دلیل ارائه این راهنما آگاه سازی هرچه بیشتر طراحان، نصاب ها، متخصصین راه اندازی و بالانسینگ و بقیه عوامل دخیل در پروژه ها در خصوص شرح عملکرد و رفتار شیرهای PICV در سیستم های واقعی می باشد. در حقیقت هدف، اطمینان از این موضوع است که شیرها به درستی انتخاب شده اند و سیستم به گونه ای طراحی شده و راه اندازی خواهد شد که بهترین نتیجه ممکن از عملکرد این شیرها در سیستم به دست آید.
از این رو در طی سلسله مطالبی به بررسی همه جانبه شیر PICV، کاربردها، محل استفاده، طریقه عملکرد و تنظیم، طراحی سیستم های مرتبط و . . . خواهیم پرداخت.
انتشارات Ashrae از معتبرترین انتشارات مهندسی مکانیک و تهویه مطبوع است و در این زمینه در تمام جوامع علمی قابل استناد و استفاده است. از این رو در خصوص شیرهای کنترل مستقل از فشار (PICV)، که در واقع نسل جدید شیرهای بالانس و کنترل می باشند و این روزها استفاده از آن در طراحی های اکثر مهندسین محترم مشاور به چشم میخورد، به سراغ هندبوک – HVAC Systems & Equipment Ashrae نسخه سال 2020 میلادی رفته و توضیحات کلی این هندبوک در مورد شیر PICV را مختصرا بررسی کرده ایم.
معرفی شیرهای کنترل مستقل از فشار (PICV)
(مرجع: هندبوک – HVAC Systems & Equipment Ashrae نسخه سال 2020 میلادی)
شیرهای کنترل مستقل از فشار (PICV- شکل 1) در حقیقت نوعی از شیرهای کنترلی دو راهه با ساختار داخلی تنظیم کننده اختلاف فشار هستند. شیرهای PICV، بواسطه مکانیزم داخلی خود مانع از مغایرت جریان عبوری نسبت به جریان نامی می شوند. این مغایرت می تواند در اثر نوسانات فشار در دو سر شیر ایجاد گردد که مکانیزم کنترل اختلاف فشار مذکور ازین مسئله جلوگیری می کند.
شکل 1: شیر کنترل مستقل از فشار (PICV)
از نظر کاربردی، یک شیر PICV می تواند جایگزین یک شیر کنترل، یک شیر بالانسینگ و یک شیر کنترل اختلاف فشار گردد و به تنهایی عملکرد هر سه شیر را به صورت همزمان داشته باشد.
جریان در شیرهای کنترل استاندارد وابسته به فشار (از نوع کروی (Globe)، توپی (Ball) و . . . ) تحت تاثیر اختلاف فشار دو سر شیر قرار می گیرد. هنگامی که این اختلاف فشار زیاد می شود حتی با وجود وضعیت ثابت ساقه (Stem) شیر، جریان عبوری بیشتر می شود و بالعکس هنگامی که اختلاف فشار کم می شود، جریان کاهش خواهد یافت. این نوسان اختلاف فشار بر اثر عواملی از جمله تغییر وضعیت شیرهای کنترلی دیگر در مدار هیدرونیکی سیستم رخ می دهد. مزایای استفاده از شیر PICV بسیارند که در اینجا به 2 مزیت مهم تر اشاره می کنیم. یکی جریان پایدار هنگامی که موقعیت ساقه شیر ثابت است، صرفنظر از نوسانات فشار ایجاد شده در سیستم و دیگری حذف شیرآلات بالانسینگ در سیستمی است که از شیر PICV استفاده می کند.
سایزینگ شیر PICV کاملا سر راست و ساده است زیرا نیازی به محاسبات Cv (Kv) وجود ندارد. انتخاب شیر PICV همیشه بر اساس جریان مورد نیاز در حالت کاملاً-باز شیر صورت می گیرد.
در نهایت، شیر PICV طوری عمل می کند مثل اینکه اقتدار کامل و 100 درصدی دارد با اینکه داشتن اقتدار 100 درصدی از نظر ریاضی غیر ممکن به نظر می رسد.
شیرهای PICV در یک محدوده اختلاف فشار تعریف می شوند که اگر اختلاف فشار ازین محدوده خارج شود (کمتر از حداقل یا بیشتر از حداکثر این محدوده) مانند یک شیر استاندارد وابسته به فشار عمل می کنند و نوسان فشار منجر به نوسان جریان می گردد.
شیرهای PICV قابلیت تنظیم حداکثر جریان را در محل نصب و حتی در زمان عملکرد سیستم دارند و هر شیر یک محدوده نسبتا زیاد از جریان را پوشش می دهد، تنها محدودیت برای تنظیم جریان این است که جریان مدنظر از ظرفیت بدنه شیر بالاتر باشد.
