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GUA
Especificao de vlvulas e componentes em sistemashidrnicos
A busca pela eficincia na distribuio da gua gelada
postado em: 25/06/2012 14:51 hatualizado em: 04/07/2012 09:48 h
As vlvulas que compem o s istema hidrulico so
responsveis pelo controle da presso, temperatura,
bloqueio e segurana de fluidos das centrais de gua
gelada.
Fabricadas de acordo com critrios que assegurem a sua
qualidade e desempenho eficiente, cada vlvula tem a sua
funo. Se uma delas no estiver bem definida (modelo,
posio, tamanho, etc) no vai cumprir a sua funo, o
sistema no ir funcionar como desejado e a
consequncia final o aumento no consumo de energia,
seja pela falha no funcionamento ou pelas solues
paliativas normalmente aplicadas.
A escolha e dimensionamento do tipo de vlvula deve
atender s especificaes de projeto, promovendo conforto
trmico e otimizao energtica do sistema de
climatizao, caso contrrio, pode acarretar em
excessivas paradas para manuteno, rudos e aumento no consumo de energia eltrica.
De acordo com Rodrigo Miranda, diretor da Mercato Automao, todo projeto e o dimensionamento hidrulico devem estar de acordo
com os equipamentos que sero utilizados na central de gua gelada e atendendo s especificaes e limitaes de cada sistema ou
parte dele.
A seleo das vlvulas um assunto que pode parecer simples, porm no , ele envolve uma srie de pequenos detalhes que se no
forem levados em conta pode comprometer seriamente a performance de um sistema hidrnico, seja para aquecimento ou resfriamento.
Na seleo das vlvulas de controle, por exemplo, preciso levar em considerao as principais caractersticas, vantagens e
limitaes de cada tipo, tais como a presso de fechamento presso esttica presso limite do corpo ( body pressure) temperaturastipo de atuador 2 ou 3 vias tipo de corpo (esfera, globo, borboleta) perda de carga e tipo de curva (abertura rpida, linear, igual
porcentagem). No caso da vlvula de balanceamento, sua aplicao pode substituir vrios componentes do sistema hidrulico como
manmetros, termmetros, e at mesmo a vlvula globo e de bloqueio, explica Miranda.
O sistema hidrulico pode ser dividido em trs partes (ou interfaces): produo, distribuio e unidades terminais. Vrios fatores iro
impactar no arranjo dessas trs partes para atender a instalao de uma maneira eficiente. No sistema de gua gelada, teremos na
produo o chiller e nas unidades terminais os condicionadores tipo fan-coil.
Segundo Ricardo Suppion, technical engineering manager da TA Hydronics, possvel vrias opes de trabalho, como por exemplo:
- Sistemas com vazo constante: onde a bomba tem velocidade constante e se utiliza vlvulas de controle de 3 vias nos
condicionadores. Esse sistema hoje pouco utilizado por gerar um desperdcio de energia muito grande.
- Sistemas com vazo varivel: a bomba tem um variador de frequncia que permite variar a quantidade de gua enviada ao sistema,
ajustando a necessidade de carga trmica e, portanto, aumentando a eficincia.
Alm da caracterstica da bomba, possvel ter um ou mais nveis de bombeamento:
- Somente Primrio: um nico bombeamento que faz a gua circular por todo o sistema, passando pelo chiller, pelos condicionadores e
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voltando para o chiller.
- Primrio/Secundrio dois bombeamentos:
- Primrio: bombas de velocidade constante e so responsveis por circular a gua pelos chillers, isto , pela central de produo de
gua gelada.
- Secundrio: bombas de velocidade varivel e so responsveis por circular a gua pelos condicionadores de ar.
- Primrio/Secundrio/Tercirio trs nveis de bombeamento. Utilizado em sistemas de grande porte, em geral com vrios prdios e
com longas distncias entre eles.
- Primrio: em geral tem bombas de velocidade constante e so responsveis por circular a gua pelos chillers, isto , pela central
produo de gua gelada.
- Secundrio: em geral com bombas de velocidade varivel que fazem a gua circular por um grande anel de distribuio que leva at
os prdios consumidores.
- Tercirio: em geral com bombas de velocidade varivel que fazem a gua circular pelos prdios, chegando aos condicionadores.
Existem vrias combinaes e arranjos hidrulicos para obter a melhor eficincia do sistema, porm, um ponto importante garantir
trs condies hidrnicas importantes, diz Suppion.
So elas:
- Vazo correta em todos os circuitos do sistema
- A compatibilidade de vazo entre todas as interfaces do sistema
- A estabilidade da presso diferencial.
Isso conseguido com o correto projeto das tubulaes e principalmente da correta distribuio e selecionamento das vlvulas de
controle e balanceamento.
No arranjo hidrulico, as vlvulas proporcionam vazo correta em todos os circuitos e estabilidade da presso diferencial
Segundo Suppion, no existe uma receita, cada projeto deve ser analisado para se chegar a melhor soluo: quando falamos de
vlvulas de controle e de vlvulas de balanceamento, temos vrias opes. As vlvulas de controle como j foi dito anteriormente,
podem ser de 2 ou de 3 vias, com atuador proporcional, floating ou on-off. J as vlvulas de balanceamento podem ser manual,
limitadora de vazo, reguladora de presso diferencial, e de balanceamento e controle independente de presso.
O tipo de vlvula de balanceamento mais adequado para o sistema deve levar vrios fatores em considerao como, por exemplo,
variao da carga trmica, qualidade da gua, nvel de preciso desejado, e ferramentas de anlise do sistema para o pessoal de
manuteno, custo, etc. Novamente, no existe uma soluo que v atender todos os sistemas. Cada sistema diferente de outro.
Em dois tipos de hotel, por exemplo, provavelmente os operadores e clientes so distintos e isso pode e vai impactar na soluo mais
adequada para cada um deles, explica Suppion.
Considerando o arranjo hidrulico nos sistemas de climatizao, com bombeamento primrio e/ou secundrio, o country manager da
Oventrop, Thomas H. Sptizl, acrescenta que para garantir a vazo correta de gua em todos os pontos da rede, as vlvulas de
balanceamento hidrulico so as indicadas, tanto do tipo esttico, com o ajuste manual ou dinmico (de presso independente) com
um auto ajuste em funo da carga trmica requerida. A Figura 1 indica o fluxograma hidrulico com vlvulas de balanceamento
esttico (manual).
Fluxograma Hidrulico
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Normalmente esses sistemas so compostos por vlvulas, bloqueio, balano e controle, filtros e conexes. Atualmente estamos
indicando as vlvulas de balanceamento dinmico, ou de presso independente, utilizando a tecnologia de diafragma, sem cartucho,
que faz a funo de balanceamento hidrulico e de controle, em uma nica vlvula, facilitando a sua instalao e reduzindo os custos
de instalao e operao. A aplicao das vlvulas de balanceamento e controle dinmico traz benefcios e vantagens operacionais a
todos os profissionais envolvidos, como projetistas, instaladores e proprietrios dos empreendimentos, informa Spitzl.
Ele acrescenta ainda que como as vlvulas de balanceamento e controle dinmico se ajustam automaticamente, tambm em situaes
de carga trmica parcial do sistema, o dimensionamento da capacidade instalada dos equipamentos pode ser especificado sem a
necessidade de considerar folgas excessivas, garantindo a operao com um diferencial de temperatura, obtendo assim a eficincia
plena dos equipamentos, e consequentemente, ganho energtico na operao.
Em casos de retrofit de sistemas existentes, utilizando as vlvulas de balanceamento dinmico com presso independente, se
observa uma maior disponibilidade de capacidade instalada, pois a partir da utilizao deste tipo de vlvula, o sistema passa a trabalhar
com maiores diferenciais de temperatura, o que acarreta um ganho de eficincia e melhor desempenho dos equipamentos de ar
condicionado, diz Spitzl.
Em termos de otimizao do sistema de climatizao, Suppion explica como as vlvulas de balanceamento e reguladoras de presso
diferencial contribuem para a diminuio da capacidade instalada e ganhos energticos. As vlvulas de balanceamento e reguladoras
de presso diferencial vo permitir que o sistema hidrulico se torne varivel garantindo o melhor desempenho dos resfriadores e o
ponto timo de trabalho, evitando com isso o desperdcio de energia. Por exemplo, num sistema com fluxo varivel no primrio e
secundrio, qualquer um dos tipos mencionados se adquam, porm somente as reguladoras de presso diferencial que garantiro a
melhor performance das vlvulas de controle e balanceamento para um sistema hidrulico que tambm dever ser varivel, informa
Suppion.
A escolha e dimensionamento do tipo de vlvula deve atender s especificaes de projeto, promovendo conforto t rmico
O engenheiro da Belimo, Igor Nakamura, compartilha da mesma opinio de Suppion quanto a busca por eficincia do sistema: No
arranjo hidrulico, o correto dimensionamento de equipamentos e componentes de acordo com o projeto do sistema fator primordial
quando se busca a eficincia energtica. Assim, quando se pensa no circuitos hidrulicos, o projetista deve distribuir todos os
equipamentos, tubulaes, vlvulas, sensores e outros perifricos, de modo a contribuir com o rendimento necessrio, efetividade e
flex ibilidade do sistem a, atentando-se ao mximo na questo de segurana e autonomia. Ele alerta que no arranjo hidrulico
imprescindvel que se dimensione as vlvulas corretamente, respeitando sempre o CV (Coeficiente de Vazo) , bitola necessria,
presses de trabalho, assim como o fluido operante.
Uma vez conhecido todos os valores, devemos escolher qual tipo de vlvula, e neste momento em que muitos comentem erros, pois
existem diversos tipos de vlvulas, cada uma com sua funo e principalmente uma curva caracterstica fazendo com que este passo
seja muito criterioso, onde aconselho a busca de auxlio especializado. Vlvulas bem dimensionadas e bem localizadas dentro de umarranjo hidrulico coerente possibilita acompanhar a sazonalidade de abastecimento do local, por exemplo, se temos uma planta onde
existam diversas salas de reunies, poderemos evitar a insuflao de ar nestes locais, caso no esteja ocorrendo uma reunio, e
reduzir o consumo de energia, alm de auxiliar no abastecimento de outros pontos que necessitam naquele momento. Outro ponto a ser
destacado a questo prtica de manuteno, pois podemos isolar circuitos rapidamente, agilizando e evitando possveis
desperdcios, explica Nakamura. Ele cita o exemplo de um edifcio comercial que no possua um dimensionamento correta das
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vlvulas e algumas estavam inoperantes, e aps o redimensionamento e substituio das vlvulas danificadas proporcionou
instalao uma economia de cerca de 37%: A aplicao de vlvulas de presso independente, vlvula de controle conjugada com
balanceamento dinmico mostrou-se forte aliada para garantir a eficincia do sistema e consumo racional de energia, finaliza.
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Comentrios
Marcio Brandt (24/09/2015 16:53)Caros estou precisando de uma valvula de balanceamento e controle independente depresso Tipo TA de 2", voceis poderiam me ajudar a onde encontrar Grato MARCIOBRANDT
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darlan gomes (22/10/2014 21:33)esquemas eletrico
Responder | Reportar abuso
Gerson de Souza (30/09/2014 17:33)Onde posso comprar as vlvulas de balanceamento da TA?
Responder | Reportar abuso
Joo Carlos (20/02/2013 10:07)Seria possivel cotar para nos uma valvula de balano 1.1/4
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jos nilson gomes do sacramento (14/08/2012 10:43)f avor enviar o valor de duas valvuvulas de duas vias balanceadora de controleindependente.atuador 24 vac c/ fail safe. modelo-sme l2.02.22.b.1-032mm vazo min.03370Ll/s vazo max. 1.42 L/s
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