domicile - Conseils aux concepteurs
Systèmes de ventilation à débit d'air variable. Système VAV à débit d'air constant à commande centrale

Comment réduire sa consommation d'électricité ?


Unité de ventilation avec un récupérateur.
Il a besoin d'un réseau pour fonctionner
conduits de soufflage et d'évacuation d'air.

La première chose qui vient généralement à l'esprit dans de tels cas est l'utilisation d'un système de ventilation avec un récupérateur. Cependant, de tels systèmes conviennent bien aux grands chalets, alors que dans les appartements, il n'y a tout simplement pas assez d'espace pour eux: en plus du réseau d'air d'alimentation, un réseau d'évacuation doit être fourni au récupérateur, doublant ainsi la longueur totale des conduits d'air. Un autre inconvénient des systèmes de récupération est que pour fournir un support d'air aux pièces « sales », une partie notable du flux d'évacuation doit être dirigée vers les conduits d'évacuation de la salle de bain et de la cuisine. Et le déséquilibre des flux d'alimentation et d'évacuation entraîne une diminution significative de l'efficacité de la récupération (il est impossible de refuser le support aérien des pièces "sales", car dans ce cas, des odeurs désagréables commenceront à se promener dans l'appartement). De plus, le coût d'un système de ventilation de récupération peut facilement dépasser le double du coût d'un système d'alimentation en air conventionnel. Existe-t-il une autre solution peu coûteuse à notre problème ? Oui, il s'agit d'un système d'alimentation VAV.

Système à volume d'air variable ou VAV Le système (Variable Air Volume) vous permet de régler le débit d'air dans chaque pièce indépendamment les unes des autres. Avec un tel système, vous pouvez désactiver la ventilation dans n'importe quelle pièce de la même manière que vous éteigniez la lumière. En effet, après tout, nous ne laissons pas la lumière allumée là où il n'y a personne - ce serait un gaspillage déraisonnable d'électricité et d'argent. Pourquoi laisser un système de ventilation avec un radiateur puissant gaspiller de l'énergie en vain ? Cependant, les systèmes de ventilation traditionnels fonctionnent exactement comme ceci : ils fournissent de l'air chaud dans toutes les pièces où les gens pourraient se trouver, qu'ils se trouvent ou non. Si on contrôlait la lumière de la même manière qu'une ventilation traditionnelle, elle s'allumerait en même temps dans tout l'appartement, même la nuit ! Malgré l'avantage évident des systèmes VAV, en Russie, contrairement à l'Europe occidentale, ils ne se sont pas encore généralisés, en partie parce que leur création nécessite une automatisation sophistiquée, ce qui augmente considérablement le coût de l'ensemble du système. Cependant, la réduction rapide du coût des composants électroniques, qui se produit dans Ces derniers temps, a permis de développer à peu de frais des solutions toutes faites pour la construction de systèmes VAV. Mais avant de décrire des exemples de systèmes à débit d'air variable, comprenons leur fonctionnement.



L'illustration montre un système VAV d'une capacité maximale de 300 m³/h desservant deux espaces : le salon et la chambre. Sur la première image, de l'air est fourni aux deux zones : 200 m³/h dans le salon et 100 m³/h dans la chambre. Supposons qu'en hiver la capacité du réchauffeur d'air ne soit pas suffisante pour chauffer un tel flux d'air à une température confortable. Si nous devions utiliser un système de ventilation conventionnel, nous devrions réduire les performances globales, mais cela deviendrait alors étouffant dans les deux pièces. Cependant, nous avons installé un système VAV, donc pendant la journée, nous ne pouvons fournir de l'air que dans le salon et la nuit - uniquement dans la chambre (comme sur la deuxième photo). Pour cela, les vannes qui régulent le volume d'air fourni aux locaux sont équipées d'actionneurs électriques qui permettent, à l'aide d'interrupteurs classiques, d'ouvrir et de fermer les volets des volets. Ainsi, en appuyant sur l'interrupteur, l'utilisateur coupe la ventilation dans le salon avant de se coucher, où il n'y a personne la nuit. A ce moment, le capteur de pression différentielle, qui mesure la pression d'air à la sortie de la centrale de traitement d'air, enregistre une augmentation du paramètre mesuré (lorsque la vanne est fermée, la résistance du réseau d'alimentation en air augmente, entraînant une augmentation en pression d'air dans le conduit d'air). Cette information est transmise à la centrale de traitement d'air, qui réduit automatiquement les performances du ventilateur juste assez pour que la pression au point de mesure reste inchangée. Si la pression dans le conduit reste constante, le débit d'air à travers la vanne de la chambre ne changera pas et sera toujours de 100 m³ / h. La performance globale du système diminuera et sera également égale à 100 m³ / h, c'est-à-dire l'énergie consommée par le système de ventilation la nuit diminuer de 3 fois sans sacrifier le confort des gens ! Si vous activez l'alimentation en air alternativement: pendant la journée dans le salon et la nuit dans la chambre, la puissance maximale du radiateur peut être réduite d'un tiers et la consommation d'énergie moyenne - de moitié. Le plus intéressant est que le coût d'un tel système VAV ne dépasse le coût d'un système de ventilation conventionnel que de 10 à 15 %, c'est-à-dire que ce trop-payé sera rapidement compensé en réduisant le montant des factures d'électricité.

Une petite vidéo de présentation vous aidera à mieux comprendre le fonctionnement d'un système VAV :


Maintenant, après avoir compris le fonctionnement d'un système VAV, voyons comment vous pouvez assembler un tel système en fonction des équipements disponibles sur le marché. Comme base, nous prendrons les centrales de traitement d'air Breezart russes compatibles VAV, qui vous permettent de créer des systèmes VAV desservant de 2 à 20 zones avec gestion centralisée depuis la télécommande, par minuterie ou capteur de CO2.

Système VAV avec commande à 2 positions

Ce système VAV est basé sur une centrale de traitement d'air Breezart 550 Lux d'une capacité de 550 m³/h, ce qui est suffisant pour desservir un appartement ou petit chalet(en tenant compte du fait que le système VAV peut avoir une capacité inférieure par rapport à un système de ventilation traditionnel). Ce modèle, comme toutes les autres unités de ventilation Breezart, peut être utilisé pour créer un système VAV. De plus, nous avons besoin d'un ensemble VAV-DP, qui comprend un capteur JL201DPR qui mesure la pression dans le conduit près du point de jonction.


Système VAV pour deux zones avec contrôle à 2 positions


Le système de ventilation est divisé en 2 zones, et les zones peuvent être constituées d'une pièce (zone 1) ou de plusieurs (zone 2). Cela permet d'utiliser de tels systèmes à 2 zones non seulement dans des appartements, mais également dans des chalets ou des bureaux. Les vannes de chaque zone sont commandées indépendamment les unes des autres à l'aide d'interrupteurs classiques. Le plus souvent, cette configuration permet de basculer entre les modes nuit (apport d'air uniquement vers la zone 1) et jour (apport d'air uniquement vers la zone 2) avec la possibilité de fournir de l'air dans toutes les pièces, si, par exemple, des invités viennent chez vous.

Augmentation des coûts par rapport aux systèmes conventionnels (pas de commandes VAV) Équipement de base est à propos 15% , et si l'on prend en compte le coût total de tous les éléments du système avec travaux d'installation, alors l'augmentation de la valeur sera presque imperceptible. Mais même un système VAV aussi simple permet économisez environ 50 % d'électricité !

Dans l'exemple donné, nous n'avons utilisé que deux zones contrôlables, mais il peut y en avoir un nombre illimité : la centrale de traitement d'air maintient simplement la pression de consigne dans la gaine, quelle que soit la configuration du réseau d'alimentation en air et le nombre de vannes VAV contrôlées. . Cela permet, en cas de manque de fonds, d'installer d'abord le système VAV le plus simple dans deux zones, en augmentant leur nombre à l'avenir.

Jusqu'à présent, nous avons examiné les systèmes de contrôle à 2 positions dans lesquels la vanne VAV est soit 100 % ouverte, soit complètement fermée. Cependant, dans la pratique, des systèmes plus pratiques avec contrôle proportionnel sont souvent utilisés, ce qui permet d'ajuster en douceur le volume d'air fourni. Nous allons maintenant considérer un exemple de tels systèmes.

Système VAV avec contrôle proportionnel


Système VAV à trois zones avec contrôle proportionnel


Ce système utilise un PU Breezart 1000 Lux plus efficace pour 1000 m³/h, qui est utilisé dans les bureaux et les chalets. Le système se compose de 3 zones de contrôle proportionnelles. Les modules CB-02 sont utilisés pour contrôler les entraînements de vannes avec contrôle proportionnel. Au lieu d'interrupteurs, des régulateurs JLC-100 sont utilisés ici (extérieurement similaires aux gradateurs). Ce système permet à l'utilisateur de réguler en douceur l'alimentation en air dans chaque zone dans la plage de 0 à 100 %.

La composition de l'équipement de base du système VAV (unité de traitement d'air et automatisation)

Notez que les zones à 2 positions et contrôle proportionnel peuvent être utilisées simultanément dans un système VAV. De plus, le contrôle peut être effectué à partir de capteurs de mouvement - cela permettra à l'air d'entrer dans la pièce uniquement lorsqu'il y a quelqu'un à l'intérieur.

L'inconvénient de toutes les variantes envisagées des systèmes VAV est que l'utilisateur doit régler manuellement l'alimentation en air dans chaque zone. S'il existe de nombreuses zones de ce type, il est préférable de créer un système avec un contrôle centralisé.

Système VAV avec contrôle centralisé

Le contrôle centralisé du système VAV vous permet d'activer des scénarios préprogrammés, en changeant l'alimentation en air simultanément dans toutes les zones. Par exemple:

  • Mode nuit... L'air est fourni uniquement aux chambres. Dans toutes les autres pièces, les vannes sont ouvertes à un niveau minimum pour éviter la stagnation d'air.
  • Mode jour... L'air est fourni à toutes les pièces, à l'exception des chambres, en plein volume. Dans les chambres, les vannes sont fermées ou ouvertes à un niveau minimum.
  • Invités... La consommation d'air dans le salon est augmentée.
  • Ventilation cyclique(utilisé en l'absence de personnes pendant une longue période). Une petite quantité d'air est fournie à chaque pièce à tour de rôle - cela évite l'apparition odeurs désagréables et la congestion qui peut créer un inconfort lorsque les gens reviennent.


Système VAV pour trois zones avec contrôle centralisé


Pour le contrôle centralisé des actionneurs de vannes, des modules JL201 sont utilisés, qui sont combinés en système unifié contrôlé via ModBus. Les scénarios sont programmés et tous les modules sont contrôlés à partir du panneau de commande standard de l'unité de ventilation. Le module JL201 peut être connecté à un capteur de concentration de dioxyde de carbone ou à un contrôleur JLC-100 pour le contrôle local (manuel) des variateurs.

La composition de l'équipement de base du système VAV (unité de traitement d'air et automatisation)

La vidéo raconte le contrôle d'un système VAV avec contrôle centralisé pour 7 zones depuis le panneau de commande de la centrale de traitement d'air Breezart 550 Lux :


Conclusion

Avec ces trois exemples, nous avons montré principes généraux constructions et décrit brièvement les capacités des systèmes VAV modernes, des informations plus détaillées sur ces systèmes peuvent être trouvées sur le site Web de Breezart.

Le contrôle du débit d'air fait partie du processus de configuration du système de ventilation et de climatisation et est effectué à l'aide de vannes de contrôle d'air spéciales. Le contrôle du débit d'air dans les systèmes de ventilation garantit le débit d'air requis air frais dans chacun des locaux desservis et dans les systèmes de climatisation - refroidir les locaux en fonction de leur charge thermique.

Pour réguler le débit d'air, des vannes d'air, des vannes à iris, des systèmes de contrôle de volume d'air constant (CAV, Constant Air Volume) et des systèmes de maintien de volume d'air variable (VAV, Variable Air Volume) sont utilisés. Considérons ces solutions.

Deux façons de modifier le débit d'air dans le conduit

Fondamentalement, il n'y a que deux façons de modifier le débit d'air dans le conduit - pour modifier les performances du ventilateur ou pour amener le ventilateur au mode maximum et créer une résistance supplémentaire au flux d'air dans le réseau.

La première option nécessite que les ventilateurs soient connectés via convertisseurs de fréquence ou transformateurs pas à pas. Dans ce cas, le débit d'air changera d'un coup dans tout le système. Il est impossible de régler l'alimentation en air d'une pièce en particulier de cette manière.

La deuxième option est utilisée pour réguler le flux d'air dans les directions - par étages et par pièces. Pour cela, divers dispositifs de réglage sont intégrés dans les conduits d'air correspondants, ce qui sera discuté ci-dessous.

Vannes d'arrêt d'air, vannes

La façon la plus primitive de réguler le débit d'air est d'utiliser des vannes d'arrêt d'air et des registres. À proprement parler, les vannes d'arrêt et les registres ne sont pas des régulateurs et ne doivent pas être utilisés à des fins de contrôle du débit d'air. Cependant, formellement ils assurent un contrôle au niveau « 0-1 » : soit le conduit est ouvert et l'air est en mouvement, soit le conduit est fermé et le débit d'air est nul.

La différence entre les vannes d'air et les vannes à guillotine réside dans leur conception. La vanne est généralement un corps avec une vanne papillon à l'intérieur. Si le volet est tourné dans l'axe du conduit d'air, il est fermé ; si le long de l'axe du conduit, il est ouvert. Au portail, le volet se déplace progressivement, comme la porte d'une armoire. En bloquant la section transversale du conduit d'air, il réduit la consommation d'air à zéro, et en ouvrant la section transversale, il fournit un flux d'air.

Dans les vannes et dans les volets, il est possible d'installer le volet dans des positions intermédiaires, ce qui permet formellement de modifier le débit d'air. Cependant, cette méthode est la plus inefficace, la plus difficile à contrôler et la plus bruyante. En effet, il est quasiment impossible d'attraper la position souhaitée du volet lors de son défilement, et comme la conception des volets ne prévoit pas la fonction de régulation du débit d'air, le volet et le volet sont assez bruyants dans les positions intermédiaires.

Vannes à iris

Les registres à iris sont l'une des solutions de contrôle du débit d'air intérieur les plus courantes. Ce sont des valves rondes avec des pétales situés le long du diamètre extérieur. Lors de la régulation, les pétales sont déplacés vers l'axe de la valve, chevauchant une partie de la section. Cela crée une surface aérodynamiquement bien profilée, ce qui contribue à réduire le niveau de bruit lors du processus de régulation du flux d'air.

Les valves à iris sont équipées d'une échelle avec des scores, qui peut être utilisée pour surveiller le degré de chevauchement de la zone de la valve. Ensuite, la chute de pression à travers la vanne est mesurée à l'aide d'un manomètre différentiel. La valeur de la chute de pression détermine le débit d'air réel à travers la vanne.

Régulateurs à débit constant

La prochaine étape dans le développement des technologies de contrôle du débit d'air est l'émergence des contrôleurs à débit constant. La raison de leur apparition est simple. Les modifications naturelles du réseau de ventilation, le colmatage du filtre, le colmatage de la grille extérieure, le remplacement du ventilateur et d'autres facteurs entraînent une modification de la pression d'air devant la vanne. Mais la vanne a été ajustée à une certaine chute de pression standard. Comment cela fonctionnera-t-il dans les nouvelles conditions ?

Si la pression avant la vanne a diminué, les anciens réglages de la vanne "transféreront" le réseau et le débit d'air dans la pièce diminuera. Si la pression devant la vanne a augmenté, les anciens réglages de la vanne "sous pression" le réseau et le débit d'air dans la pièce augmentera.

Cependant, la tâche principale du système de contrôle est précisément de maintenir le débit d'air de conception dans toutes les pièces tout au long de cycle de la vie système climatique... C'est là que les solutions pour maintenir un flux d'air constant prennent le dessus.

Le principe de leur fonctionnement est réduit à un changement automatique de la zone d'écoulement de la vanne, en fonction de conditions extérieures... Pour cela, une membrane spéciale est prévue dans les vannes, qui se déforme en fonction de la pression à l'entrée de la vanne et ferme la section lorsque la pression augmente ou libère la section lorsque la pression diminue.

D'autres vannes à débit constant utilisent un ressort au lieu d'un diaphragme. Une augmentation de la pression en amont du clapet comprime le ressort. Le ressort comprimé agit sur le mécanisme de réglage de l'alésage, et l'alésage est réduit. Dans ce cas, la résistance de la vanne augmente, neutralisant hypertension artérielleà la vanne. Si la pression devant la vanne a diminué (par exemple, en raison d'un filtre bouché), le ressort se dilate et le mécanisme de contrôle du débit augmente l'alésage.

Les régulateurs de débit d'air constant considérés fonctionnent sur la base de principes physiques sans la participation de l'électronique. Il y a aussi systèmes électroniques maintenir un débit d'air constant. Ils mesurent la chute de pression réelle ou la vitesse de l'air et ajustent la surface de l'orifice de la vanne en conséquence.

Systèmes à volume d'air variable

Systèmes avec débit variable le débit d'air vous permet de modifier le débit d'air fourni en fonction de la situation réelle dans la pièce, par exemple, en fonction du nombre de personnes, de la concentration gaz carbonique, la température de l'air et d'autres paramètres.

Les régulateurs de ce type sont des vannes à entraînement électrique, dont le fonctionnement est déterminé par le contrôleur, qui reçoit des informations de capteurs situés dans la pièce. Le contrôle du débit d'air dans les systèmes de ventilation et de climatisation est effectué à l'aide de différents capteurs.

Pour la ventilation, il est important de fournir la quantité d'air frais requise dans la pièce. Il s'agit de capteurs de concentration de dioxyde de carbone. La tâche du système de climatisation est de maintenir la température réglée dans la pièce, par conséquent, des capteurs de température sont utilisés.

Dans les deux systèmes, des capteurs de mouvement ou des capteurs pour déterminer le nombre de personnes dans la pièce peuvent également être utilisés. Mais la signification de leur installation doit être discutée séparément.

Bien sûr, plus il y a de monde dans la pièce, plus il faut y apporter d'air frais. Pourtant, la tâche principale du système de ventilation n'est pas de fournir un flux d'air "pour les personnes", mais de créer un environnement confortable, qui à son tour est déterminé par la concentration de dioxyde de carbone. Avec une forte concentration de dioxyde de carbone, la ventilation devrait être plus puissante, même s'il n'y a qu'une seule personne dans la pièce. De même, le principal symptôme d'un système de climatisation est la température de l'air, et non le nombre de personnes.

Cependant, les détecteurs de présence permettent de déterminer si une pièce donnée a besoin d'être desservie à un moment donné. De plus, le système d'automatisation peut « comprendre » que « c'est à la tombée de la nuit », et presque personne ne travaillera dans le bureau en question, ce qui signifie qu'il ne sert à rien de dépenser des ressources en climatisation. Ainsi, dans les systèmes à débit d'air variable, différents capteurs peuvent remplir différentes fonctions - former un effet de contrôle et comprendre le besoin du système en tant que tel.

Les systèmes les plus avancés à débit d'air variable permettent, à partir de plusieurs régulateurs, de générer un signal de commande du ventilateur. Par exemple, dans une période de temps, presque tous les régulateurs sont ouverts, le ventilateur fonctionne en mode haute performance. À un autre moment, certains des régulateurs ont réduit le débit d'air. Le ventilateur peut fonctionner dans un mode plus économique. Au troisième moment dans le temps, les gens ont changé d'emplacement, se déplaçant d'une pièce à l'autre. Les régulateurs ont réglé la situation, mais le débit d'air total n'a pratiquement pas changé, par conséquent, le ventilateur continuera à fonctionner dans le même mode économique. Enfin, il est possible que presque tous les régulateurs soient fermés. Dans ce cas, le ventilateur réduit la vitesse au minimum ou s'éteint.

Cette approche permet d'éviter une reconfiguration manuelle constante du système de ventilation, d'augmenter considérablement son efficacité énergétique, d'augmenter la durée de vie des équipements, d'accumuler des statistiques sur le régime climatique du bâtiment et ses changements au cours de l'année et au cours de la journée, en fonction de divers facteurs - le nombre de personnes, Température extérieure, phénomènes météorologiques.

Yuri Khomutsky, rédacteur technique du magazine "Climate World">

Les systèmes à volume d'air variable (VAV) sont un système de ventilation écoénergétique qui permet d'économiser de l'énergie sans compromettre le confort. Le système permet une régulation indépendante, pour chaque pièce séparée, des paramètres de ventilation, et économise également les coûts d'investissement et d'exploitation.

La base moderne d'équipements et d'automatisation permet de créer de tels systèmes à des prix qui ne dépassent presque pas les prix des systèmes de ventilation conventionnels, tout en permettant une utilisation efficace des ressources. Toutes ces raisons expliquent la popularité croissante du système VAV.

Considérons ce qu'est un système VAV, comment il fonctionne, quels avantages il offre, à l'aide d'un exemple système de ventilation chalet d'une superficie de 250 m². ().

Avantages des systèmes à volume d'air variable

Les systèmes à volume d'air variable (VAV) sont largement utilisés en Amérique et en Europe occidentale depuis plusieurs décennies. marché russe ils sont venus tout récemment. Les utilisateurs des pays occidentaux ont fortement apprécié l'avantage d'une régulation indépendante, pour chaque pièce individuelle, des paramètres de ventilation, ainsi que la possibilité d'économiser les coûts d'investissement et d'exploitation.

Les systèmes de ventilation à « volume d'air variable » fonctionnent en modifiant la quantité d'air fourni. Les variations de la charge thermique des locaux sont compensées en modifiant les volumes d'air soufflé et extrait à sa température constante, en provenance de la centrale unité d'alimentation.

Le système de ventilation VAV réagit aux changements de charge thermique locaux séparés ou des zones du bâtiment et modifie la quantité réelle d'air fourni à la pièce ou à la zone.

De ce fait, la ventilation fonctionne à sens général consommation d'air inférieure à ce qui est nécessaire pour la charge thermique maximale totale de toutes les pièces individuelles.

Cela garantit que la consommation d'énergie est réduite tout en maintenant la qualité de l'air intérieur souhaitée. La réduction des coûts énergétiques peut aller de 25 à 50 % par rapport aux systèmes de ventilation à débit d'air constant.

Considérez l'efficacité en utilisant la ventilation comme exemple. maison de campagne
250 m², avec trois chambres

Avec un système de ventilation traditionnel, pour une surface habitable d'une telle superficie, une consommation d'air d'environ 1000 m³/h est nécessaire, et en hiver pour le chauffage air souffléà une température confortable, il faudra environ 15 kWh. En même temps, une partie notable de l'énergie sera gaspillée, car les personnes pour lesquelles la ventilation fonctionne ne peuvent pas être dans tout le chalet à la fois : elles passent la nuit dans les chambres, et la journée dans les autres pièces. Cependant, il est impossible de réduire sélectivement les performances d'un système de ventilation traditionnel dans plusieurs pièces, car l'équilibrage des vannes d'air, à l'aide desquelles il est possible de réguler l'alimentation en air à travers les pièces, est effectué à la mise en service. stade, et pendant le fonctionnement, le rapport des coûts ne peut pas être modifié. L'utilisateur ne peut que réduire la consommation totale d'air, mais alors les pièces où il y a du monde deviendront étouffantes.

Si des entraînements électriques sont connectés aux vannes d'air, ce qui permettra de contrôler à distance la position du volet de vanne et ainsi de réguler le débit d'air à travers celui-ci, il sera alors possible d'activer et de désactiver la ventilation séparément dans chaque pièce à l'aide d'interrupteurs conventionnels. Le problème est qu'il est très difficile de gérer un tel système. simultanément à la fermeture de certaines vannes, il sera nécessaire de réduire les performances du système de ventilation d'une quantité strictement définie afin que le débit d'air dans les pièces restantes reste inchangé et que, par conséquent, l'amélioration devienne un casse-tête .

Utilisation d'un système VAV vous permettra d'effectuer tous ces réglages en mode automatique. Et nous installons donc le système VAV le plus simple, qui vous permet d'activer et de désactiver séparément l'alimentation en air des chambres et des autres pièces. En mode nuit, l'air n'est fourni qu'aux chambres, donc la consommation d'air est d'environ 375 m³/h (sur la base de 125 m³/h pour chaque chambre, superficie 20 m²), et la consommation d'énergie est d'environ 5 kWh, soit , 3 fois moins que dans la première version.

Ayant reçu la possibilité d'un contrôle séparé, dans différentes pièces, il est possible de compléter le système avec les moyens de la dernière automatisation de la climatisation, de sorte que l'utilisation de vannes à entraînement électrique proportionnel rendra le contrôle fluide et encore plus pratique ; et si vous connectez l'inclusion / l'arrêt de l'alimentation en air par le signal du capteur de présence, nous obtenons un analogue du système "Smart Eye" utilisé dans systèmes split domestiques mais à un tout autre niveau. Pour une automatisation plus poussée, des capteurs de température, d'humidité, de concentration de CO2, etc. peuvent être intégrés au système, ce qui permettra non seulement d'économiser de l'énergie, mais également d'augmenter considérablement le niveau de confort.

Si toutes les unités d'automatisation qui contrôlent les entraînements électriques des vannes d'air sont connectées par un seul bus de contrôle, il sera alors possible de centraliser le contrôle de scénario de l'ensemble du système. Ainsi, vous pouvez créer et définir des modes de fonctionnement individuels pour différents locaux, dans différents situations de la vie, Donc:

la nuit- l'air n'est fourni qu'aux chambres, et dans les autres pièces, les vannes sont ouvertes à un niveau minimum ; dans l'après midi- l'air est fourni aux pièces, cuisines et autres locaux, à l'exception des chambres. Dans les chambres, les vannes sont fermées ou ouvertes à un niveau minimum.

toute la famille se rassemble- on augmente la consommation d'air dans le salon ; personne dans la maison- une ventilation cyclique est mise en place, ce qui ne laissera pas apparaître les odeurs et l'humidité, mais économisera les ressources.

Pour un contrôle indépendant non seulement du volume, mais également de la température de l'air soufflé dans chacune des pièces, des appareils de chauffage supplémentaires (appareils de chauffage à faible puissance) peuvent être installés, contrôlés à partir de régulateurs de puissance individuels. Cela permettra à l'air d'être fourni à partir de l'unité de ventilation avec un minimum température admissible(+ 18 ° С), en le chauffant individuellement au niveau requis dans chaque pièce. Tel solution technique réduira encore la consommation d'énergie, et nous rapprochera du système " Maison intelligente».

Le schéma de fonctionnement d'un tel système est plus probablement une question de spécialiste spécialisé, nous n'en donnerons donc ici qu'un, le plus schéma simple(options fonctionnelles et erronées) avec une explication de son fonctionnement. Mais à part systèmes simples, il existe également des options plus complexes qui vous permettent de créer n'importe quel système VAV - des systèmes économiques à deux vannes aux systèmes de ventilation multifonctionnels bâtiments administratifs avec contrôle du débit d'air au niveau du sol.

Appelez, les spécialistes OVK Engineering vous conseilleront, vous aideront à choisir la meilleure option, concevra et installera un système VAV qui est idéal pour vous.

Pourquoi les systèmes VAV doivent être installés par des spécialistes

La façon la plus simple de répondre à cette question est d'utiliser un exemple. Considérez une configuration de système VAV typique et des erreurs de conception. L'illustration montre un exemple de configuration correcte du réseau d'alimentation en air du système VAV :

1. Schéma correct d'un système VAV à débit d'air variable

En partie haute se trouve une vanne pilotée qui dessert trois pièces (trois chambres dans notre exemple) => Ces pièces sont équipées de papillons à commande manuelle pour l'équilibrage lors de la phase de mise en service. La résistance de ces vannes ne changera pas * pendant le fonctionnement, elles n'affecteront donc pas la précision du maintien du débit d'air.

Une vanne à commande manuelle est connectée au conduit d'air principal, qui a un débit d'air constant P = const. Une telle vanne peut être nécessaire pour assurer le fonctionnement normal de l'unité de ventilation lorsque toutes les autres vannes sont fermées. => Le conduit d'air avec cette vanne est conduit dans la pièce avec un apport d'air constant.

Le schéma est simple, fonctionnel et efficace.

Considérons maintenant les erreurs qui peuvent être commises lors de la conception d'un réseau d'alimentation en air à système VAV :

2. Schéma d'un système VAV avec une erreur

Les branches de conduit erronées sont surlignées en rouge. Les vannes #2 et 3 sont reliées à un conduit d'air allant du point de jonction à la vanne VAV #1. Lorsque la position du volet d'amortissement n°1 est modifiée, la pression dans le conduit à proximité des vannes n°2 et 3 changera, de sorte que le débit d'air qui les traverse ne sera pas constant. La vanne contrôlée # 4 ne doit pas être connectée au conduit d'air principal, car un changement de débit d'air à travers elle entraînera le fait que la pression P2 (au point de branchement) ne sera pas constante. Et la vanne #5 ne peut pas être connectée comme indiqué sur le schéma, pour la même raison que les vannes #2 et 3.

* Bien sûr il est possible de régler le débit d'air contrôlé pour chaque chambre, mais dans ce cas il y aura plus schéma complexe, que nous ne considérerons pas dans cet article.

Les principaux objectifs de ce système sont de réduire les coûts d'exploitation et de compenser la contamination du filtre.

Par le capteur de pression différentielle, qui est installé sur la carte du contrôleur, l'automatisation reconnaît la pression dans le conduit et l'égalise automatiquement en augmentant ou en diminuant la vitesse du ventilateur. Approvisionnement et ventilateur d'extraction tout en travaillant de manière synchrone.

Compensation de contamination du filtre

Lors du fonctionnement du système de ventilation, les filtres s'encrassent inévitablement, la résistance du réseau de ventilation augmente et le volume d'air fourni aux locaux diminue. Le système VAV prendra en charge débit constant l'air pendant toute la durée de vie des filtres.

  • Le système VAV est le plus pertinent dans les systèmes avec haut niveau purification de l'air, où le colmatage du filtre entraîne une diminution notable du volume d'air fourni.

Coûts d'exploitation réduits

Le système VAV peut réduire considérablement les coûts d'exploitation, en particulier dans les systèmes de ventilation d'alimentation à forte consommation d'énergie. Réalisez des économies en désactivant complètement ou partiellement la ventilation des pièces individuelles.

  • Exemple: vous pouvez éteindre le salon la nuit.

À calcul du système de ventilation guidé par des normes différentes consommation d'air par personne.

Habituellement, dans un appartement ou une maison, toutes les pièces sont ventilées en même temps, la consommation d'air pour chacune des pièces est calculée en fonction de la superficie et de la destination.
Mais que se passe-t-il s'il n'y a personne dans la pièce pour le moment ?
Vous pouvez installer des vannes et les fermer, mais alors tout le volume d'air sera réparti sur les pièces restantes, mais cela entraînera une augmentation du bruit et une consommation d'air inutile, pour laquelle les kilowatts chéris ont été dépensés pour le chauffage.
Vous pouvez réduire la puissance unité de ventilation, mais cela réduira également le volume d'air fourni à toutes les pièces, et là où il y a des utilisateurs, l'air ne sera "pas suffisant".
La meilleure solution, il s'agit de fournir de l'air uniquement aux pièces où se trouvent des utilisateurs. Et la puissance de l'unité de ventilation doit être régulée par elle-même, en fonction du débit d'air requis.
C'est exactement ce que permet le système de ventilation VAV.

Les systèmes VAV sont rentables assez rapidement, en particulier dans les unités de traitement d'air, mais surtout, ils peuvent réduire considérablement les coûts d'exploitation.

  • Exemple: Appartement 100m2 avec et sans VAV.

Le volume d'air fourni à la pièce est régulé par des vannes électriques.

Une condition importante pour la construction d'un système VAV est l'organisation du volume d'air fourni minimum. La raison de cette condition réside dans l'incapacité de contrôler le débit d'air en dessous d'un certain niveau minimum.

Cela se résout de trois manières :

  1. dans un local séparé, la ventilation est organisée sans possibilité de régulation et avec un volume d'échange d'air égal ou supérieur au débit d'air minimum requis dans le système VAV.
  2. une quantité minimale d'air est fournie à toutes les pièces avec les vannes fermées ou fermées. Au total, cette quantité doit être égale ou supérieure au débit d'air minimum requis dans le système VAV.
  3. Conjointement les première et deuxième options.

Commande d'interrupteur domestique :

Cela nécessite un interrupteur domestique et une soupape de rappel à ressort. La mise en marche entraînera l'ouverture complète de la vanne et la ventilation de la pièce sera entièrement effectuée. Lorsqu'il est éteint, le ressort de rappel ferme la vanne.

Interrupteur à volet / interrupteur.

  • Équipement: Chaque zone de service nécessitera une vanne et un interrupteur.
  • Exploitation: Si nécessaire, l'utilisateur allume et éteint la ventilation de la pièce avec un interrupteur domestique.
  • avantages: Le plus simple et une option budgétaire systèmes VAV. Les interrupteurs ménagers correspondent toujours au design.
  • Inconvénients: Participation des utilisateurs à la régulation. Faible efficacité grâce à la régulation tout ou rien.
  • Conseil: Il est recommandé d'installer l'interrupteur à l'entrée des locaux desservis, à une élévation de + 900 mm, à côté ou dans le bloc d'interrupteurs d'éclairage.

Le volume d'air minimum requis est toujours fourni à la pièce n° 1, il ne peut pas être éteint, la pièce n° 2 peut être allumée et éteinte.

Le volume d'air minimum requis est distribué dans toutes les pièces, car les vannes ne sont pas complètement fermées et la quantité minimale d'air les traverse. Toute la pièce peut être allumée et éteinte.

Commande rotative :

Cela nécessitera régulateur circulaire et une vanne proportionnelle. Cette vanne peut être ouverte, en régulant le volume d'air fourni dans la plage de 0 à 100%, le degré d'ouverture requis est défini par le régulateur.

Régulateur rotatif 0-10V

  • Équipement: pour chaque local desservi, une vanne avec commande 0 ... 10 V et un régulateur 0 ... 10 V sont nécessaires.
  • Exploitation: Si nécessaire, l'utilisateur sélectionne le niveau de ventilation de la pièce requis sur le régulateur.
  • avantages: Régulation plus précise de la quantité d'air fourni.
  • Inconvénients: Participation des utilisateurs à la régulation. Apparence les régulateurs ne sont pas toujours adaptés à la conception.
  • Conseil: Il est recommandé d'installer le régulateur à l'entrée de la chambre desservie, à une hauteur de + 1500mm, au dessus du bloc interrupteur.

Le volume d'air minimum requis est toujours fourni à la pièce n° 1, il ne peut pas être éteint, la pièce n° 2 peut être allumée et éteinte. Dans la chambre n°2, vous pouvez régler en douceur le volume d'air fourni.

Petite ouverture (vanne ouverte 25 %) Ouverture moyenne (vanne ouverte 65 %)

Le volume d'air minimum requis est distribué dans toutes les pièces, car les vannes ne sont pas complètement fermées et la quantité minimale d'air les traverse. Toute la pièce peut être allumée et éteinte. Dans chaque pièce, le volume d'air fourni peut être réglé en continu.

Contrôle du détecteur de présence :

Cela nécessite un capteur de présence et un clapet de rappel à ressort. Lors de l'enregistrement dans les locaux de l'utilisateur, le détecteur de présence ouvre la vanne et la pièce est entièrement ventilée. En l'absence d'utilisateurs, le ressort de rappel ferme la vanne.

Capteur de mouvement

  • Équipement: une vanne et un capteur de présence sont nécessaires pour chaque pièce desservie.
  • Exploitation: L'utilisateur entre dans la pièce - la ventilation de la pièce démarre.
  • avantages: L'utilisateur ne participe pas à la régulation des zones de ventilation. Il est impossible d'oublier d'allumer ou d'éteindre la ventilation de la pièce. De nombreuses options pour le capteur de présence.
  • Inconvénients: Faible efficacité en raison de la régulation tout ou rien. L'aspect des détecteurs de présence ne correspond pas toujours au design.
  • Conseil: Appliquer capteurs de qualité présence avec un relais temporisé intégré, pour le bon fonctionnement du système VAV.

Le volume d'air minimum requis est toujours fourni à la pièce 1, il ne peut pas être éteint. Lorsqu'un utilisateur est enregistré, la ventilation de la pièce 2 démarre.

Le volume d'air minimum requis est distribué dans toutes les pièces, car les vannes ne sont pas complètement fermées et la quantité minimale d'air les traverse. Lorsqu'un utilisateur est enregistré dans l'un des locaux, la ventilation de cette pièce commence.

Contrôle du capteur de CO2 :

Cela nécessite un capteur de CO2 avec un signal 0 ... 10V et une vanne proportionnelle avec contrôle 0 ... 10V.
Lorsqu'un excès du niveau de CO2 dans la pièce est détecté, le capteur commence à ouvrir la vanne en fonction du niveau de CO2 enregistré.
Lorsque le niveau de CO2 chute, le capteur commence à fermer la vanne, et la vanne peut se fermer, soit complètement, soit jusqu'à une position dans laquelle le débit minimum requis est maintenu.

Capteur de CO2 mural ou en gaine

  • Exemple: chaque pièce desservie nécessitera une vanne proportionnelle avec contrôle 0 ... 10V et un capteur de CO2 avec un signal 0 ... 10V.
  • Exploitation: L'utilisateur entre dans la pièce, et si le niveau de CO2 est dépassé, la ventilation de la pièce démarre.
  • avantages: L'option la plus écoénergétique. L'utilisateur ne participe pas à la régulation des zones de ventilation. Il est impossible d'oublier d'allumer ou d'éteindre la ventilation de la pièce. Le système ne démarre la ventilation de la pièce que lorsque cela est vraiment nécessaire. Le système régule le plus précisément possible le volume d'air fourni à la pièce.
  • Inconvénients: L'apparence des capteurs de CO2 ne correspond pas toujours au design.
  • Conseil: Utilisez des capteurs de CO2 de haute qualité pour un fonctionnement correct. Le capteur de CO2 en gaine peut être utilisé dans systèmes d'alimentation et d'échappement ventilation, si l'alimentation et l'évacuation sont présentes dans la pièce habitée.

La principale raison pour laquelle la ventilation de la pièce est requise est l'excès de niveau de CO2.

Dans le processus de la vie, une personne exhale une quantité importante d'air avec un niveau élevé de CO2 et étant dans une pièce non ventilée le niveau de CO2 dans l'air augmente inévitablement, c'est le facteur déterminant quand ils disent qu'il y a « peu d'air ”.
Il est préférable de fournir de l'air dans la pièce exactement lorsque le niveau de CO2 dépasse 600-800 ppm.
Sur la base de ce paramètre de qualité de l'air, vous pouvez créer le plus système économe en énergie ventilation.

Le volume d'air minimum requis est distribué dans toutes les pièces, car les vannes ne sont pas complètement fermées et la quantité minimale d'air les traverse. Lorsqu'une augmentation de la teneur en CO2 est détectée dans l'une des pièces, la ventilation de cette pièce démarre. Le degré d'ouverture et la quantité d'air fourni dépendent du niveau de teneur en CO2 en excès.

Gestion du système « Smart Home » :

Cela nécessitera un système Smart Home et tout type de vannes. Tout type de capteurs peut être connecté au système « Smart Home ».
Le contrôle de la distribution d'air peut se faire soit par des capteurs utilisant un programme de contrôle, soit par un utilisateur à partir d'un panneau de commande central ou d'une application à partir d'un téléphone.

Panneau de maison intelligente

  • Exemple: Le système fonctionne sur le capteur de CO2, ventile périodiquement les locaux, même en l'absence des utilisateurs. L'utilisateur peut forcer la ventilation dans n'importe quelle pièce, ainsi que régler la quantité d'air fourni.
  • Exploitation: Toutes les options de contrôle sont prises en charge.
  • avantages: L'option la plus écoénergétique. Possibilité de programmation précise de la minuterie hebdomadaire.
  • Inconvénients: Prix.
  • Conseil: Monté et configuré par des techniciens qualifiés.


VANNE IRIS AVEC SERVO-DRIVE

Grâce à la conception unique des vannes papillon, le débit d'air peut être mesuré et contrôlé dans un seul appareil et un seul processus, fournissant une quantité d'air équilibrée à la pièce. Le résultat est un microclimat toujours confortable.
Les papillons IRIS permettent une régulation rapide et précise du débit d'air. Ils s'adaptent partout où un contrôle individuel du confort et un contrôle précis de l'air sont requis.
Mesure et régulation du débit pour un confort maximum
L'équilibrage du débit d'air est généralement une étape laborieuse et coûteuse lors du démarrage d'un système de ventilation. La restriction linéaire du débit d'air, caractéristique des papillons à lentille, simplifie cette opération.
Conception de papillon des gaz
Les vannes papillon IRIS peuvent fonctionner à la fois dans les installations d'alimentation et d'extraction, éliminant le risque associé à des erreurs d'installation incorrectes. Les vannes d'étranglement à lentille IRIS se composent d'un corps en acier galvanisé, de plans de lentille qui régulent le flux d'air, d'un levier pour changer en douceur le diamètre du trou. De plus, ils sont équipés de deux cosses pour le raccordement d'un appareil de mesure du débit d'air.
Les vannes papillon sont équipées de joints en caoutchouc EPDM pour connexion étroite avec conduits d'aération.
Grâce au support moteur, il est possible contrôle automatique sans avoir besoin de modifier manuellement les paramètres. Un plan spécial est prévu pour un montage stable du servomoteur, le protégeant des mouvements et des dommages.
Qu'est-ce qui différencie les vannes d'étranglement à lentille des vannes d'étranglement standard ?
Les registres conventionnels augmentent la vitesse de l'air le long des parois des conduits, générant beaucoup de bruit. Grâce à la fermeture par lentille des vannes papillon IRIS, la suppression ne provoque pas de turbulences et de bruit dans les conduits. Cela permet des débits ou une pression plus élevés que les vannes papillon standard, sans bruit dans l'installation. C'est une grande simplification et des économies, puisque il n'est pas nécessaire d'utiliser des éléments d'insonorisation supplémentaires. Une atténuation adéquate du bruit est possible grâce à une installation correcte des vannes d'étranglement dans le système de ventilation.
Pour une mesure et un contrôle précis du débit d'air, les papillons des gaz doivent être placés en sections droites, pas plus près que :
1,4 x diamètre du conduit d'air devant le papillon,
2,1 x diamètre du conduit d'air derrière le papillon des gaz.
L'utilisation de papillons à lentille est très importante pour assurer l'hygiène de l'installation de ventilation. Grâce à la capacité d'ouverture complète, les robots de nettoyage peuvent pénétrer avec succès dans les conduits connectés à ce type de vannes papillon.
Avantages des vannes papillon IRIS :
1.faible bruit dans les canaux
2. installation facile
3.Excellent équilibrage du débit d'air grâce à l'unité de mesure et de régulation
4. Régulation de débit simple et rapide sans avoir besoin de dispositifs supplémentaires - utilisation d'une poignée ou d'un servomoteur
5.Mesure précise du débit
6. réglage en continu - manuellement avec un levier ou automatiquement grâce à la version avec un servomoteur
7. Conception permettant un accès facile pour les robots de nettoyage.

Imaginez que vous vouliez installer un système de ventilation dans votre appartement. Les calculs montrent que pour chauffer l'air soufflé en saison froide, un réchauffeur de 4,5 kW sera nécessaire (il chauffera l'air de -26°C à +18°C avec une capacité de ventilation de 300 m³/h). L'électricité est fournie à l'appartement par une machine 32A, il est donc facile de calculer que la capacité du réchauffeur d'air est d'environ 65% de la capacité totale allouée à l'appartement. Cela signifie qu'un tel système de ventilation non seulement augmentera considérablement le montant des factures d'électricité, mais surchargera également le réseau électrique. Evidemment, il n'est pas possible d'installer un radiateur d'une telle puissance et sa puissance devra être réduite. Mais comment faire sans réduire le niveau de confort des habitants de l'appartement ?






 


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