В сложных системах вентиляции каждое изменение положения заслонки, выполняемое в одном из помещений, ведет к перепаду расхода (давления) в соседних помещениях. Лучшим из способов предотвращения этой проблемы является использование регуляторов VAV и регуляторов давления, если нужно удержать постоянную разность давлений в соседних зонах. Использование таких систем позволяет снизить затраты энергии, оптимизируя работу климатических систем. Кроме того, такие системы, благодаря современным системам управления, могут реагировать на изменение нагрузок, например, тепловых, в отдельных зонах дома, из-за чего они становятся более гибкими. Системы, построенные на базе регуляторов VAV, обладают возможностью последующей адаптации и модификации уже имеющихся решений.
Для обеспечения правильного функционирования установки при монтаже регуляторов рекомендуется следовать следующим принципам:
— Длина прямого отрезка перед регулятором 2хD
— Длина прямого отрезка за регулятором 1хD
Вентиляционные системы с переменным расходом воздуха (от английского названия “Variable Air Volume” — переменный объем воздуха) работают по принципу регулировки расхода воздуха. Изменения тепловой нагрузки помещений компенсируются путем изменения объемного расхода приточного и вытяжного воздуха при постоянной температуре воздуха, поступающего из централизованной системы подготовки воздуха. Вентиляционная система VAV реагирует на изменение тепловой нагрузки отдельных помещений или зон здания и настраивается на фактическое текущее значение тепловой нагрузки. За счет этого вентиляционная система VAV работает при значениях объемного расхода воздуха, которые ниже расхода, соответствующего максимальной тепловой нагрузке отдельных помещений. Это обеспечивает снижение потребляемой энергии при сохранении заданного качества воздуха внутри помещений. Снижение энергетических затрат может составлять 25% и выше по сравнению с вентиляционными системами с постоянным расходом воздуха. В случае использования автоматических цифровых систем DDC (Direct Digital Control) вентиляционная система VAV может быть полностью объединена с системой управления зданием BAS (Building Automation System), что обеспечивает пользователю здания возможность мониторинга и управления параметрами работы вентиляционной установки. Вентиляционная система VAV сконструирована по универсальному принципу, благодаря чему она может быть быстро адаптирована к новым условиям эксплуатации в случае модернизации или перестройки здания. Это относится также и к системе управления – возможно использование новых технологий управления и настройка их на существующие системы коммуникаций. Исходя из вышесказанного, наиболее существенными преимуществами вентиляционных систем VAV являются:
— индивидуальное регулирование параметров воздуха в отдельных помещениях;
— возможность использования датчиков перемещения, датчиков СО2, реле времени и ручных регуляторов для изменения расхода воздуха;
— снижение расходов на выполнение сети воздушных каналов и снижение стоимости оборудования для подготовки воздуха;
— снижение потребления электроэнергии вентиляторами;
— упрощение процесса запуска и регулирования вентиляционной сети;
— возможность непрерывного контроля величины расхода воздуха в отдельных ответвлениях сети воздушных каналов;
— возможность централизованного управления расходом воздуха в установке;
— возможность переоборудования вентиляционной системы применительно к новым условиям.
Одним из характерных признаков и преимуществ системы VAV является возможность уменьшения количества воздуха по сравнению с вентиляционными системами с постоянным расходом воздуха (CAV). Общий объемный расход воздуха в вентиляционной системе CAV обусловлен максимальной тепловой нагрузкой и зависящей от этого потребностью в воздухе для помещений. Однако в масштабе всего здания, при различных условиях использования помещений, а также при различном расположении наружных перегородок здания тепловая нагрузка помещений различна в зависимости от времени и от места расположения помещения в здании.
Считается, что коэффициент одновременности для таких зданий составляет 0,7 – 0,8. Это означает, что на практике потребность в максимальном расходе воздуха во всех частях объекта не возникает одновременно. В этом случае необходимо использование вентиляционных систем VAV, регуляторы которых изменяют объемный
расход воздуха в зависимости от текущей потребности определенного помещения. В результате этого в каждый определенный момент времени основной поток воздуха направляется в помещения, в которых имеет место наибольшая потребность в воздухе.
Благодаря этому, такого рода вентиляционные системы могут проектироваться на меньшие значения расхода, что обусловливает уменьшение количества и протяженности воздушных каналов, необходимого оборудования и снижение потребления электроэнергии. На этапе проектирования установки это требует проведения детального анализа изменения текущей потребности в воздухе и оценки максимальных значений расхода воздуха, которые в определенный момент времени имеют место в отдельных помещениях здания. В то же время наличие таких текущих изменений можно расценивать в качестве обоснования необходимости использования вентиляционной системы VAV. Задачей регулятора является регулирование объемного расхода воздуха в зависимости от текущей потребности. Необходимая величина расхода вытекает из величины наружного
сигнала, обусловленного величиной заданного расхода. Этот сигнал поступает в регулятор от установленных в помещениях здания датчиков или других элементов системы автоматики здания. На измерительных элементах, установленных в сечении вентиляционного канала, возникает перепад давлений, величина которого зависит от скорости проходящего по каналу воздуха. Значение этого перепада давлений передается на измерительный преобразователь, и определенное в преобразователе значение текущего расхода воздуха сравнивается с заданным значением расхода. Исходя из этого сравнения формируется величина отклонения параметра системы регулирования, на основании которого генерируется сигнал для изменения положения дроссельной заслонки. Необходимая величина расхода определяется значением внешнего управляющего сигнала.
Этот сигнал поступает на регулятор от установленных в помещениях здания температурных регуляторов, датчиков CO2 или других элементов системы управления
Измерительный зонд FloXact работает по принципу трубки Пито, измеряя общее давление (Ptotal, с помощью отверстий, расположенных по ходу потока) и статическое давление (Pstatic, с помощью отверстий, расположенных с противоположной стороны движению потока). Разница между давлениями (Pt-Ps) является динамическим давлением. Используя коэффициент пропорциональности Kv (паспортная величина зонда), по известному динамическому давлению датчик вычисляет расход воздуха.
Правильный выбор места для установки регуляторов расхода воздуха в сети вентиляционных каналов
имеет решающее значение для качества регулирования расхода воздуха. Интегральной частью регулятора
являются элементы для определения расхода воздуха. Они должны работать в потоке воздуха с минимально
возможной степенью турбулизации. Высокая степень турбулизации потока в вентиляционном канале обусловливает
снижение точности измерения и, тем самым, негативно влияет на качество регулировки расхода воздуха. Поэтому
регуляторы расхода VAV должны устанавливаться на максимально возможном расстоянии от таких элементов
вентиляционной сети, как отводы, тройники и прочие соединительные элементы, которые вызывают резкое
изменения профиля скоростей воздуха по сечению канала. Обычно необходимое минимальное расстояние прямого
участка вентиляционного канала от регулятора до такого рода соединительного элемента выражается в кратности
значения поперечного сечения (диаметра) канала.
