エナジーバルブの差圧制御

Belimo エナジーバルブを使った 差圧制御 Edition 2024-04/A

内容 ページ 電子差圧制御 製品 3 差圧制御に必要な機器 Belimo 水差圧センサー 22WDP-11 3 制御モード 4 追加機能 簡単な設定値の調整 流量のリミット調整 最大パワーの調整 4 センサーのドリフト補正 強制バルブCLOSE機能 使用目的 5 利点 システムの透明性 6 サイズ 差圧制御のKv(Kvtheor.)値と最大流量 Vmax 6 オペレーション レンジ 最大流量 エナジーバルブの定格流量Vnom 流量低下時の最小流量 7 最小流量を下回った時の動作 最小流量を下回った後の開始動作 差圧センサーの選択 差圧センサー 22WDP-11.. 7 通信接続 8 設置 差圧センサー 22WDP-11..の設置 8 試運転/バルブの設定 Webサーバーによる試運転/バルブの設定 9 Belimo アシスタントアプリによる 試運転/バルブの設定 Modbus、BACnet、MPバスでのバルブ設定 10 Belimo クラウドによる値の設定 制限 Belimoエナジ－バルブを使った差圧制御_V2024-04/A / 内容 - 2 -

電子差圧制御 Belimo エナジーバルブは、位置制御、流量制御、パワー制御の制御モードに加えて、電子差圧制御器としても 使用出来ます。　この文書では、電子差圧制御の概要を説明します。 使用されるエナジーバルブ、及び差圧センサーのデータシートもご考慮下さい。 製品 差圧制御モードは、DN 15～50の下記装置で使用出来ます。 　－ EV..R2+BAC Belimo エナジーバルブ(2方弁) 　－ EV..R2+KBAC Belimo フェールセ－フ機能付きエナジーバルブ(2方弁) 　－ EV..R2+MID Belimo 積算熱量計付きエナジーバルブ(2方弁、MID/EN 1434) エナジーバルブの設置アクセサリーは、それぞれのデータシートをご参照下さい。 差圧制御に必要な機器 エナジーバルブを使用して差圧制御する場合、さまざまな測定範囲に対応する差圧センサー22WDP-11を、 別途、購入する事が必要です。 Belimo 水差圧センサー HVACシステムの差圧測定用アクティブセンサー(DC 0～10 V)。 22WDP-11 水や、水とグリコールの混合物に適しており、ハウジングはステンレス製で IP65/NEMA4 に対応しています。 差圧センサーは、現場に設置された2本の配管(キャピラリーチューブ)を介してセンサー内蔵のダイヤフラムに 伝わる差圧を測定します。 　　 Belimo 水差圧センサー 22WDP-11 22WDP-11.. のデータシートに記載されている、精度と長期安定性に関する仕様を遵守する必要があります。 Belimoエナジ－バルブを使った差圧制御_V2024-04/A / 電子差圧制御/ 差圧制御に必要な機器 - 3 -

制御モード 電子差圧制御は、水路内の2カ所の差圧(dp)を、一定の設定値に維持する為に使用されます。　又、流量、パワー のリミッターとしても使用できます。 エナジーバルブを使った差圧制御 この制御モード中、エナジーバルブは、ビル管理システムから設定値を受取りません。 現在の差圧は、エナジーバルブに接続された差圧センサーで測定、エナジーバルブから読取られ、 事前に設定された設定値と比較されます。　測定値と設定値間に偏差が検出された場合、 エナジーバルブ内蔵ロジックにより、イコールパーセンテージ制御バルブの開度を調整し、自動補正されます。 次の３つの制御状態が発生します。 １．測定差圧が設定値より小さい。 　　エナジーバルブ全体の圧力降下を減少させ、測定間の差圧を増加させるには、 　　設定値に達するまでバルブを開きます。　システム側の差圧が十分に高くならず、設定値に到達しない場合、 　　エナジーバルブは最大開度の90°まで開きます。 ２．測定差圧と設定値が同等。 　　エナジーバルブは動作せず、開度は保持されます。 ３．測定差圧が設定値より大きい。 　　2カ所の差圧を減らすには、エナジーバルブ全体でより多くの圧力降下を生成する必要があり、 　　バルブ開度は、設定値又は、最小開度に達するまで減少します。　エナジ－バルブのボールバルブは、 　　システムの変化(消費者のバルブ制御の為のポンプヘッドの交換、又は流量の変化)を確実に検出できる様に、 　　標準的な差圧制御モード中に完全に閉になる事はありません。 追加機能 流量、給水温度と還水温度の測定、供給されているパワーの計算、及び装置内蔵のロジックを含む革新的な コンセプトにより、ユーザーは幅広い追加機能を自由に利用出来ます。 簡単な設定値の調整 設定値は装置上で簡単に調整でき、さまざまなオプションも利用可能です。 　ー Belimoアシスタントアプリ (NFCによるエナジーバルブとの簡易通信) 　ー エナジーバルブ内蔵のWebサーバー (直接接続、又はネットワーク経由でアクセス可能。) 　ー Belimoクラウド (どこからでも設定値を変える事が可能。) 　ー Modbus、BACnet、MPバスを介した通信による設定値変更。 流量のリミット調整 エナジーバルブは、最大流量Vmaxを設定出来ます。　測定差圧が設定差圧を下回っていても、Vmaxに達すると バルブはそれ以上、開きません。　これは、流水システムの他の区域が自由に使えるエネルギーが少なすぎる状況 を回避する事が出来ます。　　 流量制限の調整範囲：Vmax = Vnomの 25 ～ 100 % 最大パワーの調整 エナジーバルブは、最大パワーQmaxを設定出来ます。　設定された最大加熱、又は冷却パワーに達しても、 バルブはそれ以上、開きません。　この設定は、制御されたシステムセグメントが、過大なパワー消費が 出来ない様にする簡単な方法として使用出来ます。　　 最大パワー調整範囲：Qmax = Qnomの 1 ～ 100 % センサーのドリフト補正 動作時間が長くなると、差圧センサーにドリフトが発生する可能性がありますが、これは、次の様に補正出来ます。 １．エナジーバルブを全閉にします。(Webサーバー、Belimoアシスタントアプリ、手動) ２．測定された差圧が表示されます。(Webサーバー、Belimoアシスタントアプリ) ３．測定ポイントでの既存の差圧を測定します。(システム側の追加の測定接続が必要です。) ４．必要なオフセットを計算して入力します。(Webサーバー、Belimoアシスタントアプリ) 強制バルブCLOSE機能 必要に応じて、エナジーバルブのイコールパーセンテージ制御バルブを全閉する事が出来ます。 (レバー、Webサーバー(2時間後に自動リセット)、通信のオーバーライド制御) イコールパーセンテージ制御バルブにより、しっかりと遮断します。 Belimoエナジ－バルブを使った差圧制御_V2024-04/A / 制御モード/ 追加機能 - 4 -

使用目的 各消費者に、圧力の影響を受けない制御バルブ(EV、EPIV、PIQCV)を使うと、最良の結果を得る事が出来ます。 自動ビル制御(BAC)及び、技術的なビル管理(TBM)機能で、ISO 52120-1 に準拠したBAC効率のクラス"A"を 達成するには、 　ー 1.4.a 循環水バランス調整による温水分配 　ー 3.4.a 循環水バランス調整による冷水分配 それぞれの熱放出源に対して、逐次バランス調整する事が必要です。 消費者それぞれを、PIQCV、EPIV、エナジーバルブによって圧力の影響を受けない完全な制御 上記アプリケーションでは、エナジーバルブの差圧制御機能は必要ありません。 但し、消費者それぞれのバランス調整を定期的に行う場合(クラス"D")、差圧制御機能を備えた追加の エナジーバルブを使う事で、それぞれのシステム区分それぞれを、逐次バランス調整出来ます(クラス"C")。 (区分内の消費者それぞれの循環水に、影響が残る事に注意して下さい。) システム区域(ビルの各階)の逐次バランス調整と、消費者それぞれの定期的な(手動)バランス調整 エナジーバルブの流量測定により、総水量を計算し、バイパスの制御バルブを必要に応じて制御する事により、 最小水量を確保出来ます(ポンプ保護)。 Belimoエナジ－バルブを使った差圧制御_V2024-04/A / 使用目的 - 5 -

利点 区域内の差圧を一定に保つ事で、過剰な流量によるフロー・ノイズを回避でき、 過剰供給による快適性の低下やエネルギーの浪費も軽減されます。 システムの透明性 エナジーバルブは、流量、給水温度、還水温度をリアルタイムで測定し、 現在のパワー出力、エネルギー消費量を計算するので、システムの透明性に貢献します。　 又、直ぐにアクセス可能な保存情報(Belimoアシスタントアプリ、Webサーバー、Belimoクラウド)により、 循環水システムの診断、最適化、トラブルシューティングの大幅な簡素化が可能になります。 電子差圧制御を使用する事で、従来の機械式差圧制御に比べて、下記、利点が追加されます。 ■ 差圧制御器の設置場所を探し、調整する必要が無くなり、シンプルでダイレクトな設定値入力が可能。 ■ 設定値の変更時、差圧制御器にアクセスする必要が無く、Modbus、BACnet、MPバス又は、Belimoクラウド経由 　　で行う事が出来ます。 ■ 差圧、流量、流体温度などの測定をする為の専用PCは不要です。　エナジーバルブが、それらを常時行います。 　　又、Modbus、BACnet、MPバス又は、Belimoクラウドを介して、簡単にデータにアクセスする事が出来ます。 サイズ 「制御モード」の章で説明した様に、エナジーバルブの差圧制御モードは、測定ポイント間が目的の差圧を達成する 為に、必要な圧力降下が発生する様、バルブ開度を変更して水の抵抗を調整します。 適切なエナジーバルブを選択するには、システムとして必要なKv値を計算する必要があります。 サイズは定格流量に基づいて決定されます。 計算に必要な仕様： 　ー 区域の公称流量 Vmax 　ー 測定ポイント間の必要とされる差圧 dpsetpoint 　ー 区域の分岐ポイント間のシステム差圧 dpconnection １．エナジーバルブ全体の必要な圧力降下の計算 　ー dpEV = dpconnection - dpsetpoint 　　　注：dpconnectionとdpsetpointの間に、追加の高圧損失が発生する場合(長いパイプライン等)、 　　　　 　これらも考慮する必要があります。 ２．エナジーバルブの必要流量係数KvEVの計算 Vmax KvEV　= KvEV [m3/h] / Vmax[m 3/h] / ΔpEV [kPa] ΔpEV 100 ３．エナジーバルブの選択 　ー 上記で計算した KvEV は、選択するエナジーバルブの Kvtheor. より小さくなければなりません。 差圧制御のKv(Kvtheor.) 型式 DN Kvtheor. [m 3/h] Vmax [l/s] *) Vmax [m3/h] *) 値と最大流量 Vmax EV015R2+.. 15 3.2 0.105 ～ 0.42 0.375 ～ 1.5 EV020R2+.. 20 5.3 0.173 ～ 0.69 0.625 ～ 2.5 EV025R2+.. 25 8.8 0.243 ～ 0.97 0.875 ～ 3.5 EV032R2+.. 32 14.1 0.418 ～ 1.67 1.5 ～ 6 EV040R2+.. 40 19.2 0.695 ～ 2.78 2.5 ～ 10 EV050R2+.. 50 30.4 1.043 ～ 4.17 3.75 ～ 15 *) 流量リミットの調整レンジ 可能な限り、最高の制御能力を得るには、できる限り小さい公称径を選択する必要があります。 Vmaxも考慮する必要があります。 Belimoエナジ－バルブを使った差圧制御_V2024-04/A / 利点/ サイズ - 6 -

例： Vmax = 9.3 m3/h、Δpsetpoint = 45 kPa、Δpconnection = 110 kPa 　　 １．ΔpEV = Δpconnection - Δpsetpoint = 110 kPa - 45 kPa = 65 kPa ２． Vmax 9.3 m3/h KvEV = = = 11.5 m3/h ΔpEV 65 kPa 100 100 ３．EV040R2+..(Kvtheor. = 19.2 m3/h / Vmax = 2.5 ～ 10 m3/h) を選択する。 オペレーション レンジ 差圧制御モードでは、エナジーバルブが自動的に開度を変更し、目的の設定差圧に到達する様、圧力降下を 実現します。　発生する流量はシステムによって決まります。　次の制限事項を考慮する必要があります： 最大流量 ー 最大流量Vmaxは、定格流量Vnomを超えてはいけません。 DN Vnom [l/s] *)エナジーバルブの 型式 Vnom [m3/h] *) 定格流量 Vnom EV015R2+.. 15 0.42 1.5 EV020R2+.. 20 0.69 2.5 EV025R2+.. 25 0.97 3.5 EV032R2+.. 32 1.67 6 EV040R2+.. 40 2.78 10 EV050R2+.. 50 4.17 15 *) 流量リミットの調整レンジ ー dpSetpointに到達する時の最大流量 ΔpEV max.V = Kvtheor. x 100 流量低下時の最小流量 ー システム内の制御バルブを通る流量の削減 ー 差圧制御は、最小流量(Vnomの0.7%)まで実行されます。 最小流量を下回った時 ー Vnomの0.7%に到達した開度が保持されます。 の動作 　　(フリーズ位置) 最小流量を下回った後 差圧制御モードは、差圧が存在し、以下の条件の の開始動作 いずれかが満たされると再開されます： 　ー 測定流量が、Vnomの1.2%より多い、又は、 　ー 測定差圧が設定値の50%未満であり、少なくとも 　　　Vnomの0.2%の流量が検出された場合。 差圧制御のオペレーション レンジ 注意： ー 差圧制御モードでは、バルブが全閉する事はありません。 ー 次の状況では、上記「フリーズ位置」の代わりに、開度27%が制御モードの開始位置としてアプローチされます： 　　ー バルブが再起動された 　　ー 停電後 　　ー 手動オーバーライドが操作されていた 　　ー 別の制御モード(例：流量制御)から、差圧制御モードへの切替え 　　ー 流量が、Vnomの0.7%未満で、差圧が存在しない。 ー 流量センサーの故障、システム内の気泡が原因で流量測定できない場合、差圧は開度27% ～ 100%内で制御 　　されます。 ー 差圧が存在し、以下の条件のいずれかが満たされた(少なくとも30秒間) 場合、アクチュエイターは開度27% 　　から制御モードに切替わります。 　　ー 測定流量が、Vnomの0.7%より多い、又は、 　　ー 測定差圧が設定値の50%未満であり、少なくとも、Vnomの0.2%の流量が検出された場合。 差圧センサーの選択 Belimo 差圧センサー 22WDP-11..が使用出来ます。 各センサーのデータシートの仕様を遵守する必要があります。 希望する設定値は、調整可能範囲内にあり、大きく逸脱しない最大設定値を持つ差圧センサーをお勧めします。　 使用されるデッドバンドを遵守する必要があります。 Belimoエナジ－バルブを使った差圧制御_V2024-04/A / オペレ－ションレンジ / 差圧センサーの選択 - 7 -

差圧センサー 22WDP-11.. 差圧センサーの仕様 エナジーバルブの差圧 差圧制御の 型式 測定レンジ[kPa] 超過圧力[kPa] バースト圧力[kPa] 水温[℃] 設定の調整可能範囲[kPa] デッドバンド[kPa] 22WDP-111 0 ～ 100 600 2100 -10 ～ 80 10 ～ 80 +/- 4 22WDP-112 0 ～ 250 600 2100 -10 ～ 80 25 ～ 200 +/- 10 22WDP-114 0 ～ 400 1600 2100 -10 ～ 80 40 ～ 320 +/- 16 22WDP-115 0 ～ 600 1600 2100 -10 ～ 80 60 ～ 400 +/- 16 通信接続 差圧モードにおいて、エナジーバルブは外部制御信号なしの単独機器として動作しますが、内蔵の通信機能により 全データと測定値に、簡単にアクセス・調整できます。 エナジーバルブ EV..R2+..は、以下の通信インターフェースが利用できます： 　ー MPバス 　ー Modbus TCP、Modbus RTU 　ー BACnet/IP、BACnet MS/TP 通信に関する情報は、以下のドキュメントに記載されています。 　ー エナジーバルブ　データシート(設置手順) 　ー MPバス データプール値 　ー Modbus インターフェースの説明 　ー BACnet インターフェースの説明 通信インターフェースに加えて、アナログフィードバック信号 U にて、以下の測定値のいずれかを表示できます： 　ー 差圧 1) 　ー 加熱/冷却パワー 　ー 流量 　ー 開度 　ー 給水温度 　ー 排水温度 1) 　ー デルタ Ｔ 接続された空調機等のパワー 設置 差圧センサーの設置は、対応する取付け手順を遵守して下さい。 差圧センサーの接続は、エナジーバルブの取付け手順に記載されています。 差圧センサー 22WDP-11..の設置 22WDP-11..の設置図 Belimoエナジ－バルブを使った差圧制御_V2024-04/A / 通信接続/ 設置 - 8 -

試運転/バルブの設定 Webサーバーによる Webサーバーに関する詳細は、「EV4.0_ウェブサ－バ－」ドキュメントに記載されています。 試運転/バルブの設定 差圧制御の具体的な設定については、以下に説明します。 Webサーバー - 制御モードの設定(ステップ 1) Webサーバー - 制御モードの設定(ステップ 2) Webサーバー - 差圧制御の設定 １．設置する差圧センサーの選択 ２．希望する差圧設定値の調整 ３．センサーのドリフト値の補正 Webサーバー - 制限機能の設定 １．最大流量Vmaxの定義 　ー 設定されたVmaxに達すると、差圧の設定値にまだ到達していなくても、差圧は、それ以上増加しません。 　ー 工場出荷時の設定 Vmax = Vnom ２．対応する空調機の最大加熱/冷却パワーの定義 　ー 最大パワーに達すると、差圧の設定値にまだ到達していなくても、差圧は、それ以上増加しません。 　ー 工場出荷時の設定 Pmax = Pnom 特に制限が必要ない場合、ここで設定する必要はありません。 Belimoエナジ－バルブを使った差圧制御_V2024-04/A / 試運転/バルブの設定 - 9 -

Belimo アシスタント 前ページの設定は、Belimoアシスタントアプリを使用して、素早く直感的に行う事も出来ます。 アプリによる試運転/ バルブの設定 Modbus、BACnet、MP 対応するデータポイントを使用して、バス経由で設定を変更出来ます。 バスでのバルブ設定 Belimo クラウドによる Belimoクラウドに接続された装置であれば、どこからでも設定が可能です。 値の設定 制限 ー デルタ T マネージャーは、差圧制御モードでは使用出来ません。 ー 特別に構成された制御パラメーターにより、安定した制御品質が保てますが、家庭用水の制御などの迅速な 　　制御プロセス向けには設計されていません。 ー 流量制御又は、パワー制御において、電子差圧コントローラーを別の電子圧力非依存制御バルブと直列接続 　　する事は推奨されません。 ご不明な点は、下記にご連絡下さい。 ベリモアジアパシフィックリミテッド　東京都墨田区吾妻橋3-1-5 Trust Value 吾妻橋 2F Tel: 03-6823-6961　Fax: 03-3626-3911 katsuhiro.iwano@belimo.ch セ－ルス / サ－ビス担当 ； 岩野 Belimoエナジ－バルブを使った差圧制御_V2024-04/A / 試運転/バルブの設定 - 10 -