Belimo_Peru_esp.pptx charla tecnica de valvulas

Belimo
Soluciones para la
Eficiencia Energética en
sistemes de HVAC
Small Devices,
Big Impact.

Início: 1975
Headquarters: Hinwil, Suiza
América Latina – 2009
Oficina
2260 empleados en más de 80
países de todos los continentes.
Cada año invertimos el 8.9% de
nuestras ventas en investigación y
desarrollo.
Cada año se fabrican más de 8
millones de actuadores para HVAC..
Líder mundial en el desarrollo y la
producción de dispositivos de campo
para la medición y el control de sistemas
de calefacción, ventilación y aire
acondicionado.
Datos de la Empresa Belimo
Éxito centrado en los dispositivos de campo HVAC

Soluciones innovadoras para aplicaciones de aire acondicionado
GAC
Refrigeración
Calefacción
Protección Fire
& Smoke
Confort
Unidades de
tratamiento de aire
Aire Agua
Ambiente
Control de las
emisiones de los
vehículos

Actuadores de Damper
Small Devices,
Big Impact.

LM/LMQ
45 in-lb
5 Nm
NM/NMQ
90 in-lb
10 Nm
AM/AMQ
180 in-lb
20 Nm
GM
360 in-lb
40 Nm
CM
18 in-lb
2 Nm
AH, LH, Linear
30, 35 e 100 lb
125, 150 e 450N
PM
1400 in-lb
160Nm
Actuador
Convencional

TF
22 in-lb
2.5 Nm
LF
35 in-lb
4 Nm
EF
270 in-lb
30 Nm
AF
180in-lbs
20 Nm
NF
90 in-lb
10 Nm
Actuador
A prueba de fallas

Actuador
La serie electrónica con función de protección a prueba de fallas-
Electronic Failsafe
NKQ
54 in-lb
6 Nm
GK
360 in-lb
40 Nm
PK
1400 in-lb
160 Nm
AHK
100 lbf
450 N
AKB24-IP
180 in-lb
20 Nm

FSAFB(-SR)
180 in-lb
20 Nm
250˚F
FSNF
70 in-lb
8 Nm
350˚F
FSLF
30 in-lb
3.5 Nm
350˚F
FSTF
18 in-lb
2 Nm
250˚F
FSAF*A
180 in-lb
20 Nm
350˚F
Actuador
Fire & Smoke

CMBV
18 in-lb
2 Nm
LHV
150 N
LMV
45 in-lb
5 Nm
NMV
90 in-lb
10 Nm
CMB...D
18 in-lb
2 Nm
Actuador
Volume de ar variável - VAV

Sensores
Small Devices,
Big Impact.

Temperatura Humedad Calidad del aire Presión Caudal
Garantizado por un servicio y una asistencia de primera
clase.
El complemento perfecto para actuadores y válvulas

Menor tiempo
de instalación
Menores
costes de
instalación
Menos tiempo
de trabajo
Categorías de productos
Temperatura
Humedad
Calidad del aire
Presión
Caudal
Aplicaciones estándar
Intercambiador de calor
Aire acondicionado
Vigas frías
Caldera/Calefacción
Diseño intuitivo

Exclusiva tapa a presión
Protocolos de
comunicación BACnet y
Modbus
Placa de montaje
desmontable
Resumen de características

Armario de diseño
universal
Accesorio conductor
modular
Integración perfecta

Conformidad NEMA
4X / IP65 y UL
X
Bloque de terminales
extraíble con muelle
Protección de la salida

NTC, RTD, PTC, 0-5/10 VCC, 4 a 20 mA
Hasta ocho rangos de medición
seleccionables en campo activo
Protección contra la
humedad
acumulado
Sensores de temperatura
Características

Multisensor con salidas seleccionables: humedad
relativa, humedad absoluta, entalpía y punto de rocío
Hasta cuatro rangos de medición de
temperatura activos
Elemento sensor que no se ve
afectado por la humedad y los
contaminantes
± 2% de humedad relativa exacta como estándar
Desviación a largo plazo <± 0,25%.
2%
Sensores combinados de humedad y temperatura
Recursos

Sensor de CO2 de doble canal basado en tecnología NDIR
Sensor integrado de temperatura,
humedad, CO2 y COV
Abs RH, Entalpía,
Punto de rocío
Tecnología de autocalibración de doble canal
Sin mantenimiento
Sensores de Calidad del aire
Recursos

•COV son las siglas de Compuestos Orgánicos Volátiles.
Los productos químicos volátiles producen vapores a
temperatura ambiente. Por ejemplo: productos químicos
industriales, disolventes, alcoholes e incluso gasolina.
•La exposición a este tipo de materiales puede provocar
dolores de cabeza, alergias cutáneas, irritación de ojos,
nariz y garganta, dificultad para respirar, fatiga, mareos y
falta de memoria. Durante largos periodos de exposición,
los COV pueden causar daños en el hígado y el sistema
nervioso central.
•Los COV pueden encontrarse en disolventes en
general, repelentes, productos de limpieza, maquillaje y
cosméticos, pesticidas, ropa lavada en seco, pinturas,
muebles, alfombras, papel carbón, pegamento,
combustibles, rotuladores permanentes, etc.
Sensores de Calidad del aire
Recursos

Ocho rangos de presión seleccionables en campo.
Ecuaciones de flujo de aire directo preprogramadas.
Estabilidad en el punto cero y alta precisión.
Calibración automática real o manual opcional,
Comunicación ModBus y pantalla LCD...
Punto de conmutación ajustable en campo.
Sensor de presión diferencial del aire:
Presostato diferencial de aire::
Sensores de presión (aire)
Características

Configuración del fabricante del ventilador.
Configuración del factor k del ventilador.
Ecuaciones de flujo de aire directo preprogramadas.
Sensor de presión diferencial para caudal de ventilador:
Sensores de presión (aire)
Caudal

Elemento sensor resistivo de gran estabilidad sobre sustrato
cerámico.
Robusta carcasa de acero inoxidable.
Sensores de presión diferencial del agua:
Elemento sensor resistivo en membrana de acero inoxidable.
Todo el material húmedo es de acero inoxidable.
Sensores de presión de agua:
NEMA 4 / IP65
Sensores de presión (líquidos)
Características

Calibración húmeda y multipunto
Lógica de temperatura patentada
y compensación de glicol
±2% de precisión de lectura
y ±0,5% de repetibilidad
Tamaño ultracompacto
Bajo consumo de energía
Sensores de caudal
Recursos

 Temperatura:
 PT1000
 NTC10k2
 NTC10k3
 NTC20k
 Precisión:
 PT1000: ±0,5°F @ 32°F (±0,3°C @ 0°C)
 NTC: ±0,35°F @ 77°F (±0,2°C @ 25°C)
 Diseño delgado - 12 mm (0,47 pulg.)
 Bajo "factor de acoplamiento a la pared"
Sensores ambientales
Responsabilidad

 Diseño discreto
 Pantalla de tinta electrónica ("e-paper")
 Bornas con resorte para una instalación rápida
 NFC para facilitar la configuración, instalación y puesta
en marcha
 Integración perfecta con controladores de otros
fabricantes
Fundamentales para la comodidad

 Tres unidades:
 Temperatura
 Temperatura + Humedad
 Temperatura + Humedad + CO2
 Salidas seleccionables:
 0...5/10V, 2...10V, MP-Bus
 Entrada digital auxiliar
 Detección de ocupación / Alarma de ventana / etc.
 Rangos de CO2 y temperatura seleccionables
 Humedad: rH, y Punto de rocío
 Uno de los sensores de CO2 más finos del mercado
Fundamentales para la comodidad

 Utilice la aplicación Belimo
Assistant
 iOS
 Android
 Salidas seleccionables
 0...5/10V
 2...10V
 MP-Bus
 Rangos seleccionables
 Temperatura
 CO2
 rH, Punto de rocío
Instalación, puesta en
marcha y resolución de
problemas
Configuración NFC
Puesta en servicio al alcance de su mano

Válvula de control
Small Devices,
Big Impact.

• "El equilibrado hidrónico es el proceso de optimización de la distribución del agua del sistema
de calefacción o refrigeración de un edificio. Al igualar las pérdidas de carga del sistema,
será posible alcanzar las condiciones de diseño del sistema, la eficiencia energética y
funcionar con un coste mínimo."
CAG
¿Qué es el equilibrado hidráulico?

Equilibrio Estático
Sistema hidráulico
Tanque de
expansión
Caldera
Bomba
Tanque de
repuesto
Envío
Devolver
Equilibrio
independiente de la
presión
Métodos de equilibrio

Fluxo/Calor
Sinal/Fluxo
0% 100%
100%
Característica del
intercambiador de
calor.
Intercambio
térmico
Característica de
la válvula de
control
Curva característica de la válvula

0% 20% 50% 80% 100%
Curva característica de la válvula

Sede
Obturador
Válvula de bola x globo

PLC
0 – 10 V
2 – 10 V
4 – 20 mA
on/off
Floating
Cloud
Señal de control

Actuadores con Resorte
de Retorno
Electrónico a Prueba de
Fallas
A prueba de fallos

Selección
Temperatura de funcionamiento
Protección del medio ambiente
externo
Tiempo de funcionamiento del
actuador
Presión de close-off
Presión corporal
Diferencial de presión

Válvula dependiente de
la presión

Referencia: Especificaciones de prueba de válvulas de control S39.2 de Instrument Society of America.
Cv = el caudal de agua (gpm) a través de una válvula
completamente abierta con una caída de presión de 1 psi.
Cv ↑
Cv ↓
Un Cv demasiado alto significa que su válvula ha sido
sobredimensionada, lo que resultará en un rendimiento reducido e
ineficiente.
Un Cv demasiado bajo puede provocar un flujo insuficiente y puede
interrumpir el flujo de fluido en el intercambiador de calor.
2. Calcular o
CV desejado
Coeficiente de flujo

ΔP à Se puede medir a través de la diferencia de presión entre la
entrada y salida de agua de la válvula.

Exemplo: La válvula debe pasar 40 galones de agua por
minuto con un ΔP de 4 psi.
Cv= 20
2. Calcular o
CV desejado

La válvula con el CV más cercano es
la B224, con un CV de 19
Ejemplo de selección:Encuentre
una válvula con un CV de 20
El B220(B) y el B320(B) también están
cerca, con un Cv nominal de 24.
Para garantizar que el sistema no tenga un
tamaño insuficiente o excesivo, seleccione
una válvula con un Cv cercano al Cv
calculado.
3. Selecionar
a válvula

Fórmula ΔP = Se utiliza para calcular qué presión será necesaria para lograr el
flujo de diseño (gpm) cuando se utiliza la válvula seleccionada con Cv = 19
Para calcular la presión requerida para fluir 40
gpm en una válvula con Cv = 19
Se requerirá una caída de presión de 4,4 psi para un caudal de 40 gpm en una válvula
con Cv = 19
Dentro de una directriz de 3-5 psi, puede usar esta válvula
4. Verifique se
válvula satisfaz
os critérios do
projeto

Se requerirá una caída de presión de 2,9 psi para mantener un flujo de 40 gpm a través
de una válvula con Cv = 24
Fuera de la pauta de 3-5 psi à No se puede usar esta válvula
Para calcular la presión requerida para un caudal
de 40 gpm en una válvula con Cv = 24

La reducción del tamaño de la tubería puede significar una
reducción del Cv
Se debe tener en cuenta la geometría de las tuberías al utilizar reductores de
tuberías.
Factor de reducción de tubería (Fp)

•Sistema de caudal constante
•Válvulas de 3 vías (Cv y Autoridad)
•2 válvulas de equilibrado manuales por unidad
•Bomba con caudal máximo constante
•Tuberías adicionales
•Rendimiento aceptable
•Sistema de caudal variable
•Válvulas de 2 vías (Cv y Autoridad)
•Válvula de equilibrado manual (Cv)
•Variador de frecuencia y bypass en el CAG
•Necesidad de reequilibrio constante
•Bajo rendimiento
Tipos de sistemas hidrónicos
Sistemas de caudal constante y variable

•Sistema de caudal variable
•Válvulas calibradas para una carga del
sistema del 100
•Se requiere un equilibrio constante
•Incluso con un variador de frecuencia, el
sistema tarda mucho tiempo en ajustarse al
caudal correcto.
•Despilfarro de energía y mano de obra
100%
abierto
10 m³/h
100%
abierto
10 m³/h
100%
abierto
10 m³/h
Sistema de caudal variable con válvulas de equilibrado manuales

• Sistema de caudal variable
• Cuando una válvula se cierra, se
produce un exceso de caudal en el
otro equipo
• Válvulas calibradas para una carga del
sistema del 100
• Se requiere un equilibrio constante
• Incluso con un variador de frecuencia, el
sistema tarda mucho tiempo en ajustarse
al caudal correcto.
• Despilfarro de energía y mano de obra
100%
abierto
13 m³/h
100%
abierto
17 m³/h
100%
cerrado
0 m³/h
Sistema de caudal variable con válvulas de equilibrado manuales

¿Qué es el equilibrado hidráulico?

• Válvula de control independiente de la
presión (sin Cv, plena autoridad)
• Variador de frecuencia como bypass en el
CAG
• Sólo es necesario ajustar el caudal una vez
• Fácil puesta en marcha
• Rendimiento óptimo del sistema
• Ahorro de energía y mano de obra
Sistema de caudal variable con válvulas de presión independientes

• Cuando una válvula cambia de posición,
no interfiere con el flujo de otros equipos
• Las válvulas se ajustan a las variaciones
del sistema
• Sólo es necesario ajustar el caudal una
vez
• El convertidor de frecuencia contribuye
al buen rendimiento del sistema
100%
abierto
10 m³/h
100%
abierto
10 m³/h
100%
abierto
10 m³/h

100%
abierto
10 m³/h
100%
abierto
10 m³/h
100% cerrado
0 m³/h
• Cuando una válvula cambia de posición,
no interfiere con el flujo de otros equipos
• Las válvulas se ajustan a las variaciones
del sistema
• Sólo es necesario ajustar el caudal una
vez
• El convertidor de frecuencia contribuye
al buen rendimiento del sistema

CCV
Manual + Control de posición
Limitador de caudal
PICCV
Características
/
Eficiencia
Desarrollo de la tecnología de válvulas

ePIV
Válvula de
energía
PIQCV
Características
/
Eficiencia
PIFLV
Desarrollo de la tecnología de válvulas

Válvula independente de
pressão
Mecânica

Válvula independiente de presión
PIFLV

Limitador
Regulador de Pressão
Abertura do Regulador
Válvula Esfera
PIQCV

P3 P2 P1
9
P3
Fully Retracted
4
P1-P3 ≤ 5 psi
Regulator is fully retracted (FR)
5 psi < P1-P3 < 50 psi
Regulator moves toward fully
extend (FE)
P2
P3
P1
P3
9
Fully Extended
4
QCV Regulator
QCV Regulator
PIQCV

Selección

Válvula independiente
de presión
eletrónica

• Controla el punto de ajuste del flujo automáticamente, independientemente
de las variaciones de presión en el sistema.
Presión diferencial
Setpoint de caudal
Apertura de válvula
Control de caudal preciso

Señal de control
Valve positions itself to
within 1% of set point
Maintains pressure independence
at lower differential pressure than
mechanical PI
Setpoint de
caudal
Algoritmos incorporados a la válvula inteligente
Valve Position
Simple water path
Lógica avanzada independiente de la presión

Energy Valvula 4.2
Pequeños dispositivos,
gran impacto.

El lado oscuro de los sistemas de
calefacción, ventilación y aire
acondicionado
SÍNDROME
DELTA T BAJO

El síndrome Delta T bajo puede ocurrir cuando...
Intercambiadores y
válvulas con errores
de selección
Suministro
excesivo de agua
refrigerada
Falta de
mantenimiento e
intercambiadores
deteriorados
Sistemas sin
equilibrio dinámico

Para un intercambio constante en el
intercambiador de calor, el caudal y delta T
son inversamente proporcionales
Potencia de salida
˙
𝑮𝑷𝑴
∆ 𝑻
en BTH/U y es constante
𝑸=𝟓𝟎𝟎∙𝑮𝑷𝑴∙∆𝑻

El intercambio de calor
aumenta con el caudal
0 5
1
0
1
5
2
0
2
5
3
0
3
5
4
0
4
5
5
0
5
5
Caudal = GPM
Potencia
=
BTUh
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
∆ 𝑻
C
u
r
v
a
d
e
p
o
t
e
n
c
i
a
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0

Delta T disminuye a medida
que disminuye la relación
entre el intercambio y el flujo.
0 5
1
0
1
5
2
0
2
5
3
0
3
5
4
0
4
5
5
0
5
5
Potencia
=
BTUh
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
∆ 𝑻
C
u
r
v
a
d
e
p
o
t
e
n
c
i
a
curva
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
Caudal = GPM

¿Qué ocurre cuando el intercambiador
recibe más caudal del necesario?
0 5
1
0
1
5
2
0
2
5
3
0
3
5
4
0
4
5
5
0
5
5
Potencia
=
BTUh
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
∆ 𝑻
C
u
r
v
a
d
e
p
o
t
e
n
c
i
a
curva
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0
Caudal = GPM

¿Qué ocurre cuando el intercambiador
recibe más caudal del necesario?
0 5
1
0
1
5
2
0
2
5
3
0
3
5
4
0
4
5
5
0
5
5
6
0
6
5
7
0
Caudal = GPM
Potencia
=
BTUh
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
∆ 𝑻
C
u
r
v
a
d
e
p
o
t
e
n
c
i
a
curva
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0

Bombeo superior
Reducción Delta T
No aumentará el
comercio
El sistema funcionará en la zona de
saturación con un caudal elevado, pero sin
KW añadido

Coste del exceso de flujo
0 5
1
0
1
5
2
0
2
5
3
0
3
5
4
0
4
5
5
0
5
5
6
0
6
5
7
0
Caudal = GPM
Potencia
=
BTUh
30
28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
∆ 𝑻
2
1
55 GPM 65 GPM
325
kBTU/hora
320
kBTU/hora
C
u
r
v
a
d
e
p
o
t
e
n
c
i
a
curva
400.000
350.000
300.000
250.000
200.000
150.000
100.000
50.000
0

HP1 : potencia necesaria para GPM1
HP2 : potencia necesaria para un mayor GPM2
GPM1 : caudal en galones por minuto
GPM2 : caudal en galones por minuto
El gasto energético puede calcularse
utilizando las leyes de afinidad entre las
bombas
𝐻𝑃2
𝐻𝑃1
=(𝐺𝑃𝑀 2
𝐺𝑃𝑀 1)
3

Leyes de afinidad
entre bombas
1 2
BTUh
GPM
Bomba
HP
Aumento de PS =
(65/55)3
Con el aumento del 1,6 por ciento en el intercambio de calor
se necesitará un 65% más de energía de bombeo
𝐻𝑃2
𝐻𝑃1
=(𝐺𝑃𝑀 2
𝐺𝑃𝑀 1)
3 320000
55
325000
65
1.6%
16%
65%

El bajo Delta T consume energía
en el intercambiador.
¿Qué efecto tiene en el GAC?

90%
Carga
Ejemplo: necesidad de producir
180 TR
• ΔT diseño =6,5
o
C (12
o
C - 5,5
o
C)
• 84 m³/h
• 1 enfriadora, 90% de carga (180
toneladas)
Condiciones del proyecto
REFRIGERAD
OR 200 TR
REFRIGERAD
OR 200 TR

Ejemplo: Funcionamiento con Delta T bajo
180 TR
Bajo ΔT
• ΔT= 5,8
o
C (11,3
o
C - 5,5
o
C)
• 94 m³/h
• 2 enfriadoras, carga del 45% (180
toneladas)
45% Carga
No cambia la carga del sistema, pero la segunda enfriadora/bomba debe estar encendida.
REFRIGERAD
OR 200 TR
45% Carga
REFRIGERAD
OR 200 TR

La solución para el
síndrome del bajo delta
T
Válvula Belimo Energy

 Sensor de temperatura exterior T1
 Sensor de temperatura integrado T2
 Módulo lógico 1
 Módulo sensor 2
 Válvula de control caracterizada con actuador 3
Válvula de energía
Energy Valve 4.0

IoT y la innovación de Belimo

Liderazgo en soluciones
Productos listos para IoT de Belimo y el ecosistema Belimo

Estudio de caso
Pequeños dispositivos,
gran impacto.

88
Control de posición 240 GPM
144 GPM
Control de tráfico
3,3°C -> 8,3°C
152% maior ∆T
55m³/h -> 21,8 m³/h
152% menos espacio
96 GPM
Gestor Delta T
Válvula de energía Belimo 3.0
Estudio de caso

• Estacionamientos
• Muelles de carga y descarga
• Talleres de automoción
• Aparcamiento de bomberos y ambulancias
Emisiones de vehículos
• Monóxido de carbono (CO)
• Dióxido de nitrógeno (NO2)
Q.A.I
• Dióxido de carbono
• Humedad relativa
(UL-2075 / ULC-588)

 Monóxido de carbono(CO)
 Dióxido de nitrógeno(NO2)
5 ft
50%

Diseños de estacionamiento – CO/NO2
Consideraciones de diseño de monitoreo de gas

• Componente principal del Gas Natural
• Quemadores industriales y comerciales
• Densidad menor que el aire.
• Cocinas Comerciales
• Laboratorios
• Densidad mayor que el aire.
• cuarto de baterías
• Carga de montacargas
• Densidad menor que el aire.
Gases combustibles
 Metano
 Propano
 Hidrógeno

Belimo Prefix
Controller 6000
Gas Type (Sensor Module A)
Gas Type (Sensor Module B - Optional)
EXT-OP- 60 02-250 14
Complete Unit
Características e nomenclatura do produto

Output Options 24VAC Power CAN-Bus Network
BACnet Network
Wire Guide
Inner Drip Seal +
Splash Seal
Dual
Sensors
Características e nomenclatura do produto

Diámetros: 2” a 30”
Dos y tres vías – NEMA 4X
• Fuente de alimentación de 24-240 VCA/CC
• Cuerpo alargado para fácil instalación del aislamiento térmico.
• Configuración de 30 a 120 segundos de funcionamiento
• Cierre de 200 PSI
Válvula de mariposa

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