ZAWÓR IRIS Z SERWO
Dzięki unikalnej konstrukcji zaworu motylkowego przepływ powietrza może być mierzony i kontrolowany w ramach jednej jednostki i jednego procesu, dostarczając zrównoważoną ilość powietrza do pomieszczenia. Rezultatem jest trwale komfortowy mikroklimat.
Zawory motylkowe IRIS umożliwiają szybką i dokładną regulację przepływu powietrza. Sprawdzą się wszędzie tam, gdzie potrzebna jest indywidualna kontrola komfortu i precyzyjna kontrola powietrza.
Pomiar i regulacja przepływu dla maksymalnego komfortu
Równoważenie przepływu powietrza jest zwykle pracochłonną i kosztowną operacją rozruchową. system wentylacji. Liniowa charakterystyka ograniczania przepływu powietrza przez przepustnice soczewkowe ułatwia tę operację.
Konstrukcja przepustnicy
Klapy IRIS mogą funkcjonować zarówno w instalacjach nawiewnych, jak i wywiewnych, eliminując ryzyko związane z nieprawidłowym montażem. Przepustnice soczewkowe IRIS składają się z korpusu wykonanego ze stali ocynkowanej, płaszczyzn soczewek regulujących przepływ powietrza, dźwigni do płynnej zmiany średnicy otworu. Dodatkowo wyposażone są w dwie końcówki do podłączenia urządzenia mierzącego siłę przepływu powietrza.
Zawory dławiące wyposażone są w uszczelki z gumy EPDM zapewniające szczelne połączenie z przewodami wentylacyjnymi.
Dzięki mocowaniu silnika możliwa jest automatyczna kontrola przepływu bez konieczności ręcznej zmiany ustawień. Do stabilnego mocowania serwomotoru przewidziano specjalną płaszczyznę, która zabezpiecza go przed przemieszczeniem i uszkodzeniem.
Co odróżnia zawory dławiące obiektywu od standardowych zaworów dławiących?
Konwencjonalne przepustnice zwiększają prędkość przepływu powietrza wzdłuż ścian kanałów, generując przy tym dużo hałasu. Dzięki zamykaniu zaworów dławiących przez soczewkę IRIS tłumienie nie powoduje turbulencji i szumów w kanałach. Pozwala to na wyższe przepływy lub ciśnienia niż standardowe zawory motylkowe, bez hałasu w instalacji. To duże uproszczenie i oszczędność, bo. nie ma potrzeby stosowania dodatkowych elementów wygłuszających. Odpowiednie wytłumienie hałasu jest możliwe poprzez prawidłowy montaż klap w instalacji wentylacyjnej.
W celu precyzyjnego pomiaru i kontroli przepływu powietrza zawory motylkowe należy umieszczać na prostych odcinkach, nie bliżej niż:
1. 4 x średnica kanału powietrznego przed przepustnicą,
2. 1 x średnica kanału za przepustnicą.
Stosowanie amortyzatorów soczewkowych jest bardzo ważne dla zapewnienia higieny instalacji wentylacyjnej. Dzięki możliwości pełnego otwarcia roboty sprzątające mogą z powodzeniem wejść do kanałów podłączonych do tego rodzaju zaworów motylkowych.
Zalety zaworów motylkowych IRIS:
1. niski poziom hałasu w kanałach
2. łatwa instalacja
3. doskonałe równoważenie przepływu powietrza dzięki jednostce pomiarowo-regulacyjnej
4. Łatwa i szybka regulacja przepływu bez potrzeby dodatkowe urządzenia- użycie rączki lub serwomotoru
5. Dokładny pomiar przepływu
6. regulacja bezstopniowa - ręcznie za pomocą dźwigni lub automatycznie w wersji z serwomotorem
7. konstrukcja umożliwiająca łatwy dostęp dla robotów czyszczących.
Systemy z zmienny przepływ Zmienna objętość powietrza (VAV) to energooszczędny system wentylacji, który oszczędza energię bez utraty komfortu. System umożliwia niezależną, dla każdego pomieszczenia z osobna, regulację parametrów wentylacji, a także oszczędza koszty kapitałowe i eksploatacyjne.
Nowoczesna baza sprzętowo-automatyczna umożliwia tworzenie takich systemów w cenach prawie nie przekraczających cen konwencjonalnych systemów wentylacyjnych, a jednocześnie pozwalających na efektywne wykorzystanie zasobów. Wszystko to jest powodem rosnącej popularności systemu VAV.
Zastanówmy się, czym jest system VAV, jak działa, jakie daje korzyści, na przykładzie systemu wentylacji domku o powierzchni 250 mkw. ().
Systemy zmiennej objętości powietrza (VAV) są szeroko stosowane w Ameryce i Europie Zachodniej od kilkudziesięciu lat, Rynek rosyjski właśnie przybyli. Użytkownicy kraje zachodnie wysoko docenili zaletę niezależnej, dla każdego pomieszczenia, regulacji parametrów wentylacji, a także możliwość zaoszczędzenia kapitału i kosztów eksploatacyjnych.
Systemy wentylacji „Zmiennej Objętości Powietrza” pracują w trybie zmiany ilości dostarczanego powietrza. Zmiany obciążenia cieplnego pomieszczeń są kompensowane przez zmianę wielkości dostaw i powietrze wywiewane u niego stała temperatura pochodzący z centralnego Centrala wentylacyjna.
System wentylacji VAV reaguje na zmiany obciążenia cieplnego poszczególnych pomieszczeń lub obszarów budynku i zmienia rzeczywistą ilość powietrza dostarczanego do pomieszczenia lub obszaru.
Dzięki temu wentylacja działa przy Ogólne znaczenie natężenie przepływu powietrza mniejsze niż to konieczne dla całkowitego maksymalnego obciążenia cieplnego wszystkich poszczególnych pomieszczeń.
Zmniejsza to zużycie energii przy zachowaniu pożądanej jakości powietrza w pomieszczeniu. Redukcja kosztów energii może wynosić od 25-50% w porównaniu do systemów wentylacyjnych ze stałym przepływem powietrza.
Rozważ efektywność na przykładzie wentylacji Chatka
250 m², z trzema sypialniami
Z tradycyjnym systemem wentylacji, dla mieszkania tej wielkości wymagany jest przepływ powietrza około 1000 m³ / h, a zimą do ogrzania powietrza nawiewanego do komfortowa temperatura potrzeba około 15 kWh. Jednocześnie znaczna część energii zostanie zmarnowana, ponieważ osoby, dla których działa wentylacja, nie mogą być od razu w całym domku: noc spędzają w sypialniach, a dzień w innych pomieszczeniach. Nie można jednak selektywnie zmniejszać wydajności tradycyjnego systemu wentylacyjnego w kilku pomieszczeniach, ponieważ równoważenie zaworów powietrza, które można wykorzystać do sterowania dopływem powietrza do pomieszczeń, odbywa się na etapie uruchomienia, a współczynnik przepływu nie można zmienić podczas pracy. Użytkownik może jedynie zmniejszyć całkowity przepływ powietrza, ale wtedy w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie, zrobi się duszno.
Jeżeli do zaworów powietrza podłączymy siłowniki elektryczne, które pozwolą zdalnie sterować położeniem klapy przepustnicy i tym samym regulować przepływ przez nią powietrza, to będzie możliwe włączanie i wyłączanie wentylacji w każdym pomieszczeniu z osobna za pomocą konwencjonalnych przełączników . Problem w tym, że zarządzanie takim systemem jest bardzo trudne, ponieważ jednocześnie z zamknięciem niektórych zaworów konieczne będzie zmniejszenie wydajności systemu wentylacyjnego o ściśle określoną wielkość, tak aby przepływ powietrza w pozostałych pomieszczeniach pozostał niezmieniony i w efekcie poprawa przerodziła się w bół głowy.
Korzystanie z systemu VAV umożliwia wykonanie wszystkich tych regulacji w trybie automatycznym. I tak montujemy najprostszy system VAV, który pozwala na osobne włączanie i wyłączanie dopływu powietrza do sypialni i innych pomieszczeń. W trybie nocnym powietrze dostarczane jest tylko do sypialni, więc przepływ powietrza wynosi ok. 375 m³/h (przy założeniu 125 m³/h na każdą sypialnię, powierzchnia 20 m²), a zużycie energii to ok. 5 kWh, czyli 3 razy mniej niż w pierwszej wersji.
Mając możliwość oddzielnego sterowania, w różnych pomieszczeniach można uzupełnić system o najnowszą automatykę klimatyzacji, dzięki czemu zastosowanie zaworów z proporcjonalnymi napędami elektrycznymi sprawi, że sterowanie będzie płynne i jeszcze wygodniejsze; a jeśli włączymy / wyłączymy dopływ powietrza zgodnie z sygnałem czujnika obecności, otrzymamy analogię systemu Smart Eye stosowanego w domowych systemach split, ale na zupełnie nowym poziomie. W celu dalszej automatyzacji można zintegrować z systemem czujniki temperatury, wilgotności, stężenia CO2 itp., co w efekcie nie tylko zaoszczędzi energię, ale także znacznie podniesie poziom komfortu.
Jeśli wszystkie jednostki automatyki sterujące siłownikami elektrycznymi zaworów powietrznych są połączone za pomocą jednej magistrali sterującej, możliwe będzie centralne sterowanie całym systemem w scenariuszach. Możesz więc tworzyć i ustawiać indywidualne tryby pracy dla różne pokoje, w innym sytuacje życiowe, Więc:
w nocy- powietrze dostarczane jest tylko do sypialni, aw pozostałych pomieszczeniach zawory są otwarte na minimalnym poziomie; popołudnie- powietrze dostarczane jest do pokoi, kuchni i innych pomieszczeń, z wyjątkiem sypialni. W sypialniach zawory są zamykane lub otwierane na minimalnym poziomie.
cała rodzina do zebrania- zwiększyć przepływ powietrza w salonie; nikt w domu- skonfigurowana jest wentylacja cykliczna, która nie pozwoli na powstawanie zapachów i wilgoci, ale zaoszczędzi zasoby.
W celu niezależnego sterowania nie tylko objętością, ale również temperaturą nawiewanego powietrza w każdym z pomieszczeń, istnieje możliwość zainstalowania dodatkowych nagrzewnic (grzejników małej mocy) sterowanych indywidualnymi regulatorami mocy. Umożliwi to doprowadzenie powietrza z centrali wentylacyjnej o minimalnej dopuszczalnej temperaturze (+18°C), indywidualnie podgrzewając je do wymaganego poziomu w każdym pomieszczeniu. Taki rozwiązanie techniczne jeszcze bardziej zmniejszy zużycie energii i przybliży nas do systemu” Inteligentny dom».
Schemat działania takiego systemu to raczej kwestia wyspecjalizowanego specjalisty, więc tutaj podamy tylko jeden, najbardziej prosty obwód(działające i błędne opcje) z wyjaśnieniem, jak to działa. Ale oprócz prostych systemów istnieją bardziej złożone opcje, które pozwalają na tworzenie dowolnych systemów VAV - od gospodarstwa domowego systemy budżetowe z dwoma zaworami do wielofunkcyjnych systemów wentylacyjnych budynki administracyjne z kontrolą przepływu powietrza w podłodze.
Zadzwoń, specjaliści firmy „OVK Engineering” skonsultują się, pomogą Ci wybrać najlepsza opcja, zaprojektuj i zainstaluj system VAV idealny dla Ciebie.
Najłatwiej odpowiedzieć na to pytanie za pomocą przykładu. Rozważ typową konfigurację systemu zmiennego przepływu powietrza i błędy, które można popełnić w jego konstrukcji. Ilustracja przedstawia przykład prawidłowej konfiguracji sieci kanałów powietrznych systemu VAV:
1. Prawidłowy schemat systemu VAV ze zmiennym przepływem powietrza
W górnej części znajduje się zawór sterujący, który obsługuje trzy pomieszczenia (z naszego przykładu trzy sypialnie) => Pomieszczenia te mają ręcznie sterowane zawory dławiące do równoważenia podczas rozruchu. Opór tych zaworów nie zmieni się* podczas pracy, więc nie wpływają one na dokładność utrzymywania przepływu powietrza.
Zawór sterowany ręcznie jest podłączony do głównego kanału powietrznego, w którym przepływ powietrza jest stały P=const. Taki zawór może być potrzebny do zapewnienia normalnego działania jednostki wentylacyjnej, gdy wszystkie inne zawory są zamknięte. => Kanał powietrzny z tą przepustnicą jest prowadzony do pomieszczenia ze stałym dopływem powietrza.
Schemat jest prosty, działający i wydajny.
Przyjrzyjmy się teraz błędom, które można popełnić podczas projektowania sieci kanałów powietrznych systemu VAV:
2. Schemat systemu VAV z błędem 
Nieprawidłowe odgałęzienia kanałów są podświetlone na czerwono. Zawory #2 i #3 są podłączone do kanału biegnącego od punktu połączenia do zaworu VAV #1. Gdy pozycja przepustnicy zaworu nr 1 zostanie zmieniona, ciśnienie w kanale powietrznym w pobliżu zaworów nr 2 i 3 ulegnie zmianie, więc przepływ powietrza przez nie nie będzie stały. Zawór pilotowany #4 nie może być podłączony do kanału głównego, ponieważ zmiana przepływu powietrza przez niego spowoduje, że ciśnienie P2 (w punkcie rozgałęzienia) nie będzie stałe. A zawór #5 nie może być podłączony, jak pokazano na schemacie, z tego samego powodu, co zawory #2 i 3.
*Oczywiście istnieje możliwość ustawienia kontrolowanego nawiewu dla każdej sypialni, ale w tym przypadku będzie ich więcej złożony schemat, którego nie rozważamy w tym artykule.
Głównym celem tego systemu jest obniżenie kosztów eksploatacji i kompensacja zanieczyszczenia filtra.
Zgodnie z czujnikiem różnicy ciśnień, który jest zainstalowany na płycie sterownika, automatyka rozpoznaje ciśnienie w kanale i automatycznie je wyrównuje poprzez zwiększanie lub zmniejszanie prędkości wentylatora. dostawa i Wentylator wyciągowy podczas pracy synchronicznej.
Podczas pracy instalacji wentylacyjnej filtry nieuchronnie się brudzą, wzrasta opór sieci wentylacyjnej i zmniejsza się ilość powietrza dostarczanego do pomieszczeń. System VAV pozwoli na utrzymanie stałego przepływu powietrza przez cały okres eksploatacji filtrów.
System VAV może znacznie obniżyć koszty eksploatacji, co jest szczególnie widoczne w przypadku systemów wentylacji nawiewnej, które charakteryzują się dużym zużyciem energii. Osiągnij oszczędności, całkowicie lub częściowo wyłączając wentylację poszczególnych pomieszczeń.
Na obliczenia instalacji wentylacyjnej prowadzony różne normy zużycie powietrza na osobę.
Zwykle w mieszkaniu lub domu wszystkie pomieszczenia są wentylowane jednocześnie, przepływ powietrza dla każdego z pomieszczeń obliczany jest na podstawie powierzchni i przeznaczenia.
Ale co, jeśli w tej chwili nikogo nie ma w pokoju?
Możesz zainstalować zawory i je zamknąć, ale wtedy cała objętość powietrza zostanie rozprowadzona do pozostałych pomieszczeń, ale doprowadzi to do wzrostu hałasu i bezużytecznego zużycia powietrza, na które wydano cenione kilowaty do ogrzewania.
Może zmniejszyć moc jednostka wentylacyjna, ale zmniejszy to również ilość dostarczanego powietrza do wszystkich pomieszczeń, a tam, gdzie są użytkownicy powietrza, będzie „za mało”.
Najlepsza decyzja, ma dostarczać powietrze tylko do tych pomieszczeń, w których przebywają użytkownicy. A moc jednostki wentylacyjnej musi być regulowana samodzielnie, zgodnie z wymaganym przepływem powietrza.
To jest dokładnie to, na co pozwala system wentylacji VAV.
Systemy VAV zwracają się dosyć szybko, zwłaszcza centralom wentylacyjnym, ale co najważniejsze mogą znacznie obniżyć koszty eksploatacji.
Objętość powietrza dostarczanego do pomieszczenia jest regulowana za pomocą zaworów elektrycznych.
Ważnym warunkiem budowy systemu VAV jest organizacja minimalnej ilości dostarczanego powietrza. Przyczyną tego stanu jest niemożność kontrolowania przepływu powietrza poniżej pewnego minimalnego poziomu.
Będzie to wymagało przełącznika domowego i zaworu ze sprężyną powrotną. Włączenie doprowadzi do pełnego otwarcia zaworu, a wentylacja pomieszczenia zostanie przeprowadzona w całości. Po wyłączeniu sprężyna powrotna zamyka zawór.
Przełącznik/przełącznik migawki.
Minimalna wymagana ilość powietrza jest zawsze dostarczana do pomieszczenia 1, nie można jej wyłączyć, pomieszczenie 2 można włączać i wyłączać.
Minimalna wymagana ilość powietrza jest rozprowadzana do wszystkich pomieszczeń, ponieważ zawory nie są całkowicie zamknięte i przepływa przez nie minimalna ilość powietrza. Całe pomieszczenie można włączać i wyłączać.
Będzie to wymagało regulatora obrotowego i zaworu proporcjonalnego. Ten zawór można otworzyć regulując ilość nawiewanego powietrza w zakresie od 0 do 100%, wymagany stopień otwarcia ustawia regulator.
Regulator obrotowy 0-10V
Minimalna wymagana ilość powietrza jest zawsze dostarczana do pomieszczenia 1, nie można jej wyłączyć, pomieszczenie 2 można włączać i wyłączać. W sali nr 2 można płynnie regulować ilość dostarczanego powietrza.
Mały otwór (zawór 25% otwarty) Średni otwór (zawór 65% otwarty)
Minimalna wymagana ilość powietrza jest rozprowadzana do wszystkich pomieszczeń, ponieważ zawory nie są całkowicie zamknięte i przepływa przez nie minimalna ilość powietrza. Całe pomieszczenie można włączać i wyłączać. W każdym pomieszczeniu można płynnie regulować ilość dostarczanego powietrza.
Będzie to wymagało czujnika obecności i zaworu sprężynowego powrotnego. Podczas rejestracji w pokoju użytkownika czujnik obecności otwiera zawór i wentylacja pomieszczenia odbywa się w pełni. W przypadku braku użytkowników sprężyna powrotna zamyka zawór.
Czujnik ruchu
Minimalna wymagana ilość powietrza jest zawsze dostarczana do pomieszczenia 1 i nie można jej wyłączyć. Podczas rejestracji użytkownika rozpoczyna się wentylacja pomieszczenia nr 2
Minimalna wymagana ilość powietrza jest rozprowadzana do wszystkich pomieszczeń, ponieważ zawory nie są całkowicie zamknięte i przepływa przez nie minimalna ilość powietrza. Gdy użytkownik zarejestruje się w dowolnym pomieszczeniu, rozpoczyna się wentylacja tego pomieszczenia.
Wymaga to czujnika CO2 z sygnałem 0...10V oraz zaworu proporcjonalnego ze sterowaniem 0...10V.
Rejestrując przekroczenie poziomu CO2 w pomieszczeniu czujnik zaczyna otwierać zawór zgodnie z zarejestrowanym poziomem CO2.
Gdy poziom CO2 spada, czujnik zaczyna zamykać zawór, podczas gdy zawór może się zarówno całkowicie zamknąć, jak i do pozycji, w której będzie utrzymywany wymagany przepływ minimalny.
Naścienny lub kanałowy czujnik CO2
Głównym powodem, dla którego wymagana jest wentylacja pomieszczenia, jest przekroczenie poziomów CO2.
W procesie życia człowiek wydycha znaczną ilość powietrza o wysokim poziomie CO2, a będąc w niewentylowanym pomieszczeniu, poziom CO2 w powietrzu nieuchronnie rośnie i jest to decydujący czynnik, gdy mówi, że istnieje „za mało powietrza”.
Powietrze do pomieszczenia najlepiej dostarczać dokładnie wtedy, gdy poziom CO2 przekroczy wartość 600-800 ppm.
Koncentrując się na tym parametrze jakości powietrza, możesz stworzyć bardzo energooszczędny system wentylacja.
Minimalna wymagana ilość powietrza jest rozprowadzana do wszystkich pomieszczeń, ponieważ zawory nie są całkowicie zamknięte i przepływa przez nie minimalna ilość powietrza. W przypadku wykrycia wzrostu zawartości CO2 w którymkolwiek z pomieszczeń, rozpoczyna się wentylacja tego pomieszczenia. Stopień otwarcia i ilość dostarczanego powietrza zależy od poziomu nadmiaru CO2.
Będzie to wymagało systemu Smart Home i wszelkiego rodzaju zaworów. Do systemu Smart Home można podłączyć dowolny rodzaj czujników.
Sterowanie dystrybucją powietrza może odbywać się za pomocą czujników za pomocą programu sterującego lub przez użytkownika z centralnego panelu sterowania lub aplikacji z telefonu.
inteligentny panel domowy
Wyobraź sobie, że chcesz zainstalować system wentylacji w swoim mieszkaniu. Z obliczeń wynika, że do ogrzania powietrza nawiewanego w zimnych porach roku będzie potrzebna nagrzewnica 4,5 kW (umożliwi podgrzanie powietrza od -26°С do +18°С przy wydajności wentylacyjnej 300 m³/h). Energia elektryczna jest dostarczana do mieszkania przez automat 32A, więc łatwo obliczyć, że moc grzałki to około 65% całkowitej mocy przydzielonej do mieszkania. Oznacza to, że taki system wentylacji nie tylko znacząco zwiększy wysokość rachunków za prąd, ale także przeciąży sieć energetyczną. Oczywiście nie ma możliwości zamontowania grzałki o takiej mocy i trzeba będzie zmniejszyć jej moc. Ale jak to zrobić bez obniżania poziomu komfortu mieszkańców mieszkania?
Centrala wentylacyjna z rekuperatorem.
Potrzebuje sieci do pracy.
kanały nawiewne i wywiewne.
Pierwszą rzeczą, która zwykle przychodzi do głowy w takich przypadkach, jest zastosowanie systemu wentylacji z wymiennikiem ciepła. Jednak takie systemy dobrze nadają się do dużych domków, podczas gdy w mieszkaniach po prostu nie ma dla nich miejsca: oprócz sieci nawiewnej, do wymiennika musi być podłączona sieć wywiewna, co podwaja całkowitą długość powietrza kanały. Kolejną wadą systemów rekuperacji jest to, że w celu uporządkowania nadciśnienia powietrza w „brudnych” pomieszczeniach znaczna część strumienia spalin musi być skierowana do kanałów wyciągowych łazienki i kuchni. A nierównowaga przepływów nawiewnych i wywiewnych prowadzi do znacznego spadku wydajności rekuperacji (nie można odmówić nadciśnienia powietrza w „brudnych” pomieszczeniach, ponieważ w tym przypadku po mieszkaniu zaczną krążyć nieprzyjemne zapachy). Ponadto koszt wentylacji rekuperacyjnej może z łatwością przekroczyć dwukrotność kosztu konwencjonalnego. system zasilania. Czy istnieje inne niedrogie rozwiązanie naszego problemu? Tak, to jest system zasilania VAV.
System VAV lub VAV System (Variable Air Volume) pozwala na regulację dopływu powietrza w każdym pomieszczeniu niezależnie od siebie. Dzięki takiemu systemowi możesz wyłączyć wentylację w dowolnym pomieszczeniu w taki sam sposób, w jaki wyłączałeś światło. Rzeczywiście przecież nie zostawiamy zapalonego światła tam, gdzie nikogo nie ma - byłoby to nierozsądne marnowanie prądu i pieniędzy. Po co pozwalać systemowi wentylacyjnemu z mocną nagrzewnicą na marne marnowanie energii? Jednak tradycyjne systemy wentylacyjne działają dokładnie tak: dostarczają ogrzane powietrze do wszystkich pomieszczeń, w których mogą przebywać ludzie, niezależnie od tego, czy faktycznie tam przebywają. Gdybyśmy sterowali światłem w dokładnie taki sam sposób jak wentylacja tradycyjna- spaliłby się od razu w całym mieszkaniu, nawet w nocy! Mimo oczywista zaleta Systemy VAV, w Rosji inaczej Zachodnia Europa, nie są jeszcze powszechnie stosowane, po części dlatego, że ich tworzenie wymaga skomplikowanej automatyzacji, co znacznie podnosi koszt całego systemu. Jednak gwałtowna redukcja kosztów komponentów elektronicznych, która ma miejsce w ostatnie czasy, pozwoliło na rozwój niedrogich rozwiązania pod klucz do budowy systemów VAV. Ale zanim przejdziemy do opisu przykładowych systemów ze zmiennym przepływem powietrza, zrozumiemy, jak one działają.
Ilustracja przedstawia system VAV o maksymalnej wydajności 300 m³/h obsługujący dwie strefy: salon i sypialnię. Na pierwszym rysunku dopływ powietrza do obu stref: 200 m³/h do salonu i 100 m³/h do sypialni. Załóżmy, że zimą moc nagrzewnicy nie wystarczy do ogrzania takiego strumienia powietrza do komfortowej temperatury. Gdybyśmy zastosowali konwencjonalny system wentylacji, musielibyśmy zmniejszyć ogólną wydajność, ale wtedy w obu pomieszczeniach zrobiłoby się duszno. Mamy jednak zainstalowany system VAV, więc w dzień możemy dostarczać powietrze tylko do salonu, a nocą tylko do sypialni (jak na drugim zdjęciu). W tym celu zawory regulujące ilość powietrza dostarczanego do pomieszczeń są wyposażone w napędy elektryczne, które umożliwiają otwieranie i zamykanie przepustnic zaworów za pomocą konwencjonalnych przełączników. W ten sposób, naciskając przycisk, użytkownik wyłącza wentylację w salonie przed pójściem spać, gdzie nie ma nikogo w nocy. W tym momencie czujnik różnicy ciśnień, który mierzy ciśnienie powietrza na wylocie z centrali wentylacyjnej, wykrywa wzrost mierzonego parametru (przy zamkniętym zaworze wzrasta rezystancja sieci nawiewnej, prowadząc do wzrostu w ciśnieniu powietrza w kanale powietrznym). Informacja ta jest przekazywana do centrali wentylacyjnej, która automatycznie zmniejsza wydajność wentylatora na tyle, aby utrzymać ciśnienie w punkcie pomiarowym na niezmienionym poziomie. Jeśli ciśnienie w kanale pozostanie stałe, to przepływ powietrza przez zawór w sypialni nie zmieni się i nadal będzie wynosił 100 m³/h. Ogólna wydajność systemu zmniejszy się i będzie również równa 100 m³/h, czyli energii zużywanej przez system wentylacji w nocy zmniejszy się 3 razy bez poświęcania komfortu ludzi! Jeśli włączysz dopływ powietrza naprzemiennie: w ciągu dnia w salonie i w nocy w sypialni, to moc maksymalną grzejnika można zmniejszyć o jedną trzecią, a średnią zużywaną energię o połowę. Najciekawsze jest to, że koszt takiego systemu VAV przewyższa koszt konwencjonalnego systemu wentylacji tylko o 10-15%, czyli ta nadpłata zostanie szybko zrekompensowana obniżeniem wysokości rachunków za prąd.
Krótka prezentacja wideo pomoże lepiej zrozumieć zasadę działania systemu VAV:
Teraz, po omówieniu zasady działania systemu VAV, zobaczmy, jak można taki system zmontować w oparciu o dostępny na rynku sprzęt. Jako podstawę przyjmiemy rosyjskie centrale wentylacyjne Breezart zgodne z VAV, które pozwalają tworzyć systemy VAV obsługujące od 2 do 20 stref ze scentralizowanym sterowaniem z pilota, timera lub czujnika CO 2 .
System VAV bazuje na centrali wentylacyjnej Breezart 550 Lux o wydajności 550 m³/h, co wystarcza do obsługi mieszkania lub małego domku (biorąc pod uwagę fakt, że system o zmiennym przepływie powietrza może mieć mniejszą wydajność w porównaniu z tradycyjnym systemem wentylacji). Ten model, podobnie jak wszystkie inne jednostki Breezart, można wykorzystać do stworzenia systemu VAV. Dodatkowo potrzebujemy zestawu VAV-DP, który zawiera czujnik JL201DPR, który mierzy ciśnienie w kanale w pobliżu punktu rozgałęzienia.
System VAV dla dwóch stref ze sterowaniem 2-pozycyjnym
System wentylacji podzielony jest na 2 strefy, które mogą składać się z jednego pomieszczenia (strefa 1) lub kilku (strefa 2). Pozwala to na zastosowanie takich systemów 2-strefowych nie tylko w mieszkaniach, ale także w domkach czy biurach. Zawory każdej strefy są sterowane niezależnie od siebie za pomocą konwencjonalnych przełączników. Najczęściej konfiguracja ta służy do przełączania trybu nocnego (nawiew tylko do strefy 1) i dziennego (nawiew tylko do strefy 2) z możliwością doprowadzenia powietrza do wszystkich pomieszczeń, jeśli np. przyszli do Państwa goście.
W porównaniu do systemu konwencjonalnego (bez sterowania VAV) wzrost kosztu podstawowego wyposażenia wynosi około 15% , a jeśli weźmiemy pod uwagę łączny koszt wszystkich elementów systemu wraz z Roboty instalacyjne, wtedy wzrost wartości będzie prawie niezauważalny. Ale nawet tak prosty system VAV pozwala oszczędź około 50% energii elektrycznej!
W podanym przykładzie zastosowaliśmy tylko dwie strefy kontrolowane, ale może być ich dowolna ilość: centrala po prostu utrzymuje zadane ciśnienie w kanale powietrznym, niezależnie od konfiguracji sieci nawiewnej i ilości sterowanych VAV zawory. Pozwala to, w przypadku braku środków, najpierw zainstalować najprostszy system VAV na dwóch strefach, dodatkowo zwiększając ich liczbę.
Do tej pory rozważaliśmy systemy sterowania 2-położeniowego, w których zawór VAV jest w 100% otwarty lub całkowicie zamknięty. Jednak w praktyce więcej wygodne systemy z regulacją proporcjonalną, pozwalającą na płynną regulację ilości dostarczanego powietrza. Rozważymy teraz przykład takich systemów.
System VAV dla trzech stref ze sterowaniem proporcjonalnym
Ten system wykorzystuje wydajniejszy Breezart 1000 Lux PU przy 1000 m³/h, który jest używany w biurach i domkach. System składa się z 3 stref ze sterowaniem proporcjonalnym. Moduły CB-02 służą do sterowania siłownikami zaworów proporcjonalnych. Zamiast przełączników zastosowano tutaj regulatory JLC-100 (zewnętrznie podobne do ściemniaczy). Taki system pozwala użytkownikowi na płynną regulację dopływu powietrza w każdej strefie w zakresie od 0 do 100%.
Skład podstawowego wyposażenia systemu VAV (jednostka zasilająca i automatyka)
Należy zauważyć, że w jednym systemie VAV strefy z regulacją 2-pozycyjną i proporcjonalną mogą być używane jednocześnie. Dodatkowo sterowanie może odbywać się z czujników ruchu – pozwoli to na dostarczanie powietrza do pomieszczenia tylko wtedy, gdy ktoś w nim przebywa.
Wadą wszystkich rozważanych wariantów systemów VAV jest to, że użytkownik musi ręcznie regulować dopływ powietrza w każdej strefie. Jeśli takich stref jest wiele, lepiej stworzyć system ze scentralizowaną kontrolą.
Scentralizowane sterowanie systemem VAV umożliwia włączenie zaprogramowanych scenariuszy poprzez zmianę dopływu powietrza we wszystkich strefach jednocześnie. Na przykład:
System VAV dla trzech stref ze scentralizowanym sterowaniem
Do scentralizowanego sterowania siłownikami zaworów stosowane są moduły JL201, które są połączone w jeden system sterowany za pomocą magistrali ModBus. Programowanie scenariuszy i sterowanie wszystkimi modułami odbywa się ze standardowego pilota centrali wentylacyjnej. Do modułu JL201 można podłączyć czujnik stężenia dwutlenek węgla lub sterownik JLC-100 do lokalnego (ręcznego) sterowania siłownikami.
Skład podstawowego wyposażenia systemu VAV (jednostka zasilająca i automatyka)
Film opisuje sposób sterowania systemem VAV ze scentralizowanym sterowaniem dla 7 stref z centrali wentylacyjnej Breezart 550 Lux:
W tych trzech przykładach pokazaliśmy ogólne zasady budowy i pokrótce opisał możliwości nowoczesnych systemów VAV, więcej informacji o tych systemach można znaleźć na stronie Breezart.
|
|
|
|
Regulacja przepływu powietrza jest częścią procesu tworzenia instalacji wentylacyjnych i klimatyzacyjnych, odbywa się za pomocą specjalnych zaworów sterujących powietrzem. Regulacja przepływu powietrza w instalacjach wentylacyjnych pozwala na zapewnienie wymaganego dopływu świeże powietrze do każdego z obsługiwanych pomieszczeń, aw systemach klimatyzacyjnych - chłodzenie pomieszczeń zgodnie z ich obciążeniem cieplnym.
Do sterowania przepływem powietrza stosuje się zawory powietrzne, zawory irysowe, systemy utrzymania stałego przepływu powietrza (CAV, Constant Air Volume), a także systemy utrzymania zmiennego przepływu powietrza (VAV, Variable Air Volume). Przyjrzyjmy się tym rozwiązaniom.
W zasadzie są tylko dwa sposoby na zmianę przepływu powietrza w kanale - zmiana wydajności wentylatora lub doprowadzenie wentylatora do trybu maksymalnego i stworzenie dodatkowych oporów przepływu powietrza w sieci.
Pierwsza opcja wymaga podłączenia wentylatorów poprzez przemienniki częstotliwości lub transformatory krokowe. W takim przypadku przepływ powietrza zmieni się natychmiast w całym systemie. Nie da się w ten sposób regulować dopływu powietrza do jednego konkretnego pomieszczenia.
Druga opcja służy do sterowania przepływem powietrza w kierunkach - według pięter i pomieszczeń. W tym celu w odpowiednie kanały powietrzne wbudowane są różne urządzenia regulacyjne, które zostaną omówione poniżej.
Najbardziej prymitywnym sposobem kontrolowania przepływu powietrza jest użycie zaworów odcinających powietrze i zasuw. Ściśle mówiąc, zawory odcinające i przepustnice nie są regulatorami i nie powinny być używane do celów kontroli przepływu powietrza. Formalnie jednak zapewniają regulację na poziomie „0-1”: albo kanał jest otwarty i powietrze się porusza, albo kanał jest zamknięty i przepływ powietrza jest zerowy.
Różnica między zaworami powietrznymi a zasuwami polega na ich konstrukcji. Zawór z reguły jest korpusem, wewnątrz którego znajduje się przepustnica obrotowa. Jeśli klapa jest obrócona w poprzek osi kanału, jest zablokowana; jeśli wzdłuż osi kanału - jest otwarty. Przy bramie klapa porusza się progresywnie, jak drzwi szafy. Blokując odcinek kanału, zmniejsza przepływ powietrza do zera, a otwierając odcinek zapewnia przepływ powietrza.
W zaworach i przepustnicach istnieje możliwość zamontowania przepustnicy w pozycjach pośrednich, co formalnie pozwala na zmianę przepływu powietrza. Jednak ta metoda jest najbardziej nieefektywna, trudna do kontrolowania i najbardziej hałaśliwa. Rzeczywiście, prawie niemożliwe jest uchwycenie pożądanej pozycji przepustnicy podczas jej przewijania, a ponieważ konstrukcja przepustnic nie zapewnia funkcji regulacji przepływu powietrza, przepustnice i przepustnice są dość hałaśliwe w położeniach pośrednich.
Przepustnice Iris to jedno z najczęstszych rozwiązań kontroli przepływu powietrza w pomieszczeniach. Są to okrągłe zawory z płatkami ułożonymi wzdłuż zewnętrznej średnicy. Podczas regulacji płatki przesuwają się w kierunku osi zaworu, blokując część sekcji. Tworzy to aerodynamicznie dobrze zarysowaną powierzchnię, która pomaga zredukować poziom hałasu podczas kontroli przepływu powietrza.
Zawory Iris są wyposażone w skalę z ryzykiem, która może być używana do monitorowania stopnia nakładania się otwartej przestrzeni zaworu. Następnie za pomocą manometru różnicowego mierzony jest spadek ciśnienia na zaworze. Spadek ciśnienia określa rzeczywisty przepływ powietrza przez zawór.
Kolejnym etapem rozwoju technologii sterowania przepływem powietrza jest pojawienie się regulatorów stałego przepływu. Powód ich pojawienia się jest prosty. Naturalne zmiany w sieci wentylacyjnej, zatkanie filtra, zatkanie kratki zewnętrznej, wymiana wentylatora i inne czynniki prowadzą do zmiany ciśnienia powietrza przed zaworem. Ale zawór był ustawiony na pewien standardowy spadek ciśnienia. Jak sprawdzi się w nowych warunkach?
Jeśli ciśnienie przed zaworem zmniejszy się, stare ustawienia zaworu „przeniosą” sieć, a przepływ powietrza do pomieszczenia zmniejszy się. Jeśli ciśnienie przed zaworem wzrosło, stare ustawienia zaworu spowodują „podciśnienie” sieci i zwiększy się przepływ powietrza do pomieszczenia.
Jednak głównym zadaniem systemu sterowania jest właśnie utrzymanie projektowego przepływu powietrza we wszystkich pomieszczeniach w całym zakresie koło życia system klimatyczny. Tutaj na pierwszy plan wysuwają się rozwiązania służące utrzymaniu stałego przepływu powietrza.
Zasada ich działania sprowadza się do automatycznej zmiany pola przepływu zaworu w zależności od warunki zewnętrzne. W tym celu zawory wyposażone są w specjalną membranę, która odkształca się w zależności od ciśnienia na wlocie do zaworu i zamyka przekrój przy wzroście ciśnienia lub uwalnia przekrój przy spadku ciśnienia.
Inne zawory o stałym przepływie wykorzystują sprężynę zamiast membrany. Rosnące ciśnienie przed zaworem ściska sprężynę. Ściśnięta sprężyna działa na mechanizm regulacji obszaru przepływu, a obszar przepływu zmniejsza się. Jednocześnie wzrasta opór zaworu, neutralizując wzrost ciśnienia do zaworu. Jeżeli jednak ciśnienie przed zaworem spadło (na przykład z powodu zatkania filtra), sprężyna jest rozluźniona, a mechanizm sterujący kryzem zwiększa kryzę.
Rozważane regulatory stałego przepływu powietrza działają w oparciu o naturalne zasady fizyczne bez udziału elektroniki. Istnieje również systemy elektroniczne utrzymywanie stałego przepływu powietrza. Mierzą rzeczywisty spadek ciśnienia lub prędkość powietrza i odpowiednio zmieniają powierzchnię kryzy zaworu.
Systemy zmiennego przepływu powietrza pozwalają na zmianę przepływu powietrza nawiewanego w zależności od aktualnej sytuacji w pomieszczeniu, np. w zależności od liczby osób, stężenia dwutlenku węgla, temperatury powietrza i innych parametrów.
Regulatory tego typu to zawory z napędem, których działanie określa sterownik, który otrzymuje informacje z czujników znajdujących się w pomieszczeniu. Regulacja przepływu powietrza w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych realizowana jest według różnych czujników.
W celu wentylacji ważne jest zapewnienie wymaganej ilości świeżego powietrza w pomieszczeniu. Jednocześnie aktywowane są czujniki stężenia dwutlenku węgla. Zadaniem systemu klimatyzacji jest utrzymanie zadanej temperatury w pomieszczeniu, dlatego zastosowano czujniki temperatury.
W obu systemach można również zastosować czujniki ruchu lub czujniki do określania liczby osób w pomieszczeniu. Ale znaczenie ich instalacji należy omówić osobno.
Z pewnością niż więcej osób w pomieszczeniu, tym więcej świeżego powietrza należy do niego dostarczyć. Jednak podstawowym zadaniem systemu wentylacji nie jest zapewnienie przepływu powietrza „przez ludzi”, ale stworzenie komfortowego środowiska, o czym z kolei decyduje stężenie dwutlenku węgla. Przy wysokim stężeniu dwutlenku węgla wentylacja musi działać w trybie wydajniejszym, nawet jeśli w pomieszczeniu jest tylko jedna osoba. Podobnie głównym objawem działania systemu klimatyzacji jest temperatura powietrza, a nie liczba osób.
Dzięki czujnikom obecności można jednak stwierdzić, czy dane pomieszczenie w danej chwili w ogóle wymaga serwisowania. W dodatku system automatyki potrafi „zrozumieć”, że „czas na noc” i jest mało prawdopodobne, aby ktokolwiek pracował w danym biurze, co oznacza, że nie ma sensu przeznaczać środków na jego klimatyzację. W ten sposób w systemach o zmiennym przepływie powietrza różne czujniki mogą pełnić różne funkcje - w celu wytworzenia wpływu regulacyjnego i zrozumienia potrzeby działania systemu jako takiego.
Najbardziej zaawansowane systemy ze zmiennym przepływem powietrza pozwalają, w oparciu o kilka sterowników, generować sygnał do sterowania wentylatorem. Na przykład w jednym okresie prawie wszystkie regulatory są otwarte, wentylator pracuje w trybie wysokiej wydajności. W innym momencie niektóre regulatory obniżyły przepływ powietrza. Wentylator może pracować w bardziej ekonomicznym trybie. W trzecim momencie ludzie zmieniali swoje położenie, przenosząc się z jednego pokoju do drugiego. Regulatory rozpracowali sytuację, ale całkowity przepływ powietrza nie zmienił się zbytnio, dlatego wentylator będzie nadal pracował w tym samym trybie ekonomicznym. Wreszcie możliwe jest, że prawie wszystkie regulatory są zamknięte. W takim przypadku wentylator zmniejsza prędkość do minimum lub wyłącza się.
Takie podejście pozwala uniknąć ciągłej ręcznej rekonfiguracji systemu wentylacyjnego, znacznie zwiększyć jego efektywność energetyczną, wydłużyć żywotność sprzętu, gromadzić statystyki dotyczące reżimu klimatycznego budynku i jego zmian w ciągu roku i w ciągu dnia, w zależności od różnych czynniki - liczba osób, temperatura zewnętrzna, zjawiska pogodowe .
Jurij Chomutski, redaktor techniczny czasopisma „Climate World”">
.jpg)
