Volumenstromregler
VRM 300

Funktionsweise
Der von uns entwickelte elektronische bzw. pneumatische Volumenstromregler ist eine konsequente Erweiterung der Produktpalette. Der Volumenstromregler besteht aus einer Regelklappe, die gleichzeitig auch als Absperrklappe dienen kann, und einer im Rohrkörper integrierten Messdüse. Die Messdüse ist in Anlehnung an die Normen DIN EN ISO 5167 ausgelegt, so dass der Differenzdruck an der Messdüse eine eindeutige physikalische Größe bildet, aus der sich der Volumenstrom direkt errechnen läßt. Damit konnte auf die empirische Ermittlung und Anordnung von Messbohrungen zur Geschwindigkeitsmessung verzichtet werden. Dieser Differenzdruck wird auf den Messfühler des Reglers gegeben, der über einen Stellmotor die Regel- bzw. Absperrklappe nach den entsprechenden Vorgaben verstellt. Je nach Fabrikat des Reglers kann der Volumenstromregler verschiedene Funktionen ausführen, z. B. über ein Führungssignal den Volumenstrom zwischen dem minimal und dem maximal eingestellten Volumenstrom stetig regeln, absperren oder eine „Master-Slave“-Folgeregelung verwirklichen.

Ausführung
Die Rohrkörper werden aus verzinktem Stahlblech hergestellt. Sie werden als stumpf geschweißte „Lasernaht“- Rohre ausgeführt. Aerotechnik Siegwart hat im Bestreben die Qualitätsanforderungen und die Dichtigkeit von geschweißten Rohrkörpern zu erhöhen, als erstes Unternehmen das Laserstumpfnahtschweißen für verzinkte Bleche in der Serienproduktion eingeführt. Das Laserschweißen bietet den Vorteil, daß die Schweißnaht über die gesamte Nahtlänge dicht ist und die Randbereiche der Schweißnaht nicht verbrannt sind. Dadurch ist kein nachträgliches Auftragen von Dichtmasse oder Korrosionsschutz notwendig. 

Zudem bildet die stumpfgeschweißte „Lasernaht“ eine glatte Oberfläche ohne Überlappungssprung, was eine wichtige Voraussetzung für eine dichte Verbindung zwischen Steckende und Rohr ist. Die Rohrkörper werden mit Lippengummidichtung gefertigt. Durch eine umlaufende Anschlag- und Versteifungssicke wird eine große Steifigkeit erreicht. In Verbindung mit der Lippengummidichtung entfällt das zusätzliche Abdichten der Verbindungsstelle und ist gerade bei decken-, wand-, und eckenorientierten Montagen von großem Vorteil. Dies führt auch für alle Verbindungsstellen zu einer erheblich verkürzten Montagezeit.

Zudem stören bei Sichtmontage keine zusätzlichen Abdichtbandagen. Die Rohrkörper entsprechen in ihren Abmessungen der Norm für runde Leitungsbauteile. Die Abstufung der Durchmesser erfolgt in der Reihe R 20. Dadurch können erforderliche Reduzierungen, welche sich störend auf das Leitungsbild auswirken entfallen. Die Regelklappe, die gleichzeitig auch als Absperrklappe dient, wird als Doppelscheibe aus verzinktem Stahlblech ausgeführt. Zwischen den Stahlblechscheiben befindet sich eine durchgehende Dichtscheibe aus alterungsbeständigem und hygienischem Silikonkautschuk. Die Welle ist in Gleitlagern geführt und durch Sprengringe gegen axiales Verschieben gesichert. Durch die Lagerausführung werden für die Betätigung der Regelklappe nur geringe Drehmomente benötigt.
Der Regler erhält aufgrund der axialen Achslagerung eine zusätzliche Formstabilität.

Die Messdüse ist ein aus verzinktem Stahlblech tiefgezogenes Formteil. In dieser Messdüse sind für die Druckaufnahmen Bohrungen eingebracht.

Die über- und die unterdruckseitigen Druckaufnahmestellen (jeweils vier Stück auf dem Umfang verteilt) sind über eine Ringleitung verbunden, daraus ergibt sich eine Mittelwertbildung und auch bei gestörten Geschwindigkeitsprofilen wird eine hinreichend genaue Geschwindigkeit gemessen.

Das Flächenverhältnis der Düse (freier Düsenquerschnitt zum Rohrquerschnitt) ist so ausgelegt, daß die Strömungsgeschwindigkeit in der Düse sich nahezu verdoppelt und damit der Wirkdruck vervierfacht wird. Dadurch sind noch relativ kleine Geschwindigkeiten erfassbar. Aufgrund der Ausbildung der Messdüse bleibt trotz des hohen Wirkdrucks der Eigenwiderstand gering. Die Messdüse ist in den Rohrkörper eingesickt, was neben der stabilen Befestigung der Düse eine höhere Steifigkeit des Rohrkörpers bewirkt.

Zur stabilen Aufnahme des Reglers, des Stellmotors und des Druckfühlers ist eine entsprechende Konsole angeordnet. Auf diese Konsole können Stellmotoren verschiedener Fabrikate und Typen montiert werden. Die Verstellung kann elektronisch oder pneumatisch erfolgen. Die Regler können zudem komplett aus Edelstahl (1.4301 und 1.4571), mit PUR-Beschichtung oder mit einer  Pulverbeschichtung des Rohrkörpers in allen RAL-Fraben hergestellt werden.

Dichtigkeit
Die Rohrkörper, die Achslagerung und die Anbauteile sind so konzipiert, daß die Dichtigkeit entsprechend der Norm für runde Bauteile DIN 12237 erfüllt wird. Dadurch werden Leckverluste und Pfeifgeräusche sicher vermieden. Für den Betriebsdruck bis 1000 Pa und den gültigen Temperaturbereich kann in der Position „geschlossen“ mit der Absperrscheibe die Dichtigkeit gemäß der Forderung nach DIN EN 1751 Klasse 4 erreicht werden. 

Messprinzip zur Geschwindigkeitserfassung
Die Strömungsgeschwindigkeit wird über die Messdüsen und einen Differenzdruckfühler aufgenommen. Durch die Querschnittsreduzierung in der Düse wird die Strömung beschleunigt und gleichzeitig nimmt der statische Druck in der Düse ab. Die Messbohrungen an der Düse sind so angebracht, daß einmal der Gesamtdruck von der Strömung im Rohr und zum anderen der statische Druck an der engsten Stelle in der Düse erfasst wird. Die Differenz aus dem Gesamtdruck im Rohr und dem statischen Druck in der Düse ist ein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit. Diese Druckdifferenz (Wirkdruck) an der Düse ist quadratisch von der Strömungsgeschwindigkeit abhängig. Über einen Differenzdruckfühler wird die Druckdifferenz aufgenommen und als Sensorsignal an die Regeleinheit weitergeleitet. Das Sensorsignal wird in der Regeleinheit in ein lineares Istwert-Signal (Spannungssignal) umgeformt.
Diesen Differenzdruckfühler gibt es in statischer und dynamischer Ausführung. Bei der dynamischen Ausführung strömt aufgrund der Druckdifferenz ein kleiner Luftstrom durch den Druckfühler und ähnlich einem thermischen Anemometer wird die Strömungsgeschwindigkeit gemessen und als Signal weiterverarbeitet. 

Bei der statischen Ausführung strömt keine Luft durch den Fühler. Hier liegt die Druckdifferenz direkt an einer Membrane an, wodurch die Membrane verformt wird. Die Verformung ist ein Maß für die Druckdifferenz. 

Die pneumatischen Regler arbeiten nach dem statischen Prinzip, nur statt dem Spannungssignal wird ein Drucksignal weitergeleitet.

Ansprechempfindlichkeit und Regelgenauigkeit
Aufgrund der Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in der Messdüse und dem sich daraus ergebenden Wirkdruck werden eine hohe Regelgenauigkeit, sowie eine hohe Ansprechempfindlichkeit erreicht. Der Regler arbeitet ab dem Mindestansprechdruck, der eine Funktion des Volumenstromes ist bis zur Maximaldruckdifferenz von 1000 Pa in einem stabilen Regelbereich.

Über den gesamten Druckbereich beträgt die Volumenstromabweichung ± 10 % (bis 100 m³/h ± 10m³/h). Die Volumenströme und -abweichungen sind jedoch auch von dem Reglerfabrikat abhängig und müssen bei der Bestellung abgeklärt werden. Die Strömungsgeschwindigkeit sollte mindestens 2 m/s betragen. Durch die Messdüse und die Art der Druckaufnahme ist der Regler nahezu anströmungsunempfindlich, so daß ein Einbau nach Umlenkungen oder Abzweigen mit kurzen Anlaufstrecken möglich ist.

Volumenstromeinstellung
Alle Regler werden werkseitig auf den vom Kunden geforderten Volumenstrom eingestellt und geprüft. Der Kunde kann die eingestellten minimalen und maximalen Volumenströme noch nachträglich verstellen. Jede Änderung der Einstellung darf nur durch fachkundiges Personal durchgeführt werden. Bei der Verstellung und beim elektrischen Anschließen der Regeleinheiten sind auch die technischen Anweisungen der Reglerhersteller zu beachten. 
 

Temperaturbereich
Der Regler kann in der Standardausführung mit Rücksicht auf die elektronischen Regelkomponenten bei einer Umgebungstemperatur von 0°C bis +50°C eingesetzt werden.

Einsatzbereich
Die kompakte Bauweise garantiert, daß die Luftleitungen eng aneinander verlegt werden können und gerade im Bereich der Sichtmontage ein einheitliches Bild geboten wird. Der Regler ist universell für die Zu- und Abluft in Hoch- und Niederdruckanlagen einsetzbar. Auch bei ungünstigen Anströmverhältnissen ist bei kurzen Anströmlängen eine sichere Funktion gewährleistet. Bei größeren Volumenströmen sind Parallelschaltungen möglich.

Je nach Einsatzbereich und Anlagensystem stehen folgende Volumenstromreglertypen zur Verfügung:

VR-ME: elektronischer Volumenstromregler mit analogem Steuersignal
VR-MP: pneumatischer Volumenstromregler mit pneumatischem Steuersignal

Schalldämpfung
Für die Volumenstromregler können unsere Schalldämpfer entsprechend ausgelegt werden. In Verbindung mit den Schalldämpfern können sehr günstig Entspannerstrecken geschaffen werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, das Abstrahlgeräusch über eine Dämmschale zu reduzieren. Die Dämmschale besteht aus einem verzinkten Stahlblechmantel und einer Dämmatte aus Mineralwolle.

Wartung
Alle Bauteile sind unter normalen Bedingungen wartungsfrei, alterungsbeständig und korrosionsfest. Gemäß DIN EN 12097  ist eine Zugänglichkeit zu dem Leitungssystem und dem Volumenstromregler für eine eventuelle Verstellung und Instandhaltung vorzusehen. Für die Stellmotoren und Regler gelten zusätzlich die Angaben des Herstellers.

Montage und Baustellenlagerung
Der Regler ist über das Steckverbindersystem einfach mit der Rohrleitung zu montieren. Wird die Lippengummidichtung verwendet, erübrigt sich ein zusätzliches Abdichten der Verbindungsstelle. Nur bei höheren Drücken oder Volumenströmen bzw. bei senkrechter Rohrleitungsmontage ist eine zusätzliche axiale Sicherung durch Schrauben oder Niete notwendig. Dadurch ergibt sich bei der Montage ein erheblicher Zeit- und Kostenvorteil. Eine wichtige Voraussetzung für die einwandfreie Funktion ist, daß das Rohrleitungssystem stabil befestigt ist und flexible Rohre die in der DIN EN 12097 empfohlene Länge nicht überschreiten, um ein Aufschwingen der Rohrleitung im flexiblen Bereich durch ein schnelles Schließen oder  Öffnen eines Absperrorgans zu vermeiden. Ebenso ist bei der Montage darauf zu achten, daß die Rohrleitungen frei von Schmutz und losen Gegenständen wie Lappen, Zeitungen, Verpackungsmaterial etc. sind. Die Volumenstromregler dürfen nicht verspannt oder deformiert werden. Durch eine fachgerechte Rohrleitungsverlegung ist zu gewährleisten, daß keine Querschnittsversperrungen auftreten. Auch sollten die Komponenten vor größerer Verschmutzung durch Sand oder Mörtel geschützt gelagert werden. Bitte beachten Sie hierzu auch unser Dokument zur Lager- und Einbauanweisung.

Volumenstromregler VRME Best.-Nr 303
Sauter Regler, Fühler und Motor, bis NW 355 ASV205BF132E (5Nm), ab NW 400 ASV215BF132E (10 Nm), Kompaktregler
Meßverfahren: statisch
Volumenstrom: Vmin 20-80 % (von Vnenn) und Vmax 30-100% (von Vnenn)
Führungssignal:  0V-10V, BACnet

Volumenstromregler VRME Best.-Nr 307
Siemens Regler, Fühler und Motor, bis NW 355 GDB 181.1E/3 (5 Nm), ab NW 400 GLB 181.1E/3 (10 Nm), Kompaktregler
Meßverfahren: dynamisch
Volumenstrom: Vmin 0-100 % (von Vnenn) und Vmax 20-100% (von Vnenn)
Führungssignal:  0V-10V

Volumenstromregler VRME Best.-Nr 310
Belimo Regler, Fühler und Motor, bis NW 355 LMV-D3-MP (5 Nm), ab NW 400 NMV-D3-MP (10 Nm), Kompaktregler
Meßverfahren: dynamisch
Volumenstrom: Vmin 0-100 % (von Vnenn) und Vmax 20-100% (von Vnenn)
Führungssignal:  2V-10V, MP-Bus

Volumenstromregler VRME Best.-Nr 312
Schischek Regler u. Fühler ExReg-V300-A, Motor Typ ExMax-5.10-CY (5/10 Nm)
Meßverfahren: statisch
Volumenstrom: Vmin 0-100 % (von Vnenn) und Vmax 30-100% (von Vnenn)
Führungssignal:  0V-10V

Volumenstromregler VRME Best.-Nr 314
Sauter Regler, Fühler und Motor, ASV215BF152E (10Nm), Kompaktregler (3-15 sec)
Meßverfahren: statisch
Volumenstrom: Vmin 20-80% (von Vnenn) und Vmax 30-100% (von Vnenn)
Führungssignal:  0V-10V, BACnet
 

Volumenstromregler VRME Best.-Nr 325
Belimo Regler und Fühler VRU-D3-BAC, bis NW 355 LM24A-VST (5 Nm, 120 s), ab NW 400 NM24A-VST (10 Nm , 120 s), Universalregler
Meßverfahren: dynamisch
Volumenstrom: Vmin 15-100% (von Vnenn) und Vmax 20-100% (von Vnenn)
Führungssignal: 2V-10V, BACnet, Modbus, MP-Bus
 

Volumenstromregler VRME Best.-Nr 326
Belimo Regler und Fühler VRU-D3-BAC, bis NW 355 LMQ24A-VST (4 Nm, 2,4 s), ab NW 400 NMQ24A-VST (8 Nm , 4 s), Universalregler
Meßverfahren: dynamisch
Volumenstrom: Vmin 15-100% (von Vnenn) und Vmax 20-100% (von Vnenn)
Führungssignal: 2V-10V, BACnet, Modbus, MP-Bus
 

Volumenstromregler VRME Best.-Nr 327
Belimo Regler und Fühler VRU-M1-BAC, bis NW 355 LM24A-VST (5 Nm, 120 s), ab NW 400 NM24A-VST (10 Nm , 120 s), Universalregler
Meßverfahren: statisch
Volumenstrom: Vmin 15-100% (von Vnenn) und Vmax 20-100% (von Vnenn)
Führungssignal: 2V-10V, BACnet, Modbus, MP-Bus
 

Volumenstromregler VRME Best.-Nr 328
Belimo Regler und Fühler VRU-M1-BAC, bis NW 355 LMQ24A-VST (4 Nm, 2,4 s), ab NW 400 NMQ24A-VST (8 Nm , 4 s), Universalregler
Meßverfahren: statisch
Volumenstrom: Vmin 15-100% (von Vnenn) und Vmax 20-100% (von Vnenn)
Führungssignal: 2V-10V, BACnet, Modbus, MP-Bus

Volumenstromregler VRMP Best.-Nr 332
Sauter Regler Typ RLP 10, bis NW 250 Motor Typ AK 31 P (1,8 Nm), ab NW 280 Motor Typ AK 41 P (3 Nm), ab NW 355 Motor Typ AK 42 P (10 Nm)
Meßverfahren: statisch
Volumenstrom: Vmin 20-80 % (von Vnenn) und Vmax 30-90% (von Vnenn)
Führungssignal:  0,2 bar - 1 bar
 

Volumenstromregler VRMP Best.-Nr 333
Sauter Regler Typ RLP 100F003, bis NW 250 Motor Typ AK 31 P (1,8 Nm), ab NW 280 Motor Typ AK 41 P (3 Nm), ab NW 355 Motor Typ AK 42 P (10 Nm)
Meßverfahren: statisch
Volumenstrom: Vmin 20-80 % (von Vnenn) und Vmax 30-90% (von Vnenn)
Führungssignal:  0,2 bar - 1 bar