HLK-Ventile – kompakt und intelligent im Haus

Redakteur: M.A. Bernhard Richter

Mehr Komfort, einfache Handhabung und Energieeffizienz, das sind nur einige Anforderungen, die das Baugewerbe im Bereich Heizung, Lüftung und Klima vermehrt bestimmen

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(Bild: Sonceboz)

Die optimale Energieeffizienz von Gebäuden steht heute an erster Stelle. Dabei gilt es je nach Nutzung des Gebäudes zahlreiche energiesparende Geräte in Echtzeit zu überwachen. Diese Überwachungsvorrichtungen müssen sich leicht ins Gebäudes integrieren und ohne Einschränkungen für die Nutzer warten lassen. Nicht zuletzt soll die Nutzung der Räumlichkeiten durch die neue Technik noch angenehmer werden. Neben Qualität und Sicherheit ist für die eingesetzte Technik eine hohe nachgewiesene Lebensdauer enorm wichtig. Gleichzeitig sollten die technischen Geräte und ihre Komponenten zu Kosten erhältlich sein, die sie attraktiv und bei der Planung von modernen Bauprojekten oder bei Bausanierungen zum festen Bestandteil werden lassen.

Strom fließt nur wenn er gebraucht wird

Energieeffizienz gewinnt immer mehr an Bedeutung. Bisher werden die meisten verwendeten Ventile von einem Drehstrommotor angetrieben. Ein Anschluss eines solchen Motors an das Stromnetz ist recht einfach, die Leistung gegenüber einem elektronisch geregelten Gleichstrommotor jedoch deutlich geringer. Um herkömmliche thermoelektrische Ventile in geöffneter Stellung zu halten, muss dem integrierten Wachselement kontinuierlich Strom zugeführt werden. Ein Elektromotor dagegen benötigt nur dann Energie, wenn er das Ventil aktiv steuert.

(Bild: Sonceboz)

Ventil- und Klappenmodule müssen sich einfach in Leitungssysteme und andere Steuerelemente integrieren lassen. Besonderes Augenmerk sollte auf den Geräuschemissionen der Stellorgane liegen. Dank spezieller Systeme lassen sich heute nahezu geräuschlose Stellorgane konzipieren. Ein patentierter Stator verringert das Restdrehmoment von bürstenlosen Motoren und Schrittmotoren. Das Schweizer Unternehmen Sonceboz integriert in seine Produkte auch gleich die Steuerungstechnik. Dabei ist die mechanische Funktion mit der elektronischen Reglerfunktion kombiniert, was einerseits dem Monteur die Arbeit erleichtert, andererseits auch der Kompaktheit des Systems zugute kommt, da die Elektronik für die nebengelagerte Steuerung wegfällt.

Vielfältige Anwendungen

In Wasserventilen für Zentralheizungen ist es besonders wichtig, ein Stellorgan einzusetzen, das klein und äußerst leise ist, dabei dennoch viel Kraft aufbringt und die Steuerelektronik übernehmen kann. Sonceboz hat ein mechatronisches Stellorgan entwickelt, das trotz seiner kompakten Abmessungen von 37 mm x 70 mm x 25 mm eine Kraft von 200 N aufbringt. Dieser Linearsteller lässt sich dank seiner geringen Größe auch in thermischen Steuervorrichtungen wie etwa in Mehrwegmischern oder Zonenventilen einsetzen. Selbst Steller mit integriertem Wachselement kann er ersetzen oder in drehbarer Ausführung als Kugelventil dienen.

(Bild: Sonceboz)

In Heizkreisen eingesetzte Dreiwegeventile steuert ein kompakter Linearsteller, angetrieben von einem Schrittmotor mit Permanentmagnet. Durch dieses Stellorgan mit Druckkammer wird Platz in den Vorrichtungen gewonnen und die Steuerung des Ventils vereinfacht.

Luftfeuchtigkeit und Temperatur

Luftkreisläufe für Klimaanlagen werden über Klappen reguliert, um Temperatur und Luftfeuchtigkeit in Räumen individuell einzustellen. Den Antrieb dieser Klappen übernehmen Motoren, die sich leicht in diese Kreisläufe einbinden lassen müssen. Für die Kommunikation mit dem Steuerungssystem sollten die Klappen einerseits über eine integrierte Elektronik verfügen und andererseits über einfache mechanische und visuelle Schnittstellen, die die Installation und die Wartung des Systems erleichtern. Für diese Anforderungen entwickelte Sonceboz Baugruppen, die Motor, Getriebe und Elektronik in einem einzigen Flachgehäuse vereinen. Die Schweizer produzieren einen Flachsteller, der trotz seiner kompakten Abmessungen von 96,6 mm x 54,5 mmx 24 mm eine Kraft von bis zu 2 Nm bereitstellt.

Expansionsventile

Mit Hilfe motorisierter Expansionsventile lassen sich Systeme weitaus intelligenter konzipieren als mit herkömmlichen Thermostatventilen. Schließlich liegt in modernen Systemen der einzige Vorteil eines Thermostatventils in der einfachen Anwendung. Einmal montiert, lässt es sich dann aber nicht mehr einstellen. Bei motorisierten Ventilen sind die Anwendungsmöglichkeiten ungleich zahlreicher, wodurch eine differenziertere Nutzung der Systeme möglich ist. So erhöht sich beispielsweise durch die Motorisierung eines

(Bild: Sonceboz)
Expansionsventils, das in einer Wärmepumpe installiert ist, die Nutzung des Wärmeübertragungsmediums je nach Temperatur- und Druckbedingungen maximal. Dadurch kann man zudem die sogenannte ‚Bleeding’-Funktion, die durch einen eingedrückten Ventilsitz, eine minimale Gasentweichung verursacht, durch ein motorisiertes Ventil ersetzen, das das Ventil vollständig schliessen kann und so die Systemgeschwindigkeit erhöht. Ein weiterer Vorteil, das Vakuumsystem, lässt sich bei vollständig geöffnetem Ventil selbst mit kalter Flüssigkeit betreiben. So erzielt man zudem eine Abtaufunktion des Wärmetauschers, bei der keine zusätzlichen Thermoeinsätze notwendig sind. All dies ist mit einem einfachen Thermostatventil gar nicht möglich. Die zusätzlichen Funktionen bedeuten für die Wärmepumpe demnach einen erheblichen Leistungsgewinn sowie vielfältige neue Einsatzmöglichkeiten.

Bei Kompressoranwendungen für Kältemaschinen ist mit einem motorisierten Ventil unter günstigen Bedingungen der Einsatz der meisten Kältemittel und in einigen Fällen sogar von CO2 als besonders umweltneutralem und kostengünstigem Gas möglich. Hierbei muss das Ventil mit einer besonders dicken Druckglocke ausgestattet sein, um den Arbeitsdrücken der Flüssigkeit standzuhalten. Darüber hinaus sind für die spezielle Entwicklung des Motors besonderer Fachkenntnisse nötig, damit ein System entsteht, das sicher, leistungsfähig und kompakt ist. Sonceboz bietet hier verschiedene Lösungen, die entweder eine solche Glocke direkt in den Motor oder in eine Motor-Getriebe-Baugruppe integrieren. Dort können sie dann auf die auftretenden Kräfte abgestimmt werden. Auch sind Lösungen mit einer Sicherheitsfunktion möglich, bei denen die Ventilnadel in die „Parkposition“ zurückkehrt, falls es zu einer Unterbrechung der Stromzufuhr kommt.

Qualität und Verfügbarkeit

Die Technologien und Komponenten von Sonceboz haben sich besonders in der Automobilindustrie einen Namen gemacht. Ihre Attribute wie überzeugende Leistungsdaten, eine kompakte Bauweise, geringe Geräuschemissionen, eine lange Lebensdauer und kontrollierbare Kosten sind in dieser Branche unerlässlich und damit auch für HLK-Anwendungen interessant. Dank der automatischen bzw. halbautomatischen Fertigung der Stellorganen kann Sonceboz eine überdurchschnittliche Qualität erreichen und die Größe von Chargen problemlos anpassen. In der Automobilindustrie gilt eine „Null-Fehler“-Kultur. Bei den Teilen, die die Fertigung bei Sonceboz verlassen, beträgt dieser Wert in der Regel deutlich weniger als 10 ppm. Darüber hinaus produziert Sonceboz bei Automobilprojekten in großen Mengen. Dadurch lassen sich die Preise der gemeinsamen Produkt-Komponenten auf einem attraktiven Niveau halten lassen. (br)

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