ІРІСОВИЙ КЛАПАН ІЗ СЕРВОПРИВОДОМ
Завдяки унікальній конструкції дросельних заслінок, потік повітря можна вимірювати та регулювати в межах одного пристрою та одного процесу, поставляючи до приміщення збалансовану кількість повітря. Результатом є постійний комфортабельний мікроклімат.
Дросельні заслінки IRIS дозволяють швидко та точно регулювати потік повітря. Справляються скрізь там, де необхідний індивідуальний контроль комфорту та прецизійне керування повітрям.
Вимірювання та регулювання потоку для забезпечення максимального комфорту
Врівноваження потоку повітря це зазвичай трудомістка і дорога дія при запуску вентиляційної системи. Лінійне обмеження потоку повітря, характерне для лінзових дросельних заслінок, спрощує цю операцію.
Конструкція дросельних заслінок
Дросельні заслінки IRIS можуть функціонувати як припливних, так і витяжних інсталяцій, елімінуючи ризик пов'язаний з помилками неправильної інсталяції. Лінзові дросельні заслінки IRIS складаються з корпусу з оцинкованої сталі, лінзових площин, що регулюють потік повітря, важеля для плавної зміни діаметра отвору. Крім того, вони обладнані двома наконечниками для підключення пристрою, що вимірює силу потоку повітря.
Дросельні заслінки обладнані ущільнювачами з EPDM гуми для щільного з'єднання з вентиляційними каналами.
Завдяки кріпленню двигуна можливе автоматичне керування потоком без необхідності ручної зміни налаштувань. Спеціальна площина призначена для стабільного монтажу серводвигуна, захищаючи його від переміщення та пошкодження.
Що відрізняє лінзові дросельні заслінки від стандартних дросельних заслінок?
Конвенційні дросельні заслінки збільшують швидкість потоку повітря вздовж стінок каналів, генеруючи притому великий шум. Завдяки лінзовому закриття дросельних заслінок IRIS, придушення не викликає турбуленцій та шуму в каналах. Це дозволяє збільшити потоки або тиск, порівняно зі стандартними дросельними заслінками, без шуму в інсталяції. Це велике спрощення та економія, т.к. немає необхідності застосування додаткових звукоізолюючих елементів. Відповідне глушіння шуму можливе шляхом правильної інсталяції дросельних заслінок у вентиляційній системі.
Для прецизійного вимірювання та контролю потоку повітря, дросельні заслінки слід помістити на прямих відрізках, не ближче ніж:
1. 4 х діаметр повітроводу перед дросельною заслінкою,
2. 1 х діаметр повітроводу за дросельною заслінкою.
Застосування лінзових дросельних заслінок дуже важливе для забезпечення гігієни вентиляційної інсталяції. Завдяки можливості повного відкриття очисні роботи можуть успішно потрапити в канали, з'єднані з цього роду дросельними заслінками.
Переваги дросельних заслінок IRIS:
1. низький рівень шуму в каналах
2. простий монтаж
3. відмінне врівноважування потоку повітря, завдяки вимірювальній та регулюючій одиниці
4. просте та швидке регулювання потоку без необхідності додаткових пристроїв- застосування ручки або серводвигуна
5. точне вимірювання потоку
6. плавне регулювання - вручну за допомогою важеля або автоматично завдяки застосуванню версії із серводвигуном
7. конструкція дозволяє на простий доступ для роботів, що чистять.
Системи з змінною витратоюповітря (VAV – Variable Air Volume) – це енергоефективна система вентиляції, що дозволяє економити енергію без зниження рівня комфорту. Система дає можливість незалежного для кожного окремого приміщення регулювання параметрів вентиляції, а також дозволяє економити капітальні та експлуатаційні витрати.
Сучасна база обладнання та автоматики дозволяє створювати такі системи за цінами, що майже не перевищують ціни звичайних систем вентиляції, при цьому дозволяючи ефективно витрачати ресурси. Все це і є причини популярності VAV-система.
Розглянемо, що таке VAV-система, як вона працює, які переваги дає на прикладі вентиляційної системи котеджу площею 250 кв.м. ().
Системи зі змінною витратою повітря (VAV – Variable Air Volume), вже протягом кількох десятиліть широко використовуються в Америці та Західній Європі, Російський риноквони прийшли нещодавно. Користувачі західних країнвисоко оцінили перевагу незалежного, для кожного окремого приміщення, регулювання параметрів вентиляції, а також можливість економії капітальних та експлуатаційних витрат.
Вентиляційні “Variable Air Volume“ системи працюють у режимі зміни кількості повітря, що подається. Зміни теплового навантаження приміщень компенсуються шляхом зміни обсягів припливного та витяжного повітряпри його постійній температурі, що надходить із центральної припливної установки.
Вентиляційна система VAV реагує на зміну теплового навантаження окремих приміщень або зон будівлі та змінює фактичну кількість повітря, що подається до приміщення або зони.
За рахунок цього вентиляція працює при загальному значеннівитрати повітря меншому, ніж необхідно при сумарному максимальному тепловому навантаженні всіх окремих приміщень.
Це забезпечує зниження споживання енергії за збереження заданої якості повітря всередині приміщень. Зниження енергетичних витрат може становити від 25-50% порівняно з вентиляційними системами з постійною витратою повітря.
Розглянемо ефективність з прикладу вентиляції заміського будинку
площею 250 м², з трьома спальнями
За традиційної системи вентиляції, для житлового приміщення такої площі, потрібна витрата повітря близько 1000 м³/год., та взимку для нагрівання припливного повітря до комфортної температурипотрібно близько 15 кВтг. При цьому помітна частина енергії марнуватиметься, адже люди, для яких працює вентиляція, не можуть знаходитися відразу в усьому котеджі: ніч вони проводять у спальнях, а день - в інших кімнатах. Однак вибірково зменшити продуктивність традиційної системи вентиляції в кількох приміщеннях неможливо, оскільки балансування повітряних клапанів, за допомогою яких можна регулювати подачу повітря по приміщеннях, проводиться на етапі пусконалагодження, а в процесі експлуатації співвідношення витрат змінювати не можна. Користувач може лише зменшити загальну витрату повітря, але тоді у приміщеннях, де перебувають люди, стане задушливо.
Якщо до повітряних клапанів підключити електроприводи, які дозволять дистанційно керувати положенням заслінки клапана і тим самим регулювати витрату повітря через нього, можна буде включати і відключати вентиляцію окремо в кожному приміщенні за допомогою звичайних вимикачів. Проблема у цьому, що керувати такою системою дуже складно, т.к. одночасно із закриттям частини клапанів доведеться знижувати продуктивність системи вентиляції на строго певну величину, щоб витрата повітря в інших приміщеннях залишалася незмінною і в результаті поліпшення перетвориться на головний біль.
Використання VAV-системидозволить проводити всі ці налаштування в автоматичному режимі. І так встановлюємо найпростішу VAV-систему, яка дозволяє окремо включати та відключати подачу повітря в спальні та інші приміщення. У нічному режимі повітря подається тільки в спальні, отже витрата повітря складатиме близько 375 м³/год (з розрахунку по 125 м³/год на кожну спальню, пл. 20 м²), і споживання енергії близько 5 кВтг, тобто в 3 рази менше, ніж у першому варіанті.
Отримавши можливість роздільного управління, в різних приміщеннях можна доповнити систему засобами новітньої автоматизації кліматконтролю, так застосування клапанів з пропорційними електроприводами зробить управління плавним і зручнішим; а якщо підключити увімкнення/вимкнення подачі повітря за сигналом датчика присутності, ми отримуємо аналог системи «Розумне око», яка використовується в побутових спліт-системах, але на абсолютно новому рівні. Для подальшої атоматизації у систему можна вбудовувати датчики температури, вологості, концентрації CO2 та інших, що у результаті - як дозволить берегти енергію, а й у своїй значно підвищить рівень комфорту.
Якщо всі блоки автоматики, які керують електроприводами повітряних клапанів, з'єднати єдиною шиною керування, то з'явиться можливість централізованого сценарного керування всією системою. Так, можна створити та задавати індивідуальні режими роботи для різних приміщень, в різних життєвих ситуаціях, так:
вночі- Повітря подається тільки в спальні, а в інших приміщеннях клапани відкриті на мінімальному рівні; вдень- повітря подається в кімнати, кухні та ін приміщення, крім спалень. У спальних кімнатах клапани закриті чи відкриті на мінімальному рівні.
вся сім'я у зборі- Витрата повітря у вітальні збільшуємо; у будинку нікого- налаштовується циклічне провітрювання, яке не дозволить виникнути запахам та вогкості, але заощадить ресурси.
Для незалежного керування не тільки об'ємом, а й температурою повітря в кожному з приміщень можна встановити догрівачі (маломощние калорифери), керовані від індивідуальних регуляторів потужності. Це дозволить подавати з вентиляції повітря з мінімально допустимою температурою (+18°С), індивідуально нагріваючи його до необхідного рівня в кожному приміщенні. Таке технічне рішеннядозволить ще більше знизити споживання енергії, і наблизить нас до системи. Розумний будинок».
Схема роботи такої системи, скоріше питання профільного фахівця, тому тут ми наведемо лише одну, саму просту схему(Робочий та помилковий варіанти) з поясненням як це працює. Але крім простих систем, існують і складніші варіанти, що дозволяють створювати будь-які VAV-системи - від побутових. бюджетних системз двома клапанами до багатофункціональних вентиляційних систем адміністративних будівельз поверховим керуванням витратою повітря.
Телефонуйте, фахівці компанії "ОВК Інжиніринг" проконсультують, допоможуть обрати оптимальний варіант, спроектують і встановлять VAV-систему, що ідеально підходить саме Вам.
Найпростіше відповісти на це питання, на прикладі. Розглянемо типову конфігурацію системи зі змінною витратою повітря та помилки, які можуть бути допущені під час її проектування. На ілюстрації показаний приклад коректної конфігурації повітропровідної мережі VAV-системи:
1. Вірна схема VAV-системи зі змінною витратою повітря
У верхній частині розташований керований клапан, який обслуговує три приміщення (три спальні з нашого прикладу) => У цих приміщеннях встановлені дросель-клапани з ручним керуванням для балансування на етапі пуско-налагодження. Опір цих клапанів не змінюватиметься* в процесі роботи, тому не впливають на точність підтримки витрат повітря.
До магістрального повітропроводу підключений клапан з ручним управлінням, який має постійну витрату повітря P=const. Такий клапан може знадобитися для забезпечення нормальної роботи вентиляції у випадку, коли всі інші клапани закриті. => Повітропровід із цим клапаном виводиться в приміщення з постійною подачею повітря.
Схема проста, робоча та ефективна.
Тепер розглянемо помилки, які можуть бути допущені під час проектування повітропровідної мережі VAV-системи:
2. Схема VAV-системи з помилкою 
Помилкові відгалуження повітроводів виділені червоним кольором. Клапани №2 і 3 підключені до повітропроводу, що йде від точки розгалуження до VAV-клапану №1. При зміні положення заслінки клапана №1 тиск у повітроводі біля клапанів №2 і 3 змінюватиметься, тому витрата повітря через них не буде постійною. Керований клапан №4 не можна підключати до магістрального повітроводу, оскільки зміна витрати повітря через нього призведе до того, що тиск P2 (у точці розгалуження) не буде постійним. А клапан №5 не можна підключати так, як показано на схемі, з тієї ж причини, що клапани №2 і 3.
*Звичайно можна налаштувати керований повітряний потік для кожної спальні, але в цьому випадку буде більше складна схема, яку у рамках цієї статті ми не розглядаємо.
Основні призначення даної системи: зниження експлуатаційних витрат та компенсація забруднення фільтрів.
За диференціальним датчиком тиску , який встановлений на платі контролера, автоматика розпізнає тиск у каналі і автоматично вирівнює його шляхом збільшення або зменшення обертів вентилятора. Припливний та витяжний вентиляториу своїй працюють синхронно.
При експлуатації системи вентиляції фільтри неминуче забруднюються, збільшується опір вентиляційної мережі та зменшується обсяг повітря, що подається в приміщення. VAV-система дозволить підтримувати постійну витрату повітря протягом усього терміну експлуатації фільтрів.
VAV-система дозволяє суттєво скоротити експлуатаційні витрати, особливо це помітно на припливних системах вентиляції, які мають високе енергоспоживання. Домагаються економії шляхом повного чи часткового відключення вентиляції окремих приміщень.
При розрахунку системи вентиляціїкеруються різними нормамивитрати повітря на людину.
Зазвичай у квартирі чи будинку всі приміщення вентилюються одночасно, витрата повітря на кожне із приміщень розраховується виходячи з площі та призначення.
А що робити, якщо зараз у приміщенні нікого немає?
Можна встановити клапана і закривати їх, але тоді весь об'єм повітря розподілиться по приміщенням, що залишилися, але це призведе до збільшення шуму, і марного витрачання повітря, на прогрів якого були витрачені заповітні кіловати.
Можна зменшити потужність вентиляційної установки, але це так само зменшить обсяг повітря, що подається у всі приміщення, і там де присутні користувачі повітря буде «не вистачати».
Краще рішення, це подавати повітря лише у приміщення, де є користувачі. А потужність вентиляційної установки повинна регулюватися сама, під необхідну витрату повітря.
Саме це дозволяє здійснити VAV-система вентиляції.
VAV-системи окупаються досить швидко, особливо на установках припливу, але головне, дозволяють істотно знизити експлуатаційні витрати.
Регулюють об'єм повітря, що подається в приміщення, електричними клапанами.
Важливою умовою будівництва VAV-системи є організація мінімального об'єму повітря, що подається. Причина такої умови криється у відсутності можливості керувати витратою повітря нижче за певний мінімальний рівень.
Для цього знадобиться побутовий вимикач та клапан зі зворотною пружиною. Увімкнення буде призводити до повного відкриття клапана, і вентиляція приміщення проводитиметься в повному обсязі. При вимкненні зворотна пружина закриває клапан.
Вимикач/вмикач заслінки.
Мінімальний необхідний об'єм повітря завжди подається до приміщення №1, відключити його неможливо, приміщення №2 можна вмикати та вимикати.
Мінімальний необхідний обсяг повітря розподіляється попри всі приміщення, оскільки клапана закриті в повному обсязі, і них проходить мінімальна кількість повітря. Усі приміщення можна вмикати та вимикати.
Для цього знадобиться круговий регулятор та пропорційний клапан. Даний клапанможе відкриватися, регулюючи обсяг повітря, що подається в межах від 0 до 100%, необхідний ступінь відкриття задається регулятором.
Круговий регулятор 0-10В
Мінімальний необхідний об'єм повітря завжди подається до приміщення №1, відключити його неможливо, приміщення №2 можна вмикати та вимикати. У приміщенні №2 можна плавно регулювати обсяг повітря, що подається.
Мале відкриття (клапан відкрито на 25%) Середнє відкриття (клапан відкрито на 65%)
Мінімальний необхідний обсяг повітря розподіляється попри всі приміщення, оскільки клапана закриті в повному обсязі, і них проходить мінімальна кількість повітря. Усі приміщення можна вмикати та вимикати. У кожному приміщенні можна плавно регулювати об'єм повітря, що подається.
Для цього знадобиться датчик присутності та клапан зі зворотною пружиною. При реєстрації в приміщенні користувача датчик присутності відкриває клапан та вентиляцію приміщення проводитися в повному обсязі. За відсутності користувачів зворотна пружина закриває клапан.
Датчик руху
Мінімальний необхідний об'єм повітря завжди подається до приміщення №1, відключити його неможливо. При реєстрації користувача розпочинається вентиляція приміщення №2
Мінімальний необхідний обсяг повітря розподіляється попри всі приміщення, оскільки клапана закриті в повному обсязі, і них проходить мінімальна кількість повітря. При реєстрації користувача в будь-якому приміщенні починається вентиляція даного приміщення.
Для цього знадобиться датчик CO2 із сигналом 0…10В та пропорційний клапан з керуванням 0…10В.
При реєстрації перевищення в приміщенні рівня CO2 датчик починає відкривати клапан відповідно до реєстрованого рівня CO2.
При зниженні рівня CO2 датчик починає закривати клапан, при цьому клапан може закритися як повністю, так і до положення, при якому підтримуватиметься необхідна мінімальна витрата.
Настінний або канальний датчик СО2
Основна причина, через яку потрібна вентиляція приміщення, це перевищення рівня CO2.
У процесі життєдіяльності людина видихає значну кількість повітря з високим рівнем CO2 і, перебуваючи в непровітрюваному приміщенні, рівень CO2 у повітрі неминуче зростає, це і є визначальним, коли кажуть, що стало «мало повітря».
Найкраще повітря подавати в приміщення саме при перевищенні рівня CO2 вище за значення 600-800 ppm.
Орієнтуючись на цей параметр якості повітря, можна створити саму енергоефективну системувентиляції.
Мінімальний необхідний обсяг повітря розподіляється попри всі приміщення, оскільки клапана закриті в повному обсязі, і них проходить мінімальна кількість повітря. При реєстрації підвищення вмісту CO2 у будь-якому приміщенні починається вентиляція цього приміщення. Ступінь відкриття та обсяг повітря, що подається, залежить від рівня перевищення вмісту CO2.
Для цього знадобиться система «Розумний дім» та будь-який вид клапанів. До системи "Розумний дім" можуть бути підключені будь-які типи датчиків.
Управління повітророзподілом може бути як через датчики за допомогою програми керування, так і користувачем із центрального пульта керування або програми з телефону.
Панель розумного будинку
Уявіть, що ви хочете встановити у квартирі систему вентиляції. Розрахунки показують, що для нагрівання припливного повітря в холодну пору року знадобиться калорифер потужністю 4,5 кВт (він дозволить нагрівати повітря від -26°С до +18°С при продуктивності вентиляції, що дорівнює 300 м³/год). Подача електроенергії в квартиру здійснюється через автомат на 32А, тому неважко підрахувати, що потужність калорифера становить близько 65% загальної потужності, виділеної для квартири. Це означає, що така система вентиляції не тільки суттєво збільшить суми рахунків за електроенергію, а й перевантажить електромережу. Очевидно, що встановлювати калорифер такої потужності неможливо і його потужність доведеться зменшити. Але як це зробити без зниження рівня комфорту мешканців квартири?
Вентуювання з рекуператором.
Для її роботи потрібна мережа
припливних та витяжних повітроводів.
Перше, що зазвичай спадає на думку в таких випадках - це використання вентиляційної системи з рекуператором. Однак такі системи добре підходять для великих котеджів, у квартирах для них просто не вистачає місця: крім припливної повітропровідної мережі, до рекуператора потрібно підводити витяжну мережу, вдвічі збільшуючи загальну протяжність повітроводів. Інший недолік рекупераційних систем полягає в тому, що для організації повітряного підпору «брудних» приміщень помітна частина витяжного потоку повинна прямувати у витяжні канали санвузла та кухні. А розбалансування припливного та витяжного потоків призводить до істотного зниження ефективності рекуперації (відмовитися від повітряного підпору «брудних» приміщень не можна, тому що в цьому випадку неприємні запахи почнуть гуляти квартирою). Крім того, вартість рекупераційної системи вентиляції може легко перевищити дворазову вартість звичайної припливної системи. Чи існує інше, недороге рішення нашої проблеми? Так, це припливна система VAV.
Система зі змінною витратою повітря або VAV(Variable Air Volume) система дозволяє регулювати подачу повітря у кожному приміщенні незалежно один від одного. З такою системою ви можете відключати вентиляцію в будь-якій кімнаті так само, як звикли вимикати світло. Справді, адже ми не залишаємо горіти світло там, де немає нікого — це було б нерозумною тратою електроенергії та грошей. Навіщо дозволяти марно витрачати енергію системі вентиляції з потужним калорифером? Проте традиційні системи вентиляції саме так і працюють: подають нагріте повітря до всіх приміщень, де могли б знаходитися люди, незалежно від того, чи є вони там насправді. Якби ми керували світлом так само, як традиційною вентиляцією— він би горів одразу у всій квартирі, навіть уночі! Незважаючи на очевидна перевага VAV систем, в Росії, на відміну від західної Європи, вони поки що не набули широкого поширення, частково тому, що для їх створення потрібна складна автоматика, яка суттєво збільшує вартість усієї системи. Однак стрімке здешевлення електронних компонентів, яке відбувається в Останнім часом, дозволило розробити недорогі готові рішеннядля побудови систем VAV. Але перш ніж переходити до опису прикладів систем зі змінною витратою повітря, розберемося, як вони працюють.
На ілюстрації показано VAV-систему з максимальною продуктивністю 300 м³/год, що обслуговує дві зони: вітальню та спальню. На першому малюнку подача повітря проводиться в обидві зони: 200 м³/год у вітальню та 100 м³/год у спальню. Припустимо, що взимку потужності калорифера буде недостатньо для нагрівання такого потоку повітря до комфортної температури. Якби ми використовували звичайну систему вентиляції, то нам довелося знизити загальну продуктивність, але тоді в обох приміщеннях стало б душно. Однак у нас встановлена VAV-система, тому вдень ми можемо подавати повітря лише у вітальню, а вночі – лише у спальню (як на другому малюнку). Для цього клапани, що регулюють обсяг повітря, що подається в приміщення, обладнуються електроприводами, які дозволяють за допомогою звичайних вимикачів відкривати і закривати заслінки клапанів. Таким чином, натиснувши на вимикач, перед сном користувач відключає вентиляцію у вітальні, де вночі нікого немає. У цей момент диференціальний датчик тиску, який вимірює тиск повітря на виході припливної установки, фіксує збільшення вимірюваного параметра (при закриванні клапана опір повітропровідної мережі зростає, що призводить до збільшення тиску повітря в повітропроводі). Ця інформація передається в припливну установку, яка автоматично знижує продуктивність вентилятора рівно на стільки, щоб тиск у точці вимірювання залишався незмінним. Якщо ж тиск у повітроводі залишається постійним, то й витрата повітря через клапан у спальні не зміниться, і як і раніше, становитиме 100 м³/год. Загальна продуктивність системи знизиться і також дорівнюватиме 100 м³/год, тобто вночі енергія, що споживається системою вентиляції зменшиться в 3 разибез шкоди для комфорту людей! Якщо включати подачу повітря поперемінно: вдень у вітальню, а вночі до спальні, то максимальну потужність калорифера можна буде скоротити на третину, а середню енергію, що споживається, — вдвічі. Найцікавіше полягає в тому, що вартість такої системи VAV перевищує вартість звичайної системи вентиляції всього на 10-15%, тобто ця переплата буде швидко компенсована за рахунок зниження суми рахунків за електроенергію.
Найкраще зрозуміти принцип роботи VAV-системи допоможе невелика відеопрезентація:
Тепер, розібравшись із принципом роботи VAV-системи, подивимося, як можна зібрати таку систему на основі наявного на ринку обладнання. За основу ми візьмемо російські VAV-сумісні припливні установки Breezart, які дозволяють створювати VAV-системи, що обслуговують від 2 до 20 зон з централізованим керуванням з пульта, таймером або датчиком СО 2 .
Ця VAV-система зібрана на базі припливної установки Breezart 550 Lux продуктивністю 550 м³/год, якої достатньо для обслуговування квартири або невеликого котеджу (з огляду на те, що система зі змінною витратою повітря може мати меншу продуктивність у порівнянні з традиційною системою вентиляції). Цю модель, як і решту вентустановок Breezart, можна використовувати для створення VAV-системи. Додатково нам знадобиться набір VAV-DP, До якого входить датчик JL201DPR, що вимірює тиск у каналі повітроводу біля точки розгалуження.
VAV-система на дві зони з 2-х позиційним керуванням
Вентиляційна система розділена на 2 зони, причому зони можуть складатися з одного приміщення (зона 1), так і з декількох (зона 2). Це дозволяє використовувати подібні 2-х зонні системи не тільки у квартирах, але також у котеджах чи офісах. Управління клапанами кожної зони здійснюється незалежно один від одного за допомогою звичайних вимикачів. Найчастіше така конфігурація використовується для перемикання нічного (подача повітря тільки в зону 1) і денного (подача повітря тільки в зону 2) режимів з можливістю подачі повітря до всіх приміщень, якщо, приміром, до вас прийшли гості.
У порівнянні з звичайною системою (без VAV управління) збільшення вартості базового обладнання становить близько 15% , а якщо враховувати сумарну вартість всіх елементів системи разом із монтажними роботами, то збільшення вартості буде майже непомітним. Але навіть така проста VAV-система дозволяє заощаджувати близько 50% електроенергії!
У наведеному прикладі ми використовували тільки дві керовані зони, але їх може бути будь-яка кількість: припливна установка просто підтримує заданий тиск у повітропроводі незалежно від конфігурації повітропровідної мережі та кількості керованих VAV-клапанів. Це дозволяє за нестачі коштів спочатку встановити найпростішу VAV-систему на дві зони, збільшивши надалі їх кількість.
До цього часу ми розглядали системи з 2-х позиційним регулюванням, у яких VAV-клапан або відкритий на 100%, або повністю закритий. Однак на практиці частіше використовують більше зручні системиз пропорційним керуванням, що дозволяють плавно регулювати обсяг повітря, що подається. Приклад такої системи ми зараз розглянемо.
VAV-система на три зони з пропорційним керуванням
У цій системі використовується більш продуктивна ПУ Breezart 1000 Lux на 1000 м³/год, яка застосовується в офісах та котеджах. Система складається з 3-х зон із пропорційним управлінням. Для керування приводами клапанів з пропорційним керуванням використовуються модулі CB-02. Замість вимикачів тут використовуються регулятори JLC-100 (зовні схожі на димери). Така система дозволяє користувачеві плавно регулювати подачу повітря у кожній зоні в діапазоні від 0 до 100%.
Склад базового обладнання VAV-системи (приточної установки та автоматики)
Зауважимо, що в одній VAV-системі можуть одночасно використовувати зони з 2-х позиційним та пропорційним керуванням. Крім цього, керування може здійснюватися від датчиків руху - це дозволить подавати повітря в приміщення лише тоді, коли в ньому хтось є.
Недоліком всіх розглянутих варіантів VAV-систем і те, що користувачеві доводиться вручну регулювати подачу повітря кожної зони. Якщо таких зон багато, краще створити систему з централізованим управлінням.
Централізоване керування VAV-системою дозволяє включати заздалегідь запрограмовані сценарії, змінюючи подачу повітря одночасно у всіх зонах. Наприклад:
VAV-система на три зони із централізованим управлінням
Для централізованого керування приводами клапанів використовують модулі JL201, які поєднуються в єдину систему, керовану по шині ModBus. Програмування сценаріїв та керування всіма модулями проводиться зі штатного пульта вентустановки. До модуля JL201 можна підключити датчик концентрації Вуглекислий газабо регулятор JLC-100 для локального (ручного) керування приводами.
Склад базового обладнання VAV-системи (приточної установки та автоматики)
У відеоролику розповідається про керування VAV-системою з централізованим керуванням на 7 зон з пульта припливної установки Breezart 550 Lux:
На цих трьох прикладах ми показали загальні принципипобудови та коротко описали можливості сучасних VAV-систем, більш детальну інформацію про ці системи можна знайти на сайті Breezart.
|
|
|
|
Регулювання витрати повітря – це частина процесу налагодження систем вентиляції та кондиціювання, воно виконується за допомогою спеціальних повітряних клапанів, що регулюють. Регулювання витрати повітря в системах вентиляції дозволяє забезпечити необхідний приплив свіжого повітряу кожне з приміщень, що обслуговуються, а в системах кондиціонування – охолодження приміщень відповідно до їх теплового навантаження.
Для регулювання витрати повітря застосовуються повітряні клапани, ірисові клапани, системи підтримки постійної витрати повітря (CAV, Constant Air Volume), а також системи підтримки змінної витрати повітря (VAV, Variable Air Volume). Розглянемо ці рішення.
Принципово існує лише два способи змінити витрату повітря в повітроводі – змінити продуктивність вентилятора або вивести вентилятор на максимальний режим і створити в мережі додатковий опір руху потоку повітря.
Перший варіант вимагає підключення вентиляторів через частотні перетворювачі або східчасті трансформатори. При цьому витрати повітря зміниться відразу у всій системі. Відрегулювати подачу повітря в одне конкретне приміщення у такий спосіб неможливо.
Другий варіант застосовується для регулювання витрати повітря за напрямками – по поверхах та приміщеннях. Для цього у відповідні повітропроводи вбудовуються різні регулювальні пристрої, про які йдеться нижче.
Найпримітивніший спосіб регулювання витрати повітря – застосування повітряних відсікових клапанів та шиберів. Строго кажучи, відсікові клапани та шибери не є регуляторами і не повинні застосовуватися з метою регулювання витрати повітря. Тим не менш, формально вони забезпечують регулювання на рівні «0-1»: або повітропровід відкритий, і повітря рухається, або повітропровід закритий, і витрата повітря дорівнює нулю.
Відмінність повітряних клапанів від шиберів полягає у їх конструкції. Клапан, як правило, є корпусом, усередині якого передбачена поворотна заслінка. Якщо заслінка повернена поперек осі повітроводу, він перекритий; якщо по осі повітроводу - він відкритий. У шибера заслінка рухається поступально, немов дверцята шафи-купе. Загороджуючи переріз повітроводу, вона зводить витрату повітря до нуля, а, відкриваючи переріз, забезпечує протоку повітря.
У клапанах і шиберах можливе встановлення заслінки в проміжні положення, що формально дозволяє змінювати витрату повітря. Однак такий спосіб є неефективним, складно неконтрольованим і найбільш галасливим. Дійсно, зловити потрібне положення заслінки при її прокручуванні практично неможливо, оскільки конструкція заслінок не передбачає функцію регулювання витрати повітря, в проміжних положеннях шибери і заслінки досить сильно шумлять.
Ірисові клапани – одне з найпоширеніших рішень для регулювання витрати повітря у приміщеннях. Вони є круглі клапани з розташованими по зовнішньому діаметру пелюстками. При регулюванні пелюстки зміщуються до осі клапана, перекриваючи частину перерізу. При цьому створюється поверхня, що добре обтічна з аеродинамічної точки зору, що сприяє зниженню рівня шуму в процесі регулювання витрати повітря.
Ірисові клапани мають шкалу з ризиками, за якою можна відстежувати ступінь перекриття живого перерізу клапана. Далі проводиться вимірювання падіння тиску клапані за допомогою диференціального манометра. За величиною падіння тиску визначається фактична витрата повітря через клапан.
Наступний етап розвитку технологій регулювання витрат повітря – поява регуляторів постійної витрати. Причина їхньої появи проста. Природні зміни у вентиляційній мережі, засмічення фільтра, засмічення зовнішньої ґрати, заміна вентилятора та інші фактори призводять до зміни тиску повітря перед клапаном. Але клапан був налаштований на деякий штатний перепад тиску. Як він працюватиме у нових умовах?
Якщо тиск перед клапаном знизився, старі налаштування клапана «передавлять» мережу, і витрата повітря у приміщення знизиться. Якщо тиск перед клапаном збільшився, старі налаштування клапана «недодавлять» мережу, і витрата повітря у приміщення зросте.
Однак головним завданням системи регулювання є саме збереження проектної витрати повітря у всі приміщення протягом усього життєвого циклукліматичної системи. І тут першому плані виходять рішення підтримки постійної витрати повітря.
Принцип їх роботи зводиться до автоматичної зміни прохідного перерізу клапана залежно від зовнішніх умов. Для цього в клапанах передбачається спеціальна мембрана, яка деформується в залежності від тиску на вході в клапан і перекриває перетин при підвищенні тиску або звільняє переріз при зниженні тиску.
В інших клапанах постійної витрати замість мембрани застосовується пружина. Підвищення тиску перед клапаном стискає пружину. Стиснута пружина впливає на механізм регулювання прохідного перерізу, і прохідний переріз зменшується. При цьому опір клапана зростає, нейтралізуючи підвищений тиск клапана. Якщо перед клапаном тиск знизився (наприклад, внаслідок засмічення фільтра), пружина розтискається, і механізм регулювання прохідного перерізу збільшує прохідний отвір.
Розглянуті регулятори постійної витрати повітря працюють з урахуванням природних фізичних принципів без участі електроніки. Існують і електронні системипідтримки постійної витрати повітря. Вони вимірюють фактичний перепад тиску або швидкість повітря та відповідним чином змінюють площу прохідного перерізу клапана.
Системи зі змінною витратою повітря дозволяють змінювати витрату повітря, що подається в залежності від фактичного стану справ у приміщенні, наприклад, в залежності від кількості осіб, концентрації вуглекислого газу, температури повітря та інших параметрів.
Регулятори даного виду є клапаном з електроприводом, робота якого визначається контролером, що отримує інформацію від датчиків, розташованих у приміщенні. Регулювання витрат повітря у системах вентиляції та кондиціювання здійснюється за різними датчиками.
Для вентиляції важливо забезпечити необхідну кількість свіжого повітря у приміщенні. При цьому застосовуються датчики концентрації вуглекислого газу. Завданням системи кондиціювання є підтримка заданої температури в приміщенні, отже, в хід йдуть датчики температури.
В обох системах можуть бути застосовані датчики руху або датчики визначення кількості осіб у приміщенні. Але зміст їхньої установки слід обговорити окремо.
Безумовно, чим більше людейу приміщенні, тим більше свіжого повітря слід подавати в нього. Але все-таки першочерговим завданням системи вентиляції полягає не в тому, щоб забезпечити витрату повітря «по людях», а в тому, щоб створити комфортну обстановку, що в свою чергу визначається концентрацією вуглекислого газу. При високій концентрації вуглекислого газу вентиляція повинна працювати в більш потужному режимі, навіть якщо в приміщенні знаходиться лише одна людина. Аналогічно, головною ознакою роботи системи кондиціювання є температура повітря, а чи не кількість людина.
Однак датчики присутності дозволяють визначити, чи взагалі потрібно обслуговувати дане приміщення в даний момент. Крім того, система автоматики може «розуміти», що «справа до ночі», і в кабінеті навряд чи хтось працюватиме, а, значить, немає сенсу витрачати ресурси на його кліматизацію. Таким чином, у системах зі змінною витратою повітря різні датчики можуть виконувати різні функції – для формування регулюючого впливу та розуміння необхідності в роботі системи як такої.
Найбільш просунуті системи зі змінною витратою повітря дозволяють на основі кількох регуляторів формувати сигнал управління вентилятором. Наприклад, в один час майже всі регулятори відкриті, вентилятор працює в режимі високої продуктивності. У інший час частина регуляторів знизила витрата повітря. Вентилятор може працювати в економічнішому режимі. У третій момент часу люди змінили дислокацію, перемістившись із одних приміщень до інших. Регулятори відпрацювали ситуацію, але загальна витрата повітря майже не змінилася, отже, вентилятор продовжить роботу у колишньому економічному режимі. Зрештою, можлива ситуація, коли майже всі регулятори закриті. У цьому випадку вентилятор знижує оберти до мінімуму або вимикається.
Такий підхід дозволяє уникнути постійного ручного переналаштування системи вентиляції, суттєво підвищити її енергоефективність, збільшити термін служби обладнання, накопичити статистику про кліматичний режим будівлі та її зміну протягом року та протягом доби залежно від різних факторів – кількості людей, зовнішньої температури, погодних явищ .
Юрій Хомутський, технічний редактор журналу "Світ клімату">
