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Wie das Regelventil funktioniert
Steuerventile mit elektrischem Antrieb werden zur Automatisierung technologischer Prozesse und in gebäudetechnischen Systemen (Heizung, Lüftung, Kalt- und Warmwasserversorgung) eingesetzt. Das Steuerventil schließt die Rohrleitung, öffnet sie oder begrenzt den Wasserfluss durch teilweises Schließen des Durchgangs. Das Ventil arbeitet automatisch als Reaktion auf Signale des Steuerungssystems.
Steuerventile werden üblicherweise zusammen mit elektrischen Antrieben verwendet, die mit dem Regler des Automatisierungssystems verbunden sind. In Industrie- und Prozessanlagen kann das Steuerventil von einem pneumatischen oder hydraulischen Antrieb betätigt werden.
Funktionsweise eines Steuerventils
Das Automatisierungssystem misst einen kontrollierten Parameter (Raumtemperatur, Wasserdurchfluss, Wassertemperatur oder einen anderen Parameter) und sendet bei Abweichung vom Sollwert ein Signal an den elektrischen Antrieb, um das Steuerventil zu öffnen oder zu schließen. Der Antrieb empfängt das Signal und bewegt den Ventilverschluss in die vom Automatisierungssystem bestimmte Position.
Die Änderung des Durchflusses in der Rohrleitung, in der das Steuerventil installiert ist, sollte den vom Automatisierungssystem kontrollierten Parameter beeinflussen. Weitere Details zu den Installationsschemata von Steuerventilen finden Sie im Abschnitt 'Installationsschemata'.
Der optimale Betrieb eines Steuerventils, das periodisch in einer teilweise geschlossenen Position arbeiten muss, ist nur gewährleistet, wenn ein stabiler Differenzdruck zwischen Einlass und Auslass erhalten bleibt. Die Stabilisierung des Differenzdrucks stellt sicher, dass das Ventil gemäß seiner hydraulischen Charakteristik (linear, logarithmisch oder parabolisch; weitere Details im Abschnitt 'Eigenschaften von Steuerventilen') arbeitet. Aus diesem Grund werden Steuerventile häufig zusammen mit Differenzdruckreglern installiert. Das Funktionsprinzip eines Steuerventils mit elektrischem Antrieb in Kombination mit einem Differenzdruckregler wird auf dieser Seite erläutert.
Die Position des Ventilverschlusses hängt vom Signal ab, das der elektrische Antrieb vom Automatisierungssystem empfängt, sowie von der Verfügbarkeit der Stromversorgung.
Alle Arten von Steuerventilen können je nach Funktion in solche unterteilt werden, die den Durchfluss begrenzen, mischen oder aufteilen. Ventile, die den Wasserfluss begrenzen, werden als Zweiwegeventile bezeichnet, während Mischventile drei- oder vierwegig sein können.
Zweiwege-Steuerventil
Ein Zweiwege-Steuerventil hat zwei Flansche zum Anschluss an die Rohrleitung und dient zur Regulierung des Wasserdurchflusses. Je nach Konstruktion des Ventilverschlusses werden die Ventile in Sitz-, Kugel- und Schieberventile unterteilt. Schieber- und Sitzventile erfordern Antriebe mit linearer Schaftbewegung, während Kugelventile mit drehenden elektrischen Antrieben ausgestattet sind.
Zweiwege-Steuerventile werden zur Steuerung von Wärmetauschern in Warmwassersystemen und unabhängigen Heizsystemen, zur Regelung des Mischprozesses in Wärmestationen mit abhängiger Anbindung an das Heiznetz sowie als Stellorgane für indirekt wirkende Durchfluss-, Druck- oder Differenzdruckregler verwendet.
Funktionsweise des Steuerventils bei Stromausfall
Bei einem Stromausfall verbleiben einige Ventile in der Position, in der sich der Verschluss beim Energieverlust befand, andere können vollständig geöffnet oder geschlossen werden. Das Verhalten des Ventils bei einem Stromausfall hängt vom installierten elektrischen Antrieb und den Konstruktionsmerkmalen des Ventils selbst ab. Die Auswahl des Ventils und des Antriebs mit der geeigneten Sicherheitsposition gemäß den Anforderungen des Automatisierungssystems erfolgt in der Entwurfsphase des Systems.
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