Systemy wentylacyjne ze zmiennym przepływem powietrza. System wentylacji VAV Systemy zmiennego przepływu powietrza Zawór VAV

Wyobraź sobie, że chcesz zamontować w swoim mieszkaniu system wentylacji. Obliczenia pokazują, że dla ogrzewania nawiew powietrza w okresie zimowym niezbędna będzie nagrzewnica o mocy 4,5 kW (pozwoli na ogrzanie powietrza od -26°C do +18°C przy wydajności wentylacji 300 m³/h). Prąd do mieszkania dostarczany jest za pomocą automatu o mocy 32A, więc łatwo policzyć, że moc grzejnika stanowi około 65% całkowitej mocy przydzielonej mieszkaniu. Oznacza to, że taki system wentylacji nie tylko znacząco zwiększy wysokość rachunków za energię, ale także przeciąży sieć elektryczną. Oczywiście nie da się zamontować grzejnika o takiej mocy i trzeba będzie zmniejszyć jego moc. Jak jednak tego dokonać, nie obniżając poziomu komfortu mieszkańców mieszkania?

Jak zmniejszyć zużycie energii?

Centrala wentylacyjna z rekuperatorem.
Do działania wymagana jest sieć.
kanały powietrza nawiewanego i wywiewanego.

Pierwszą rzeczą, która zwykle przychodzi na myśl w takich przypadkach, jest zastosowanie systemu wentylacji z rekuperatorem. Jednak takie systemy dobrze nadają się do dużych domków, podczas gdy w mieszkaniach po prostu nie ma dla nich miejsca: oprócz sieci nawiewnej, do rekuperatora należy podłączyć sieć wywiewną, podwajając całkowitą długość kanałów powietrznych. Kolejną wadą systemów odzysku jest to, że aby zorganizować nawiew dla „brudnych” pomieszczeń, znaczna część strumienia spalin musi być kierowana do kanałów wywiewnych łazienki i kuchni. Brak równowagi w przepływach nawiewu i wywiewu prowadzi do znacznego zmniejszenia wydajności odzysku (nie można odmówić wsparcia powietrznego dla „brudnych” pomieszczeń, ponieważ w tym przypadku w całym mieszkaniu zaczną krążyć nieprzyjemne zapachy). Ponadto koszt systemu wentylacji z rekuperacją może z łatwością przekroczyć dwukrotnie koszt konwencjonalnego systemu zasilania. Czy istnieje inne, niedrogie rozwiązanie naszego problemu? Tak, jest to system zasilania VAV.

System zmiennego przepływu powietrza lub VAV System (Variable Air Volume) pozwala regulować dopływ powietrza w każdym pomieszczeniu niezależnie od siebie. Dzięki takiemu systemowi możesz wyłączyć wentylację w dowolnym pomieszczeniu w taki sam sposób, w jaki przywykłeś do wyłączania światła. Rzeczywiście, nie zostawiamy włączonych świateł tam, gdzie nie ma nikogo – byłoby to nieuzasadnioną stratą energii elektrycznej i pieniędzy. Po co pozwalać, aby system wentylacji z wydajną nagrzewnicą marnował energię? Jednak dokładnie tak działają tradycyjne systemy wentylacyjne: dostarczają ogrzane powietrze do wszystkich pomieszczeń, w których mogliby przebywać ludzie, niezależnie od tego, czy faktycznie się w nich znajdują. Gdybyśmy kontrolowali światło tak jak tradycyjna wentylacja- paliłoby się od razu całe mieszkanie, nawet w nocy! Pomimo oczywistej przewagi systemów VAV, w Rosji, w przeciwieństwie do Europy Zachodniej, nie rozpowszechniły się one jeszcze, częściowo dlatego, że ich tworzenie wymaga skomplikowanej automatyzacji, co znacznie podnosi koszt całego systemu. Jednakże szybki spadek kosztów komponentów elektronicznych, który ma miejsce w ostatnio, pozwoliło na niedrogi rozwój gotowe rozwiązania do budowy systemów VAV. Zanim jednak przejdziemy do opisu przykładów systemów ze zmiennym przepływem powietrza, zastanówmy się, jak one działają.

Ilustracja przedstawia system VAV o maksymalnej wydajności 300 m³/h, obsługujący dwa obszary: salon i sypialnię. Na pierwszym zdjęciu powietrze nawiewane jest do obu stref: 200 m³/h w salonie i 100 m³/h w sypialni. Załóżmy, że zimą moc nagrzewnicy nie będzie wystarczająca do ogrzania takiego strumienia powietrza komfortowa temperatura. Gdybyśmy zastosowali konwencjonalny system wentylacji, musielibyśmy zmniejszyć ogólną wydajność, ale wtedy w obu pomieszczeniach zrobiłoby się duszno. Mamy jednak zainstalowany system VAV, dzięki czemu w ciągu dnia możemy nawiewać powietrze do salonu, a w nocy jedynie do sypialni (jak na drugim zdjęciu). W tym celu zawory regulujące ilość powietrza dostarczanego do pomieszczeń wyposażone są w napędy elektryczne, które umożliwiają otwieranie i zamykanie przepustnic zaworów za pomocą konwencjonalnych wyłączników. Tym samym naciskając wyłącznik użytkownik wyłącza wentylację w salonie przed pójściem spać, gdzie w nocy nie ma nikogo. W tym momencie czujnik różnicy ciśnień mierzący ciśnienie powietrza na wylocie z centrali wentylacyjnej rejestruje wzrost mierzonego parametru (przy zamkniętym zaworze wzrasta opór sieci nawiewnej, co prowadzi do wzrostu ciśnienia powietrza w kanale powietrznym). Informacja ta przekazywana jest do centrali wentylacyjnej, która automatycznie zmniejsza wydajność wentylatora na tyle, aby ciśnienie w punkcie pomiarowym pozostało niezmienione. Jeśli ciśnienie w kanale wentylacyjnym pozostanie stałe, to przepływ powietrza przez zawór w sypialni nie ulegnie zmianie i nadal będzie wynosić 100 m³/h. Ogólna wydajność systemu spadnie i również będzie równa 100 m³/h, czyli energii zużywanej przez system wentylacji w nocy spadnie 3 razy bez uszczerbku dla komfortu ludzi! Jeśli włączysz nawiew powietrza naprzemiennie: w dzień w salonie i w nocy w sypialni, wówczas maksymalną moc nagrzewnicy można zmniejszyć o jedną trzecią, a średnie zużycie energii o połowę. Najciekawsze jest to, że koszt takiego systemu VAV przewyższa koszt konwencjonalnego systemu wentylacji zaledwie o 10-15%, czyli ta nadpłata zostanie szybko zrekompensowana poprzez zmniejszenie wysokości rachunków za prąd.

Krótka prezentacja wideo pomoże lepiej zrozumieć zasadę działania systemu VAV:

Teraz, znając zasadę działania systemu VAV, przyjrzyjmy się, jak można złożyć taki system w oparciu o sprzęt dostępny na rynku. Za podstawę weźmiemy rosyjskie centrale wentylacyjne Breezart kompatybilne z VAV, które umożliwiają tworzenie systemów VAV obsługujących od 2 do 20 stref ze scentralizowanym sterowaniem za pomocą pilota, za pomocą timera lub czujnika CO 2.

System VAV ze sterowaniem 2-pozycyjnym

Ten system VAV montowany jest w oparciu o centralę wentylacyjną Breezart 550 Lux o wydajności 550 m³/h, która jest wystarczająca do obsługi mieszkania lub małego domku (biorąc pod uwagę, że system ze zmiennym przepływem powietrza może mieć niższą wydajność w porównaniu z tradycyjnym systemem wentylacji). Model ten, podobnie jak wszystkie inne centrale wentylacyjne Breezart, może zostać wykorzystany do stworzenia systemu VAV. Dodatkowo będziemy potrzebować zestawu VAV-DP, który zawiera czujnik JL201DPR mierzący ciśnienie w kanale w pobliżu punktu odgałęzienia.

System VAV dla dwóch stref z regulacją 2-stawną

System wentylacji podzielony jest na 2 strefy, przy czym strefy mogą składać się z jednego pomieszczenia (strefa 1) lub kilku (strefa 2). Pozwala to na użycie podobnych 2 systemy strefowe nie tylko w mieszkaniach, ale także w domkach czy biurach. Zawory w każdej strefie są sterowane niezależnie od siebie za pomocą konwencjonalnych przełączników. Najczęściej taka konfiguracja służy do przełączania trybu nocnego (nawiew tylko do strefy 1) i dziennego (nawiew tylko do strefy 2) z możliwością nawiewu do wszystkich pomieszczeń, jeśli np. w domu są goście.

W porównaniu do systemu konwencjonalnego (bez kontroli VAV) wzrost kosztów wyposażenia podstawowego wynosi ok. 15% , a jeśli weźmiemy pod uwagę całkowity koszt wszystkich elementów systemu wraz z prace instalacyjne, wtedy wzrost kosztów będzie prawie niezauważalny. Ale nawet tak prosty system VAV na to pozwala zaoszczędź około 50% energii elektrycznej!

W podanym przykładzie wykorzystaliśmy tylko dwie strefy kontrolowane, ale może być ich dowolna liczba: jednostka nawiewna po prostu utrzymuje określone ciśnienie w kanale powietrznym, niezależnie od konfiguracji sieci powietrznej i liczby sterowanych zaworów VAV . Dzięki temu w przypadku braku środków finansowych można najpierw zainstalować prosty system VAV w dwóch strefach, a następnie zwiększyć ich liczbę.

Do tej pory przyglądaliśmy się układom sterowania 2-pozycyjnego, w których zawór VAV jest albo w 100% otwarty, albo całkowicie zamknięty. Jednak w praktyce często stosuje się wygodniejsze systemy ze sterowaniem proporcjonalnym, które pozwalają na płynną regulację ilości nawiewanego powietrza. Rozważymy teraz przykład takiego systemu.

System VAV ze sterowaniem proporcjonalnym

System VAV dla trzech stref ze sterowaniem proporcjonalnym

System ten wykorzystuje bardziej produktywny 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). System ten pozwala użytkownikowi na płynną regulację nawiewu w każdej ze stref w zakresie od 0 do 100%.

Skład podstawowego wyposażenia systemu VAV (centrala wentylacyjna i automatyka)

Należy pamiętać, że jeden system VAV może jednocześnie korzystać ze stref ze sterowaniem 2-stawnym i proporcjonalnym. Dodatkowo sterowanie może odbywać się z czujników ruchu – dzięki temu powietrze będzie dostarczane do pomieszczenia tylko wtedy, gdy ktoś będzie w nim przebywał.

Wadą wszystkich rozważanych opcji systemu VAV jest konieczność ręcznej regulacji dopływu powietrza w każdej strefie. Jeśli takich stref jest wiele, lepiej stworzyć system ze scentralizowaną kontrolą.

System VAV ze scentralizowanym sterowaniem

Scentralizowane sterowanie systemem VAV pozwala na aktywację zaprogramowanych scenariuszy, zmieniając jednocześnie dopływ powietrza we wszystkich strefach. Na przykład:

Tryb nocny. Powietrze dostarczane jest tylko do sypialni. We wszystkich pozostałych pomieszczeniach zawory są otwarte na minimalnym poziomie, aby zapobiec zastojowi powietrza.
Tryb dzienny. Wszystkie pomieszczenia z wyjątkiem sypialni są doprowadzone do pełnego powietrza. W sypialniach zawory są zamknięte lub otwarte na minimalnym poziomie.
Goście. Zwiększa się przepływ powietrza w salonie.
Wentylacja cykliczna(używane, gdy ludzie są nieobecni przez dłuższy czas). Do każdego pomieszczenia doprowadzana jest po kolei niewielka ilość powietrza – pozwala to uniknąć wystąpienia tzw nieprzyjemne zapachy i duszność, która może powodować dyskomfort po powrocie.

System VAV dla trzech stref ze scentralizowanym sterowaniem

Do scentralizowanego sterowania siłownikami zaworów stosuje się moduły JL201, które są łączone w ujednolicony system, sterowane poprzez ModBus. Programowanie scenariuszy i sterowanie wszystkimi modułami odbywa się ze standardowego pilota centrali wentylacyjnej. Do modułu JL201 można podłączyć czujnik stężenia dwutlenku węgla lub sterownik JLC-100 w celu lokalnego (ręcznego) sterowania elementami wykonawczymi.

Skład podstawowego wyposażenia systemu VAV (centrala wentylacyjna i automatyka)

Film opisuje sposób sterowania systemem VAV ze scentralizowanym sterowaniem dla 7 stref za pomocą pilota centrali wentylacyjnej Breezart 550 Lux:

Wniosek

Pokazaliśmy to na tych trzech przykładach ogólne zasady budowę i krótko omówiono możliwości nowoczesnych systemów VAV, więcej szczegółowe informacje o tych systemach można znaleźć na stronie internetowej Breezart.

ZAWÓR IRYSOWY Z SERWOSILNIKIEM

Dzięki unikalnej konstrukcji przepustnic przepływ powietrza można mierzyć i regulować w ramach jednego urządzenia i procesu, dostarczając zbilansowaną ilość powietrza do pomieszczenia. Rezultatem jest stały komfortowy mikroklimat.
Przepustnice IRIS pozwalają szybko i dokładnie regulować przepływ powietrza. Sprawdzą się wszędzie tam, gdzie wymagana jest indywidualna kontrola komfortu i precyzyjna kontrola powietrza.
Pomiar i regulacja przepływu w celu zapewnienia maksymalny komfort
Równoważenie przepływu powietrza jest zwykle czasochłonnym i kosztownym krokiem podczas uruchamiania systemu wentylacyjnego. Liniowe ograniczenie przepływu powietrza występujące w przepustnicach obiektywowych upraszcza tę operację.
Konstrukcja przepustnicy
Przepustnice IRIS mogą pracować zarówno w instalacjach nawiewnych, jak i wywiewnych, eliminując ryzyko związane z błędami w montażu. Przepustnice obiektywowe IRIS składają się z korpusu ze stali ocynkowanej, płaszczyzn soczewek regulujących przepływ powietrza oraz dźwigni umożliwiającej płynną zmianę średnicy otworu. Dodatkowo wyposażone są w dwie końcówki umożliwiające podłączenie urządzenia mierzącego siłę przepływu powietrza.
Przepustnice wyposażone są w uszczelki z gumy EPDM zapewniające szczelne połączenie z kanałami wentylacyjnymi.
Dzięki poduszce silnika jest to możliwe automatyczne sterowanie przesyłaj strumieniowo bez konieczności ręcznej zmiany ustawień. Do stabilnego montażu serwomotoru przewidziano specjalną płaszczyznę, zabezpieczającą go przed przemieszczeniem i uszkodzeniem.
Czym zawory motylkowe soczewkowe różnią się od standardowych zaworów motylkowych?
Konwencjonalne przepustnice zwiększają prędkość przepływu powietrza wzdłuż ścianek kanałów, generując dużo hałasu. Dzięki soczewkowemu zamknięciu przepustnic IRIS tłumienie nie powoduje turbulencji i hałasu w kanałach. Pozwala to na wyższe przepływy lub ciśnienia niż standardowe przepustnice, bez powodowania hałasu podczas instalacji. To duże ułatwienie i oszczędność, bo... nie ma potrzeby stosowania dodatkowych elementów wygłuszających. Odpowiednie wyciszenie hałasu możliwe jest poprzez odpowiedni montaż przepustnic w instalacji wentylacyjnej.
Aby dokładnie mierzyć i kontrolować przepływ powietrza, przepustnice należy umieszczać na prostych odcinkach, nie bliżej niż:
1. 4 x średnica kanału powietrza przed przepustnicą,
2. 1 x średnica kanału powietrznego za przepustnicą.
Stosowanie tłumików soczewkowych jest bardzo ważne dla zapewnienia higieny instalacji wentylacyjnej. Dzięki możliwości pełnego otwarcia roboty czyszczące z powodzeniem mogą wchodzić do kanałów podłączonych do tego typu przepustnic.
Zalety przepustnic IRIS:
1. niski poziom szumów w kanałach
2. łatwa instalacja
3. doskonałe zrównoważenie przepływu powietrza, dzięki zespołowi pomiarowo-sterującemu
4. prosta i szybka regulacja przepływu bez konieczności stosowania dodatkowych urządzeń - zastosowanie korby lub siłownika
5. Dokładny pomiar przepływu
6. regulacja bezstopniowa - ręczna za pomocą dźwigni lub automatyczna dzięki zastosowaniu wersji z serwomotorem
7. Konstrukcja umożliwiająca łatwy dostęp dla robotów czyszczących.

Głównymi celami tego systemu są: obniżenie kosztów eksploatacji i kompensacja zanieczyszczeń filtra.

Za pomocą czujnika różnicy ciśnień, który jest montowany na płycie sterownika, automatyka rozpoznaje ciśnienie w kanale i automatycznie je wyrównuje poprzez zwiększenie lub zmniejszenie prędkości wentylatora. Dostawa i wentylator wyciągowy jednocześnie działają synchronicznie.

Kompensacja za zanieczyszczenie filtra

Podczas eksploatacji instalacji wentylacyjnej filtry nieuchronnie ulegają zabrudzeniu, wzrasta opór sieci wentylacyjnej i zmniejsza się ilość powietrza dostarczanego do pomieszczeń. System VAV pozwoli na utrzymanie stałego przepływu powietrza przez cały okres użytkowania filtrów.

System VAV jest najbardziej odpowiedni w systemach z wysoki poziom oczyszczanie powietrza, gdzie zanieczyszczenie filtra powoduje zauważalny spadek objętości nawiewanego powietrza.

Obniżone koszty operacyjne

System VAV pozwala znacznie obniżyć koszty eksploatacji, jest to szczególnie zauważalne w systemach wentylacji nawiewnej, które charakteryzują się dużym zużyciem energii. Oszczędności osiąga się poprzez całkowite lub częściowe wyłączenie wentylacji poszczególnych pomieszczeń.

Przykład: możesz wyłączyć salon na noc.

Na obliczenia systemu wentylacji kierują się różnymi normami zużycia powietrza na osobę.

Zazwyczaj w mieszkaniu lub domu wszystkie pomieszczenia są wentylowane jednocześnie; przepływ powietrza dla każdego pomieszczenia jest obliczany na podstawie powierzchni i przeznaczenia.
Co zrobić, jeśli w danym momencie nikogo nie ma w pokoju?
Możesz zainstalować zawory i zamknąć je, ale wtedy cała objętość powietrza zostanie rozprowadzona po pozostałych pomieszczeniach, ale doprowadzi to do zwiększonego hałasu i marnowania powietrza, cenne kilowaty zostały wydane na jego ogrzewanie.
Możesz zmniejszyć moc jednostka wentylacyjna, ale spowoduje to również zmniejszenie ilości powietrza dostarczanego do wszystkich pomieszczeń, a tam, gdzie obecni są użytkownicy, będzie „niewystarczająca ilość powietrza”.
Najlepsze rozwiązanie, polega na dostarczaniu powietrza tylko do tych pomieszczeń, w których przebywają użytkownicy. Moc centrali wentylacyjnej musi być regulowana samodzielnie, w zależności od wymaganego przepływu powietrza.
Właśnie na to pozwala system wentylacji VAV.

Systemy VAV zwracają się dość szybko, zwłaszcza na jednostki napowietrzające, ale co najważniejsze, mogą znacznie obniżyć koszty operacyjne.

Przykład: Mieszkanie 100m2 z systemem VAV i bez.

Ilość powietrza dostarczanego do pomieszczenia regulowana jest 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.

Można to rozwiązać na trzy sposoby:

w jednym pomieszczeniu zorganizowana jest wentylacja bez możliwości regulacji i z objętością wymiany powietrza równą lub większą niż wymagany minimalny przepływ powietrza w systemie VAV.
Do wszystkich pomieszczeń przy wyłączonych lub zamkniętych zaworach doprowadzana jest minimalna ilość powietrza. Suma tej ilości musi być równa lub większa od wymaganego minimalnego przepływu powietrza w systemie VAV.
Pierwsza i druga opcja razem.

Sterowanie z domowego przełącznika:

Aby to zrobić, będziesz potrzebować przełącznika domowego i zaworu ze sprężyną powrotną. Włączenie spowoduje pełne otwarcie zaworu i pomieszczenie będzie w pełni przewietrzone. Po wyłączeniu sprężyna powrotna zamyka zawór.

Przełącznik/przełącznik przepustnicy.

Sprzęt: Do każdego obsługiwanego pomieszczenia potrzebny będzie jeden zawór i jeden przełącznik.
Działanie: W razie potrzeby użytkownik włącza i wyłącza wentylację pomieszczenia za pomocą domowego wyłącznika.
Plusy: Najprostszy i opcja budżetowa systemy VAV. Przełączniki domowe zawsze pasują do projektu.
Wady: Udział użytkowników w regulacji. Niska wydajność ze względu na regulację typu on-off.
Rada: Zaleca się montaż wyłącznika przy wejściu do obsługiwanego pomieszczenia, na wysokości +900mm, obok lub w bloku włączników światła.

Do pomieszczenia nr 1 dostarczana jest zawsze minimalna wymagana ilość powietrza, nie ma możliwości wyłączenia pomieszczenia nr 2.

Sterowanie z regulatora obrotowego:

Aby to zrobić, będziesz potrzebować okrągłego regulatora i zawór proporcjonalny. Zawór ten może się otwierać regulując ilość nawiewanego powietrza w zakresie od 0 do 100%, wymagany stopień otwarcia ustawia regulator.

Regulator okrągły 0-10V

Sprzęt: na każde obsługiwane pomieszczenie wymagany będzie jeden zawór ze sterowaniem 0...10V i jeden regulator 0...10V.
Działanie: W razie potrzeby użytkownik wybiera na regulatorze wymagany poziom wentylacji pomieszczenia.
Plusy: Bardziej precyzyjna regulacja ilości dostarczanego powietrza.
Wady: Udział użytkowników w regulacji. Wygląd regulatory nie zawsze pasują do projektu.
Rada: Zaleca się montaż regulatora przy wejściu do obsługiwanego pomieszczenia, na wysokości +1500mm, nad blokiem włączników oświetlenia.

Do pomieszczenia nr 1 dostarczana jest zawsze minimalna wymagana ilość powietrza, nie ma możliwości wyłączenia pomieszczenia nr 2. W pomieszczeniu nr 2 można płynnie regulować ilość nawiewanego powietrza.

Małe otwarcie (zawór 25% otwarcia) Średnie otwarcie (zawór 65% otwarcia)

Minimalna wymagana ilość powietrza jest rozprowadzana do wszystkich pomieszczeń, ponieważ zawory nie są całkowicie zamknięte i przechodzi przez nie minimalna ilość powietrza. Całe pomieszczenie można włączać i wyłączać. W każdym pomieszczeniu można płynnie regulować ilość nawiewanego powietrza.

Sterowanie czujnikiem obecności:

Będzie to wymagało czujnika obecności i zaworu ze sprężyną powrotną. Podczas rejestracji w pomieszczeniu użytkownika czujnik obecności otwiera zawór i pomieszczenie zostaje w pełni przewietrzone. Gdy nie ma użytkownika, sprężyna powrotna zamyka zawór.

Czujnik ruchu

Sprzęt: Do każdego obsługiwanego pomieszczenia potrzebny będzie jeden zawór i jeden czujnik obecności.
Działanie: Użytkownik wchodzi do pomieszczenia – rozpoczyna się wentylacja pomieszczenia.
Plusy: Użytkownik nie uczestniczy w regulacji stref wentylacyjnych. Nie można zapomnieć o włączeniu lub wyłączeniu wentylacji pomieszczenia. Wiele opcji czujników obecności.
Wady: Niska wydajność ze względu na regulację typu on-off. Wygląd czujników obecności nie zawsze pasuje do projektu.
Rada: Dla prawidłowego działania systemu VAV należy stosować wysokiej jakości czujniki obecności z wbudowanym przekaźnikiem czasowym.

Do pomieszczenia nr 1 dostarczana jest zawsze minimalna wymagana ilość powietrza, której nie można wyłączyć. Po zarejestrowaniu użytkownika rozpoczyna się wentylacja pomieszczenia nr 2

Minimalna wymagana ilość powietrza jest rozprowadzana do wszystkich pomieszczeń, ponieważ zawory nie są całkowicie zamknięte i przechodzi przez nie minimalna ilość powietrza. Kiedy użytkownik zarejestruje się w którymkolwiek z pomieszczeń, rozpoczyna się wentylacja tego pomieszczenia.

Sterowanie czujnikiem CO2:

Wymaga to czujnika CO2 z sygnałem 0...10 V i zaworu proporcjonalnego ze sterowaniem 0...10 V.
Po wykryciu poziomu CO2 w pomieszczeniu czujnik zaczyna otwierać zawór zgodnie z zarejestrowanym poziomem CO2.
Gdy poziom CO2 obniży się, czujnik zaczyna zamykać zawór, a zawór może zamknąć się całkowicie lub do pozycji, w której utrzymany zostanie wymagany minimalny przepływ.

Czujnik CO2 ścienny lub kanałowy

Przykład: Na każde obsługiwane pomieszczenie wymagany będzie jeden zawór proporcjonalny o sterowaniu 0...10V i jeden czujnik CO2 z sygnałem 0...10V.
Działanie: Użytkownik wchodzi do pomieszczenia i w przypadku przekroczenia poziomu CO2 rozpoczyna się wentylacja pomieszczenia.
Plusy: Najbardziej energooszczędna opcja. Użytkownik nie uczestniczy w regulacji stref wentylacyjnych. Nie można zapomnieć o włączeniu lub wyłączeniu wentylacji pomieszczenia. System uruchamia wentylację pomieszczenia tylko wtedy, gdy jest to naprawdę potrzebne. System najdokładniej reguluje ilość powietrza dostarczanego do pomieszczenia.
Wady: Wygląd czujników CO2 nie zawsze jest zgodny z konstrukcją.
Rada: Do prawidłowego działania używaj wysokiej jakości czujników CO2. Można zastosować kanałowy czujnik CO2 układy nawiewno-wywiewne wentylacja, jeśli w obsługiwanym pomieszczeniu jest zarówno nawiew, jak i wywiew.

Głównym powodem, dla którego wymagana jest wentylacja pomieszczenia, jest zbyt wysoki poziom CO2.

W ciągu życia człowiek wydycha znaczną ilość powietrza o dużej zawartości CO2, a przebywając w niewentylowanym pomieszczeniu, poziom CO2 w powietrzu nieuchronnie wzrasta, to właśnie decyduje o tym, kiedy mówią, że jest „mało powietrze."
Powietrze najlepiej nawiewać do pomieszczenia, gdy poziom CO2 przekracza 600-800 ppm.
Na podstawie tego parametru jakości powietrza możesz stworzyć najbardziej energooszczędny system wentylacji.

Minimalna wymagana ilość powietrza jest rozprowadzana do wszystkich pomieszczeń, ponieważ zawory nie są całkowicie zamknięte i przechodzi przez nie minimalna ilość powietrza. Kiedy w którymkolwiek pomieszczeniu zostanie wykryty wzrost zawartości CO2, rozpoczyna się jego wentylacja. Stopień otwarcia i ilość dostarczanego powietrza uzależniona jest od poziomu nadmiaru CO2.

Zarządzanie systemem Inteligentnego Domu:

Będzie to wymagało systemu Inteligentny dom"i wszelkiego rodzaju zawory. Do systemu Smart Home można podłączyć dowolny rodzaj czujników.
Sterowanie rozdziałem powietrza może odbywać się albo poprzez czujniki za pomocą programu sterującego, albo przez użytkownika z centralnego panelu sterowania lub aplikacji na telefon.

Inteligentny panel domowy

Przykład: System działa w oparciu o czujnik CO2 i okresowo wietrzy pomieszczenie, nawet pod nieobecność użytkowników. Użytkownik może na siłę włączyć wentylację w dowolnym pomieszczeniu, a także ustawić ilość nawiewanego powietrza.
Działanie: Obsługiwane są dowolne opcje sterowania.
Plusy: Najbardziej energooszczędna opcja. Możliwość precyzyjnego programowania timera tygodniowego.
Wady: Cena.
Rada: Zainstaluj i skonfiguruj przez wykwalifikowanych specjalistów.

Systemy o zmiennej objętości powietrza (VAV) to energooszczędny system wentylacji, który pozwala oszczędzać energię bez uszczerbku dla poziomu komfortu. System umożliwia niezależną regulację parametrów wentylacji każdego pomieszczenia, a także pozwala zaoszczędzić koszty inwestycyjne i eksploatacyjne.

Nowoczesna baza sprzętowa i automatyka pozwala na tworzenie takich systemów w cenach niemal nie wyższych od cen konwencjonalnych systemów wentylacyjnych, pozwalając jednocześnie na efektywne wykorzystanie zasobów. Wszystko to powoduje rosnącą popularność systemu VAV.

Zastanówmy się, czym jest system VAV, jak działa, jakie zalety zapewnia, na przykładzie systemu wentylacji domku o powierzchni 250 mkw. ().

Zalety systemów o zmiennym przepływie powietrza

Systemy zmiennej objętości powietrza (VAV) są szeroko stosowane od kilkudziesięciu lat w Ameryce i USA Europa Zachodnia, weszli na rynek rosyjski całkiem niedawno. Użytkownicy w krajach zachodnich bardzo docenili zaletę niezależnej kontroli parametrów wentylacji każdego pomieszczenia z osobna, a także możliwość oszczędności kosztów kapitałowych i operacyjnych.

Systemy wentylacji „zmiennej objętości powietrza” działają w trybie zmiany ilości dostarczanego powietrza. Zmiany obciążenia cieplnego pomieszczeń kompensowane są poprzez zmianę ilości powietrza nawiewanego i wywiewanego o stałej temperaturze, pochodzącego z centralnej jednostki nawiewnej.

System wentylacji VAV reaguje na zmiany obciążenia cieplnego poszczególnych pomieszczeń lub stref budynku i zmienia rzeczywistą ilość powietrza dostarczanego do pomieszczenia lub strefy.

Z tego powodu wentylacja działa przy całkowitym natężeniu przepływu powietrza mniejszym niż wymagany dla całkowitego maksymalnego obciążenia cieplnego wszystkich poszczególnych pomieszczeń.

Zapewnia to zmniejszenie zużycia energii przy jednoczesnym zachowaniu pożądanej jakości powietrza w pomieszczeniu. Redukcja kosztów energii może wynosić od 25-50% w porównaniu do systemów wentylacyjnych ze stałym przepływem powietrza.

Przyjrzyjmy się wydajności na przykładzie wentylacji. wiejski dom
250 m², z trzema sypialniami

Z tradycyjnym systemem wentylacji, dla powierzchni mieszkalnej tego obszaru wymagany jest przepływ powietrza na poziomie około 1000 m³/h, a zimą ogrzanie powietrza nawiewanego do komfortowej temperatury zajmie około 15 kWh. W takim przypadku znaczna część energii zostanie zmarnowana, ponieważ osoby, dla których pracuje wentylacja, nie mogą przebywać w całym domku na raz: noc spędzają w sypialniach, a dzień w innych pokojach. Niemożliwe jest jednak selektywne zmniejszenie wydajności tradycyjnego systemu wentylacji w kilku pomieszczeniach, ponieważ zrównoważenie zaworów powietrza, które można wykorzystać do regulacji dopływu powietrza do pomieszczeń, przeprowadza się na etapie rozruchu, a w trakcie eksploatacji nie można zmienić współczynnika przepływu. Użytkownik może jedynie zmniejszyć ogólny przepływ powietrza, ale wtedy w pomieszczeniach, w których przebywają ludzie, zrobi się duszno.

Jeśli do zaworów powietrza podłączymy napędy elektryczne, co pozwoli na zdalne sterowanie położeniem przepustnicy zaworu i tym samym regulację przepływu przez nią powietrza, to wentylację będziemy mogli włączać i wyłączać osobno w każdym pomieszczeniu za pomocą konwencjonalnych przełączników. Problem w tym, że zarządzanie takim systemem jest bardzo trudne, ponieważ jednocześnie z zamknięciem części zaworów konieczne będzie zmniejszenie wydajności instalacji wentylacyjnej o ściśle określoną wielkość, tak aby przepływ powietrza w pozostałych pomieszczeniach pozostał niezmieniony, a w efekcie poprawa zamieni się w ból głowy.

Korzystanie z systemu VAV umożliwi dokonanie wszystkich tych dostosowań tryb automatyczny. I tak instalujemy najprostszy system VAV, który pozwala osobno włączać i wyłączać nawiew powietrza do sypialni i innych pomieszczeń. W trybie nocnym powietrze dostarczane jest tylko do sypialni, dlatego przepływ powietrza wynosi około 375 m³/h (przy 125 m³/h na każdą sypialnię o powierzchni 20 m²), a zużycie energii wynosi około 5 kWh, czyli 3 razy mniej niż w pierwszym wariancie.

Otrzymawszy możliwość oddzielnego sterowania, w różnych pomieszczeniach można uzupełnić system o najnowocześniejszą automatykę klimatyzacji, dzięki czemu zastosowanie zaworów z proporcjonalnymi napędami elektrycznymi sprawi, że sterowanie będzie płynne i jeszcze wygodniejsze; a jeśli załączymy dopływ powietrza na podstawie sygnału z czujnika obecności, otrzymamy analogię do systemu „Smart Eye” stosowanego w domowe systemy split, ale na zupełnie nowym poziomie. W celu dalszej atomizacji w systemie można wbudować czujniki temperatury, wilgotności, stężenia CO2 itp., co ostatecznie nie tylko pozwoli zaoszczędzić energię, ale także znacząco podniesie poziom komfortu.

Jeśli wszystkie jednostki automatyki sterujące napędami elektrycznymi zaworów powietrza zostaną połączone jedną magistralą sterującą, możliwa będzie scentralizowanie sterowania scenariuszowego całym systemem. W ten sposób możesz tworzyć i ustawiać indywidualne tryby pracy różne pokoje, w różnych sytuacjach życiowych, takich jak ta:

w nocy- powietrze dostarczane jest tylko do sypialni, w pozostałych pomieszczeniach zawory są otwarte na minimalnym poziomie; w ciągu dnia- nawiew powietrza do pomieszczeń, kuchni i innych pomieszczeń z wyjątkiem sypialni. W sypialniach zawory są zamknięte lub otwarte na minimalnym poziomie.

cała rodzina jest razem- zwiększamy przepływ powietrza w salonie; nikogo w domu- ustawiona jest wentylacja cykliczna, która zapobiegnie powstawaniu nieprzyjemnych zapachów i wilgoci, ale pozwoli zaoszczędzić zasoby.

Aby niezależnie sterować nie tylko ilością, ale i temperaturą powietrza nawiewanego, w każdym pomieszczeniu można zainstalować dodatkowe nagrzewnice (nagrzewnice małej mocy) sterowane indywidualnymi regulatorami mocy. Umożliwi to dostarczanie powietrza z centrali wentylacyjnej przy minimalnym natężeniu dopuszczalna temperatura(+18°C), ogrzewając indywidualnie do wymaganego poziomu w każdym pomieszczeniu. To rozwiązanie techniczne jeszcze bardziej obniży zużycie energii i przybliży nas do systemu Smart Home.

Schemat działania takiego układu to raczej kwestia dla wyspecjalizowanego specjalisty, dlatego tutaj przedstawimy tylko jeden, najczęściej prosty schemat(opcje działania i błędów) z wyjaśnieniem, jak to działa. Ale poza tym proste systemy, istnieją również bardziej złożone opcje, które pozwalają na tworzenie dowolnych systemów VAV - z gospodarstwa domowego systemy budżetowe z dwoma zaworami do wielofunkcyjności systemy wentylacyjne budynki administracyjne z kontrolą przepływu powietrza piętro po piętrze.

Zadzwoń, specjaliści z firmy UWC Engineering doradzą i pomogą w wyborze najlepsza opcja, zaprojektuje i zainstaluje system VAV idealny dla Ciebie.

Dlaczego systemy VAV powinni montować specjaliści

Najłatwiej odpowiedzieć na to pytanie na przykładzie. Rozważmy typową konfigurację systemu ze zmiennym przepływem powietrza i błędami, które można popełnić podczas jego projektowania. Na ilustracji przedstawiono przykład prawidłowej konfiguracji sieci nawiewnej systemu VAV:

1. Prawidłowy schemat układu VAV ze zmiennym przepływem powietrza

W górnej części znajduje się zawór sterowany obsługujący trzy pomieszczenia (w naszym przykładzie trzy sypialnie) => W tych pomieszczeniach zainstalowano przepustnice z sterowanie ręczne do bilansowania na etapie uruchomienia. Opór tych zaworów nie ulegnie zmianie* podczas pracy, dlatego też nie wpływają one na dokładność utrzymania przepływu powietrza.

Do głównego kanału powietrznego podłączony jest ręcznie sterowany zawór, który charakteryzuje się stałym przepływem powietrza P=const. Taki zawór może być potrzebny do zapewnienia normalne działanie wentylacyjnych, gdy wszystkie pozostałe zawory są zamknięte. => Kanał powietrzny z tym zaworem jest odprowadzany do pomieszczenia przy stałym dopływie powietrza.

Schemat jest prosty, działający i skuteczny.

Przyjrzyjmy się teraz błędom, jakie można popełnić przy projektowaniu sieci zasilania powietrzem systemu VAV:

2. Schemat układu VAV z błędem

Nieprawidłowe odgałęzienia kanałów są podświetlone na czerwono. Zawory nr 2 i 3 są podłączone do kanału powietrznego biegnącego od punktu odgałęzienia do zaworu VAV nr 1. Gdy zmieni się położenie klapy zaworu nr 1, ciśnienie w kanale w pobliżu zaworów nr 2 i 3 ulegnie zmianie, przez co przepływ powietrza przez nie nie będzie stały. Zawór sterowany nr 4 nie może być podłączony do głównego kanału powietrznego, ponieważ zmiany w przepływie przez niego powietrza powodują, że ciśnienie P2 (w miejscu odgałęzienia) nie jest stałe. A zaworu nr 5 nie można podłączyć jak na schemacie, z tego samego powodu co zaworów nr 2 i 3.

*Oczywiście można ustawić kontrolowany nawiew dla każdej sypialni, ale w tym przypadku będzie go więcej złożony obwód, których nie rozważamy w ramach tego artykułu.

Regulatory zmiennego przepływu powietrza KPRK do kanałów okrągłych przeznaczone są do utrzymywania zadanego natężenia przepływu powietrza w instalacjach wentylacyjnych ze zmiennym przepływem powietrza (VAV) lub stałym przepływem powietrza (CAV). W trybie VAV wartość zadaną przepływu powietrza można zmienić za pomocą sygnału z czujnika zewnętrznego, sterownika lub z systemu dyspozytorskiego; w trybie CAV sterowniki utrzymują zadany przepływ powietrza

Głównymi elementami regulatorów przepływu są zawór powietrza, specjalny odbiornik ciśnienia (sonda) do pomiaru przepływu powietrza oraz napęd elektryczny z wbudowanym sterownikiem i czujnikiem ciśnienia. Różnica między sumą a ciśnienie statyczne na sondzie pomiarowej zależy od przepływu powietrza przez regulator. Pomiar aktualnej różnicy ciśnień odbywa się za pomocą czujnika ciśnienia wbudowanego w napęd elektryczny. Napęd elektryczny, sterowany wbudowanym sterownikiem, otwiera lub zamyka zawór powietrza, utrzymując przepływ powietrza przez regulator na zadanym poziomie.

Regulatory KPRK mogą pracować w kilku trybach w zależności od schematu podłączenia i ustawień. Ustawienia przepływu powietrza w m3/h są ustawiane fabrycznie podczas programowania. W razie potrzeby ustawienia można zmienić za pomocą smartfona (z obsługą NFC), programatora, komputera lub systemu dyspozytorskiego poprzez protokół MP-bus, Modbus, LonWorks lub KNX.

Regulatory dostępne są w dwunastu wersjach:

KPRK...B1 – model podstawowy z obsługą magistrali MP i NFC;
KPRK…BM1 – regulator z obsługą Modbus;
KPRK…BL1 – regulator z obsługą LonWorks;
KPRK…BK1 – regulator z obsługą KNX;
KPRK-I...B1 – regulator w obudowie izolowanej termicznie i akustycznie z obsługą magistrali MP i NFC;
KPRK-I...BM1 – regulator w obudowie izolowanej cieplnie i akustycznie z obsługą Modbus;
KPRK-I...BL1 – regulator w obudowie dźwiękoizolacyjnej ze wspornikiem LonWorks;
KPRK-I...BK1 – regulator w obudowie termoizolacyjnej ze wspornikiem KNX;
KPRK-Sh...B1 – regulator w obudowie izolowanej cieplnie i akustycznie oraz tłumik z obsługą magistrali MP-bus i NFC;
KPRK-Sh...BM1 – regulator w obudowie izolowanej termicznie i akustycznie oraz tłumik z obsługą Modbus;
KPRK-SH...BL1 – regulator w obudowie izolowanej cieplnie i akustycznie oraz tłumik ze wspornikiem LonWorks;
KPRK-SH...BK1 – regulator w obudowie izolowanej termicznie i akustycznie oraz tłumik ze wspornikiem KNX.

W celu skoordynowanej pracy kilku regulatorów zmiennego przepływu powietrza KPRK i centrali wentylacyjnej zaleca się zastosowanie Optimizera - sterownika zapewniającego zmianę prędkości obrotowej wentylatora w zależności od aktualnej potrzeby. Do Optymalizatora można podłączyć maksymalnie osiem regulatorów KPRK, a także w razie potrzeby połączyć kilka Optymalizatorów w trybie „Master-Slave”. Regulatory zmiennego przepływu powietrza pozostają sprawne i można je eksploatować niezależnie od ich orientacji przestrzennej, z wyjątkiem sytuacji, gdy mocowania sond pomiarowych są skierowane w dół. Kierunek przepływu powietrza musi odpowiadać strzałce na korpusie produktu. Regulatory wykonane są ze stali ocynkowanej. Modele KPRK-I i KPRK-Sh wykonane są w obudowie izolowanej termicznie i akustycznie o grubości izolacji 50 mm; KPRK-SH są dodatkowo wyposażone w tłumik o długości 650 mm po stronie wylotu powietrza. Rury nadwozia są wyposażone gumowe uszczelki co zapewnia szczelne połączenie z kanałami powietrznymi.