Intelligente, vernetzte Ventile bieten oft höhere Leistung bei gleichzeitiger Reduzierung des Klima-Fußabdrucks

Das TA-Smart Regelventil misst laufend Durchfluss/Temperaturdifferenz. Eine sofortige Reaktion auf Druck-/Temperaturänderungen ist möglich.

IMI Hydronic Engineering hat ein neues Ventil entwickelt, das mehr kann, weniger Platz beansprucht und viel einfacher zu bedienen ist als herkömmliche Ventil-Systeme. TA-Smart misst kontinuierlich Durchfluss und Temperaturdifferenz (ΔT) und kann über Bluetooth aufgerufen werden. Das bedeutet unter anderem, dass es sowohl auf Druck- als auch auf Temperaturänderungen ohne Verzug reagiert. Heute machen HLK-Systeme (Heizung, Lüftung und Klimatisierung) bis zu 20 % des weltweiten Energieverbrauchs aus. Hohe Einsparpotenziale bieten große Produktionsunternehmen, Krankenhäuser oder Bürogebäude. Dafür erfordert die Optimierung des Energieverbrauchs jedoch präzise und valide Daten, die wiederum Ventile und Stellantriebe notwendig machen, die sofort auf Druck- und Temperaturänderungen im System reagieren.

Weniger Platz für mehr Funktionen

Das Paradoxe ist: je mehr Funktionen in einem Gerät benötigt werden, desto mehr Platz ist erforderlich, weil zusätzliche technische Komponenten verbaut werden müssen. Im Falle von HLK-Anlagen spielt die Größe von Armaturen jedoch eine entscheidende Rolle, insbesondere wenn ein Ventil durch ein anderes ersetzt werden soll. Sobald die Montage abgeschlossen ist und die Rohrleitungen verlegt sind, wird es oft zu einer unlösbaren Aufgabe, ein vorhandenes Ventil durch ein größeres zu ersetzen. Für diese Herausforderung bietet das neue TA-Smart-Ventil von IMI Hydronics eine kompakte Lösung. „Mit TA-Smart ist es möglich, drahtlose Kommunikation und viele andere Funktionalitäten in einem Regelkreis in einer sehr kompakten Form zu erhalten. Gleichzeitig haben wir die Technologie zur Durchflussmessung von Wasser und mit Glykol-/Wassergemischen entwickelt“, erklärt hierzu Jean-Christophe Carette, Technologiechef bei IMI Hydronic Engineering.

In der Regel benötigt ein Durchflussmesser eine gerade Rohrleitung mit einer bestimmten Länge vor oder nach dem Durchflussmesser, die sogenannte Beruhigungsstrecke. IMI Hydronics hat es geschafft, das Ventil unmittelbar nach dem Durchflussmesser in einem Abstand von wenigen Millimetern zu platzieren. „Normalerweise würden wir sagen, dass dies nicht möglich ist, weil das Ventil das Messergebnis beeinflussen würde. Aber nach mehreren Wochen in unserem Labor ist es gelungen, diese Technologie zur Marktreife zu entwickeln", so Carette weiter „Das TA -Smart Ventil ist kleiner als die meisten anderen Wettbewerber auf dem Markt und benötigt kein gerades Rohrstück vor und nach der Messeinheit.“ Dadurch wird es nun wesentlich einfacher, einzelne Komponenten in einer bestehenden HLK-Anlage zu erneuern, ohne gleichzeitig vorhandene Flansche, Verschraubungen oder Rohrleitungen ersetzen zu müssen. Die Flanschvarianten sind nach F1 dimensioniert und können somit nahezu überall installiert werden.

Kontinuierliche Messung von Durchfluss und Temperatur spart Energie

Neben seiner kompakten Größe ist ein weiterer Vorteil des TA -Smart Ventils, dass es über eine kontinuierliche Durchfluss- und Temperaturmessung verfügt. Dies bedeutet, dass sofort ein Echtzeitbild von Durchfluss, Temperatur und Leistung aus dem Ventil zur Verfügung steht, um schnell auf Änderungen reagieren zu können. An einem praktischen Beispiel dargestellt, hieße das, bei 1.000 Personen in einem Konzertsaal würde kein Wärmebedarf bestehen und das Regelventil schließen. Das hätte einen zügigen Anstieg des Differenzdrucks der Rohrleitungen in anderen Bereichen der Anlage zur Folge. Bei einer herkömmlichen Installation wird die Temperatur dann in anderen Teilen des Gebäudes unbeabsichtigt ansteigen. Mit einem intelligenten Ventil-System lässt sich hingegen die Energieversorgung des Konzertsaals anpassen, während das gleiche Energieniveau in anderen Teilen des Gebäudes beibehalten werden kann. Das führt dazu, dass nur so viel Energie verbraucht wird, wie tatsächlich benötigt wird.

Der tatsächliche Energieverbrauch wie auch die Reduktion der CO_₂-Emissionen waren ausschlaggebend für ein Umdenken bei IMI Hydronic Engineering. "Es gibt einen allgemeinen Trend zu mehr Nachhaltigkeit, sowohl bei Neu- als auch bei Bestandsbauten. Durch eine kontinuierliche Dokumentation des Energieverbrauchs und einer Datenanalyse über einen langen Zeitraum können Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit des Gebäudes belegt und optimiert werden“, so Carette. Die Auswertung der Kenndaten von Ventilen lässt beispielsweise Schlüsse darüber zu, ob bestimmte Gebäudeabschnitte unter den gleichen Wetterbedingungen mehr Energie verbrauchen als die übrigen Gebäudeteile. Dies kann ein Hinweis darauf sein, dass zum Beispiel die Fenster in diesem Teil des Gebäudes gewartet oder isoliert werden müssen.

BUS, Ethernet und Bluetooth integriert

Das TA-Smart Ventil ermöglicht es, jederzeit über unterschiedliche Kanäle auf die erfassten Daten zuzugreifen. Dafür sind die TA-Smart-Ventile sowohl über Buskommunikation und Ethernet als auch über Bluetooth erreichbar. Alle Funktionen können problemlos über eine App per Telefon oder Tablet gesteuert werden, wobei der Bluetooth-Datenaustausch (zwischen Ventil und Telefon) verschlüsselt ist. Der geschützte Zugriff erfolgt über ein benutzerdefiniertes Passwort, das für zusätzliche Sicherheit sorgt. Dadurch, dass TA-Smart-Ventile online über BUS- und Ethernet-Kommunikation zugänglich sind, wird ein HLK-System zu einem Teil des größeren Internets der Dinge (IoT).

„Die Entwicklung geht dahin, technische Geräte und Helfer im Haushalt in ein digitales Konzept zu integrieren. Aber während beispielsweise Kaffeeautomaten mit einem 7-Zoll-Display ausgestattet werden, können Anwender das vertraute Display ihres Smartphones nutzen, um bequem auf die Daten und Funktionen des TA-Smart zugreifen zu können. Dafür müssen sie nicht einmal vor dem Ventil stehen. Die Tatsache, dass man über ein mobiles Endgerät auf Daten und Funktionen zugreifen kann, ist das eigentliche 'smart' an der TA-Smart-Baureihe", resümiert Carette.