrol (3 nokta kontrol)

Oransal Kontrol

Temel Motorlu Vana Çalışma Prensibi

Uygulama sahasında sıkça karşılaşılan bir ısıtma sistemi örneğiyle motorlu kontrol vana sistem şemasını ele alalım:

Şema tipik bir konut ısıtma tesisatı olarak karşımızda. İncelendiğinde sistemimiz iki devreden, primer (ısıtan devre) ve sekonder (ısıtılan devre) devreden oluşuyor. İki sistemi birbirinden ayıran eşanjör, sekonder tarafta istenen sıcaklık set değerini primer tarafta bulunan motorlu kontrol vanası ile sağlamaktadır. Yani sekonder devrede istenen sonuç primer tarafın kontrolüyle gerçekleşmektedir.

Motorlu vananın kontrolü sistemde elektronik kontrolör (PI) ile sağlanmaktadır. Sistem iki sıcaklık TSP ve T22 input’unun muhakemesi ile Y sinyal aksiyonunun motorlu vanaya iletilmesini sağlamaktadır.

Vana Kontrol Karakteristikleri

Vana karakteristiği, vananın sabit basınç altında vana strok kontrolü (açıklığı) ile vananın geçirdiği debi arasındaki ilişkiyi ifade eder. Bunlar sınıflandırıldıkları şekilde lineer, logaritmik, split karakteristik olarak çeşitliliği sağlar.

Sektörde çoğunlukla kullanılan logaritmik karakteristikli motorlu vanaların ana amacı logaritmik karaktere sahip ısı terminal ünitelerin ısı transfer kontrolünü lineer olarak kontrol altına alınmasını amaçlar. Şöyle ki:

Vana Kontrol Teorisi

Motorlu kontrol vanalarının seçiminde karşımıza çıkan tanım Kvs değeridir. Motorlu vana kapasitelendirmesinde tek kriter olan Kvs değerinin hangi fonksiyonlara bağlı olduğunu yakından inceleyelim.

Kv ise vananın herhangi bir durumda ilgili fark basıncı ve debisindeki vana kapasitesini ifade eder.

Formülden de görüldüğü üzere vana kapsitendirmesindeki tek parametre hat çapı ve debisi değildir. Kapasite, vana üzerindeki debi ve fark basıncın fonksiyonudur.

Vana motorunun vana üzerindeki ilgili fark basıncını kontrol edebildiğini garanti altına almak için ilgili çaptaki aktuatörün maksimum çalışma fark basıncı çalışma şartı kontrolünün yapılması gerekmektedir.

Vana Otoritesi

Va Vana otoritesi (basınç otoritesi) konumlandığı tesisattaki tüm basınç kaybına olan oranı ifade eden birimsiz terimdir. Vana otoritesi vananın minimum oluşturduğu basınç kaybının (vana tam açık pozisyon) maksimum basınç kaybına (vana tam kapalı pozisyon) oranına tekabül etmektedir. Vana otoritesi ilgili değerlerden daha yüksek olması durumunda vana daha kararlı olacak olduğundan daha hassas sıcaklık kontrolüne imkân tanınır.

- 3 yollu vanalar için % 30’dan büyük tercih edilmelidir.

- 2 yollu vanalar için % 50’den büyük tercih edilmelidir.

Vana aktuatörlerinin görevi, kontrolörden aldığı sinyal ile sorunsuz bir şekilde vana strok açıklığını istenen aralığa getirmektir. Aktuatörler kontrol tiplerine göre üçe ayrılmaktadır:

- Aç-Kapa Kontrol

Aç Kapa motorlu vanaları stroğunda iki nokta arasında reglaj yapmaksızın akışkan tamamen akışını sağlamak ya da durdurmak için kullanılır. Açık ya da kapalı tesisatta sistemi kapatmak ve ayırmak için kullanılmaktadır.

- 3 Nokta Kontrol

Vana strok aralığının tamamı için sistemden gelen aç, kapa ya da dur sinyalleri ile istenen pozisyonu vana milinin kontrolü ile sağlamaktadır. Daha az hassas reglaj talebinde bulunan tesisatlarda kullanılmaktadır. Örnek olarak kazan tesisatları verilebilir.

- Oransal Kontrol

Hassas kapalı devre tesisatlarda kullanılan en yaygın uygulamadır. Kontrol sinyali elektronik gruptan 0(4)…20 mA veya 0(2) … 10 V olarak iletilmektedir. Vana aktuatörü çok kısa süreli aralıklarla kontrol imkânı sağlamaktadır. Düşük akışlarda dahi en hassas kontrolü sağlayan bu yöntem çok değişkenli akışkan şartlarında en uygun kontrolü garanti eder. Örnek olarak hassas klima - nem santralleri ve chiller grupları verilebilir.

Özetle motorlu kontrol vana seçimindeki en önemli parametre, öncelikle kullanım yerindeki vana gövde kapasitesinin tayin edilmesidir. Akabinde vana otoritesinin tesisatta uygun öngörülen % otorite aralığına erişmiş olması sağlanmalıdır. Üretici firma vana aktuatörünün ilgili Kvs değerine karşılık gelen dP’de fark basınç kapama basıncı kontrol edilmelidir. Son olarak aktuatör kontrolünde ise uygulama sahası ve sistem hassasiyetine bağlı olarak üç farklı kontrol prensibinden en uygun olanı seçilmelidir.