Todas las válvulas de control ya sean de bola, globo o mariposa para aplicaciones HVAC, 2 y 3 vías, sin importar la marca, en sus fichas técnicas publican el Cv, y este valor varía según el diámetro. ¿Pero porqué es tan importante conocerlo?, bueno, para poder seleccionar la que más se adecue a la aplicación según el flujo que esta vaya a manejar. El Cv o coeficiente de flujo de la válvula en palabras sencillas es “la cantidad de GPM (galones por minuto) que pueden fluir a través de la válvula totalmente abierta y provocando una diferencia de presión de 1 psi (pressure square inch por sus siglas en inglés)”.
El Cv se calcula de la siguiente manera:
Donde:
Cv: Coeficiente de flujo de la válvula.
GPM: Flujo expresado en Galones por minuto.
Psi: Presión diferencial del serpentín o equipo en cuestión donde se instalará la válvula, expresada en libras sobre pulgada cuadrada (psi).
Es importante mencionar que la fórmula incluye otro valor, que es la gravedad específica, pero como estamos hablando de válvulas de control para sistemas HVAC, el valor es 1.
Para empezar, debemos conocer las condiciones de operación de la UMA.
En el recuadro rojo, se expresan los datos que necesitamos para el cálculo.
La caída de presión está expresada en ftH2O, para convertirlo a psi lo dividimos entre 2.31.
Para seleccionar la válvula, debemos saber lo siguiente, y dependerá de cómo será operado el sistema:
- 2 o 3 vías.
- On-off o Proporcional.
- Tipo de válvula: bola, globo, mariposa, zona, PICV, Energy fit o Smart TA.
- Voltaje de alimentación: 24VCD, 24 VCA, 120 o 220 VCA.
Empezaremos por lo mas sencillo. Usaremos una típica válvula de control, 3 vías de bola modulante de la serie ST2 marca Bray commercial.
En algunos casos, no tendremos la información de la UMA o fan & coil, ya que es un reemplezo y no se aprecian los datos de placa del equipo, o solo es una estimación; para eso, los fabricantes “sugieren” usar un diferencial de presión de 3-5 psi, y el flujo por equipo basado en las toneladas de capacidad, tomando como base 2.4 gpm x Ton. Es importante mencionar que nosotros siempre tratamos de conseguir los datos completos del proyecto, pero también entendemos que no siempre están disponible. Usar 2.4gpm o 3-5psi es solo una estimación, y solo debe usarse en casos que lo ameriten.
Para finalizar es importante tener en cuenta que una válvula sobredimensionada (Cv de la válvula mayor al Cv calculado) podría causar problemas de control, mala transferencia de calor (delta T) a través de un serpentín debido al desbordamiento u oscilaciones. Por el contrario, una válvula sub-dimensionada (Cv de la válvula menor al calculado) puede ser insuficiente de caudal y exceder el ΔP disponible.
Ing. Jose Armando Razo Quevedo
SBV industriales