Kontrola protoka zraka dio je procesa postavljanja sustava ventilacije i klimatizacije i provodi se pomoću posebnih ventila za kontrolu zraka. Regulacija protoka zraka u ventilacijskim sustavima omogućuje osiguravanje potrebnog protoka svježeg zraka u svaki od servisiranih prostora, au sustavima klimatizacije - hlađenje prostora u skladu s njihovim toplinskim opterećenjem.

Zračni ventili, ventili irisa, sustavi kontrole konstantnog volumena zraka (CAV, Constant Air Volume) i sustavi kontrole promjenjive količine zraka (VAV, Variable Air Volume) koriste se za kontrolu protoka zraka. Razmotrimo ova rješenja.

Dva načina za promjenu brzine protoka zraka u kanalu

U osnovi, postoje samo dva načina za promjenu brzine protoka zraka u kanalu - za promjenu performansi ventilatora ili za dovođenje ventilatora u maksimalni način rada i stvaranje dodatnog otpora protoku zraka u mreži.

Prva opcija zahtijeva spajanje ventilatora putem frekventni pretvarači ili stepenasti transformatori. U tom slučaju, brzina protoka zraka će se odjednom promijeniti u cijelom sustavu. Nemoguće je na ovaj način prilagoditi dovod zraka u jednu određenu prostoriju.

Druga opcija se koristi za regulaciju strujanja zraka u smjerovima - po podovima i po sobama. Za to su u odgovarajuće zračne kanale ugrađeni različiti uređaji za podešavanje, o čemu će biti riječi u nastavku.

Ventili za zatvaranje zraka, kapije

Najprimitivniji način reguliranja protoka zraka je korištenje ventila za zatvaranje zraka i zaklopki. Strogo govoreći, zaporni ventili i zaklopke nisu regulatori i ne bi se trebali koristiti u svrhu kontrole protoka zraka. Međutim, formalno oni pružaju kontrolu na razini "0-1": ili je kanal otvoren i zrak se kreće, ili je kanal zatvoren i protok zraka je nula.

Razlika između zračnih ventila i zasuna leži u njihovom dizajnu. Ventil je obično tijelo s leptir ventilom unutra. Ako je zaklopka okrenuta preko osi zračnog kanala, ona je zatvorena; ako je duž osi kanala, otvoren je. Na vratima se klapna progresivno pomiče, poput vrata ormara. Blokiranjem presjeka zračnog kanala smanjuje potrošnju zraka na nulu, a otvaranjem presjeka osigurava strujanje zraka.

Moguće je ugraditi zaklopku u međupoložaje u ventile i u zaklopke, što vam formalno omogućuje promjenu brzine protoka zraka. Međutim, ova metoda je najneučinkovitija, teška za kontrolu i najbučnija. Doista, gotovo je nemoguće uhvatiti željeni položaj zaklopke prilikom pomicanja, a budući da dizajn zaklopki ne predviđa funkciju regulacije protoka zraka, u srednjim položajima vrata i zaklopka su prilično bučni.

Iris ventili

Iris ventili su jedno od najčešćih rješenja za kontrolu protoka zraka u zatvorenom prostoru. Oni su okrugli ventili s laticama smještenim duž vanjskog promjera. Prilikom regulacije, latice se pomiču na os ventila, preklapajući dio presjeka. Time se stvara aerodinamički dobro oblikovana površina, koja pomaže u smanjenju razine buke tijekom regulacije protoka zraka.

Zalisci šarenice opremljeni su ljestvicom s bodovima, koja se može koristiti za praćenje stupnja preklapanja područja ventila. Zatim se pomoću diferencijalnog manometra mjeri pad tlaka na ventilu. Vrijednost pada tlaka određuje stvarni protok zraka kroz ventil.

Regulatori konstantnog protoka

Sljedeća faza u razvoju tehnologija kontrole protoka zraka je pojava regulatora konstantnog protoka. Razlog njihovog izgleda je jednostavan. Prirodne promjene u ventilacijskoj mreži, začepljenje filtera, začepljenje vanjske rešetke, zamjena ventilatora i drugi čimbenici dovode do promjene tlaka zraka ispred ventila. Ali ventil je bio podešen na određeni nazivni pad tlaka. Kako će to funkcionirati u novim uvjetima?

Ako se tlak prije ventila smanji, stare postavke ventila će "prenijeti" mrežu, a brzina protoka zraka u prostoriju će se smanjiti. Ako se povećao tlak ispred ventila, stare postavke ventila "podtlak" će mrežu, a protok zraka u prostoriju će se povećati.

Međutim, glavni zadatak regulacijskog sustava je upravo održavanje projektirane brzine protoka zraka u svim prostorijama životni ciklus klimatski sustav... Tu do izražaja dolaze rješenja za održavanje konstantnog protoka zraka.

Princip njihovog rada svodi se na automatsku promjenu područja protoka ventila, ovisno o tome vanjski uvjeti... Za to je u ventilima predviđena posebna membrana koja se deformira ovisno o tlaku na ulazu ventila i zatvara sekciju kada tlak poraste ili oslobađa dio kada tlak pada.

Drugi ventili s konstantnim protokom koriste oprugu umjesto dijafragme. Povećanje tlaka uzvodno od ventila komprimira oprugu. Komprimirana opruga djeluje na mehanizam za upravljanje provrtom i provrt se smanjuje. U tom se slučaju povećava otpor ventila, neutralizirajući visoki krvni tlak do ventila. Međutim, ako se tlak ispred ventila smanji (na primjer, zbog začepljenog filtera), opruga se širi, a mehanizam za podešavanje područja protoka povećava provrt.

Razmatrani regulatori konstantnog protoka zraka rade na temelju prirodnih fizičkih principa bez sudjelovanja elektronike. Postoje također elektronički sustavi održavajući konstantan protok zraka. Oni mjere stvarni pad tlaka ili brzinu zraka i sukladno tome prilagođavaju područje protoka ventila.

Sustavi s promjenjivim volumenom zraka

Sustavi s promjenjivim volumenom zraka omogućuju variranje količine dovodnog zraka ovisno o stvarnoj situaciji u prostoriji, na primjer, ovisno o broju ljudi, koncentraciji ugljični dioksid, temperaturu zraka i druge parametre.

Regulatori ovog tipa su ventili na električni pogon, čiji rad određuje regulator, koji prima informacije od senzora koji se nalaze u prostoriji. Regulacija protoka zraka u sustavima ventilacije i klimatizacije provodi se pomoću različitih senzora.

Za ventilaciju je važno osigurati potrebnu količinu svježeg zraka u prostoriji. To uključuje senzore za koncentraciju ugljičnog dioksida. Zadatak klimatizacijskog sustava je održavanje zadane temperature u prostoriji, stoga se koriste temperaturni senzori.

U oba sustava mogu se koristiti i senzori pokreta ili senzori za određivanje broja ljudi u prostoriji. Ali značenje njihove instalacije treba raspravljati zasebno.

Naravno, što je više ljudi, to mu treba dopremati više svježeg zraka. Ipak, primarna zadaća ventilacijskog sustava nije osigurati protok zraka "za ljude", već stvoriti ugodno okruženje, što je opet određeno koncentracijom ugljičnog dioksida. Uz visoku koncentraciju ugljičnog dioksida, ventilacija bi trebala biti snažnija, čak i ako je u prostoriji samo jedna osoba. Isto tako, glavni simptom klimatizacijskog sustava je temperatura zraka, a ne broj ljudi.

Međutim, detektori prisutnosti omogućuju vam da odredite treba li se određena prostorija uopće servisirati u ovom trenutku. Osim toga, sustav automatizacije može "shvatiti" da je "do noći", a rijetko tko će raditi u dotičnom uredu, što znači da nema smisla trošiti sredstva na klimatizaciju. Dakle, u sustavima s promjenjivim protokom zraka različiti senzori mogu obavljati različite funkcije – formirati kontrolni učinak i razumjeti potrebu za sustavom kao takvim.

Najnapredniji sustavi s promjenjivim protokom zraka omogućuju generiranje signala za upravljanje ventilatorom na temelju nekoliko regulatora. Na primjer, u jednom vremenskom razdoblju gotovo su svi regulatori otvoreni, ventilator radi u načinu rada visokih performansi. U drugom trenutku, neki od regulatora smanjili su protok zraka. Ventilator može raditi u ekonomičnijem načinu rada. U trećem trenutku, ljudi su promijenili svoje mjesto, prelazeći iz jedne sobe u drugu. Regulatori su riješili situaciju, ali se ukupni protok zraka gotovo nije promijenio, stoga će ventilator nastaviti raditi u istom ekonomičnom načinu rada. Konačno, moguće je da su gotovo svi regulatori zatvoreni. U tom slučaju ventilator smanjuje brzinu na minimum ili se isključuje.

Ovaj pristup omogućuje vam da izbjegnete stalnu ručnu rekonfiguraciju ventilacijskog sustava, značajno povećate njegovu energetsku učinkovitost, produžite vijek trajanja opreme, prikupite statistiku o klimatskom režimu zgrade i njegovim promjenama tijekom godine i tijekom dana, ovisno o različitim faktori - broj ljudi, vanjska temperatura, vremenske pojave.

Yuri Khomutsky, tehnički urednik časopisa "Climate World">

Varijabilni regulatori protoka zraka KPRK za zračne kanale okrugli presjek dizajnirani su za održavanje zadane brzine protoka zraka u ventilacijskim sustavima s promjenjivim volumenom zraka (VAV) ili konstantnim volumenom zraka (CAV). U VAV načinu rada, zadana vrijednost protoka zraka može se promijeniti pomoću signala od vanjski senzor, kontrolera ili iz nadzornog sustava, u CAV načinu rada regulatori održavaju specificirani protok zraka

Glavne komponente regulatora protoka su zračni ventil, poseban prijemnik tlaka (sonda) za mjerenje brzine protoka zraka i električni aktuator s integriranim regulatorom i senzorom tlaka. Razlika u ukupnom i statičkom tlaku preko mjerne sonde ovisi o protoku zraka kroz regulator. Trenutni diferencijalni tlak mjeri se senzorom tlaka ugrađenim u aktuator. Električni aktuator, pod kontrolom ugrađenog regulatora, otvara ili zatvara zračni ventil, održavajući protok zraka kroz regulator na zadanoj razini.

KPRK regulatori mogu raditi u nekoliko načina rada ovisno o dijagramu povezivanja i postavkama. Zadane vrijednosti protoka zraka u m3 / h su unaprijed programirane u tvornici. Ako je potrebno, postavke se mogu promijeniti pomoću pametnog telefona (s podrškom za NFC), programatora, računala ili dispečerskog sustava koristeći MP-bus, Modbus, LonWorks ili KNX protokol.

Regulatori su dostupni u dvanaest izvedbi:

• KPRK… B1 - osnovni model s MP-busom i podrškom za NFC;
• KPRK… BM1 - regulator s Modbus podrškom;
• KPRK… BL1 - regulator s LonWorks podrškom;
• KPRK… BK1 - regulator s KNX podrškom;
• KPRK-I… B1 - regulator u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu s podrškom za MP-bus i NFC;
• KPRK-I… BM1 - regulator u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu s Modbus podrškom;
• KPRK-I… BL1 - regulator u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu s LonWorks podrškom;
• KPRK-I… BK1 - regulator u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu s KNX podrškom;
• KPRK-Sh… B1 - regulator u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu i prigušivač s MP-bus i NFC podrškom;
• KPRK-Sh… BM1 - regulator u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu i prigušivač s Modbus podrškom;
• KPRK-Sh ... BL1 - regulator u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu i prigušivač s LonWorks podrškom;
• KPRK-Sh… BK1 - regulator u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu i prigušivač s KNX podrškom.

Za koordiniran rad nekoliko regulatora varijabilnog protoka zraka KPRK i ventilacijska jedinica preporuča se koristiti Optimizer - regulator koji omogućuje promjenu brzine ventilatora ovisno o trenutnoj potražnji. Na Optimizer se može spojiti do osam KPRC regulatora, a po potrebi se može kombinirati nekoliko Optimizatora u načinu "Master-Follower". Regulatori varijabilnog protoka zraka ostaju funkcionalni i mogu se koristiti bez obzira na njihovu prostornu orijentaciju, osim kada su mlaznice mjerne sonde usmjerene prema dolje. Smjer strujanja zraka mora odgovarati strelici na tijelu proizvoda. Regulatori su izrađeni od pocinčanog čelika. Modeli KPRK-I i KPRK-Sh izrađeni su u toplinski/zvučno izoliranom kućištu debljine izolacije od 50 mm; KPRK-Sh su dodatno opremljeni prigušivačem od 650 mm na strani izlaza zraka. Mlaznice tijela opremljene su gumenim brtvama, što osigurava nepropusnost veze s zračnim kanalima.

Glavna svrha ovog sustava je smanjenje operativnih troškova i kompenzacija onečišćenja filtera.

Pomoću senzora diferencijalnog tlaka, koji je instaliran na upravljačkoj ploči, automatika prepoznaje tlak u kanalu i automatski ga izjednačava povećanjem ili smanjenjem brzine ventilatora. Opskrba i ispušni ventilator dok radi sinkrono.

Kompenzacija onečišćenja filtera

Tijekom rada ventilacijskog sustava, filtri se neizbježno zaprljaju, povećava se otpor ventilacijske mreže i smanjuje se volumen zraka koji se dovodi u prostorije. VAV sustav će podržati konstantan protok zraka tijekom cijelog vijeka trajanja filtara.

• VAV sustav je najrelevantniji u sustavima s visoka razina pročišćavanje zraka, gdje začepljenje filtera dovodi do zamjetnog smanjenja volumena dovedenog zraka.

Smanjeni operativni troškovi

VAV sustav može značajno smanjiti operativne troškove, posebno u sustavima opskrbne ventilacije s velikom potrošnjom energije. Ostvarite uštede potpunim ili djelomičnim isključivanjem ventilacije pojedinih prostorija.

• Primjer: noću možete isključiti dnevni boravak.

Na proračun ventilacijskog sustava vođeni različite norme potrošnja zraka po osobi.

Obično se u stanu ili kući sve prostorije ventiliraju istovremeno, potrošnja zraka za svaku od prostorija izračunava se na temelju površine i namjene.
Ali što ako u sobi trenutno nema nikoga?
Možete ugraditi ventile i zatvoriti ih, ali tada će se cijeli volumen zraka rasporediti na preostale prostorije, ali to će dovesti do povećanja buke i beskorisne potrošnje zraka, za zagrijavanje koji su potrošeni cijenjeni kilovati.
Moguće je smanjiti kapacitet klima uređaja, ali će se time smanjiti i volumen zraka koji se dovodi u sve prostorije, a tamo gdje ima korisnika zraka će biti "nedovoljno".
Najbolje rješenje, ovo je za dovod zraka samo u one prostorije u kojima ima korisnika. A snaga ventilacijske jedinice mora se sama regulirati, prema potrebnom protoku zraka.
Upravo to omogućuje VAV ventilacijski sustav.

VAV sustavi se dosta brzo isplate, posebno u klima jedinicama, ali što je najvažnije, mogu značajno smanjiti operativne troškove.

• Primjer: Stan 100m2 sa i bez VAV sustava.

Volumen zraka koji se dovodi u prostoriju regulira se električnim ventilima.

Važan uvjet za izgradnju VAV sustava je organizacija minimalnog volumena dovodnog zraka. Razlog za ovo stanje leži u nemogućnosti kontrole protoka zraka ispod određene minimalne razine.

To se rješava na tri načina:

1. u zasebnoj prostoriji organizira se ventilacija bez mogućnosti regulacije i s volumenom izmjene zraka jednakim ili većim od potrebnog minimalnog protoka zraka u VAV sustavu.
2. minimalna količina zraka se dovodi u sve prostorije s isključenim ili zatvorenim ventilima. Ukupno, ova količina mora biti jednaka ili veća od potrebnog minimalnog protoka zraka u VAV sustavu.
3. Zajedno prva i druga opcija.

Kontrola prekidača za kućanstvo:

Za to je potreban prekidač za kućanstvo i povratni ventil s oprugom. Uključivanje će dovesti do potpunog otvaranja ventila, a ventilacija prostorije će se provesti u potpunosti. Kada se isključi, povratna opruga zatvara ventil.

Prekidač/prekidač zaklopke.

• Oprema: Svako servisno područje zahtijevat će jedan ventil i jedan prekidač.
• Eksploatacija: Po potrebi korisnik uključuje i isključuje ventilaciju prostorije prekidačem za kućanstvo.
• pros: Najjednostavniji i proračunska opcija VAV sustavi. Prekidači za kućanstvo uvijek odgovaraju dizajnu.
• Minusi: Sudjelovanje korisnika u regulaciji. Niska učinkovitost zbog on-off regulacije.
• Savjet: Prekidač se preporuča postaviti na ulazu u servisiranu prostoriju, na koti od +900 mm, pored ili u blok prekidača za svjetlo.

Minimalni potrebni volumen zraka uvijek se dovodi u sobu br. 1, ne može se isključiti, soba br. 2 može se uključiti i isključiti.

Minimalna potrebna količina zraka raspoređuje se na sve prostorije, budući da ventili nisu potpuno zatvoreni i minimalna količina zraka struji kroz njih. Cijela soba se može uključiti i isključiti.

Rotacijsko upravljanje:

To zahtijeva rotacijski regulator i proporcionalni ventil. Ovaj ventil se može otvoriti, regulirajući volumen dovedenog zraka u rasponu od 0 do 100%, potreban stupanj otvaranja postavlja regulator.

Rotacijski regulator 0-10V

• Oprema: svaka servisirana soba zahtijevat će jedan 0 ... 10 V regulacijski ventil i jedan 0 ... 10 V regulator.
• Eksploatacija: Ako je potrebno, korisnik odabire potrebnu razinu ventilacije prostorije na regulatoru.
• pros: Preciznija regulacija količine dovedenog zraka.
• Minusi: Sudjelovanje korisnika u regulaciji. Izgled regulatori nisu uvijek prikladni za dizajn.
• Savjet: Preporuča se ugradnja regulatora na ulazu u servisiranu prostoriju, na koti +1500mm, iznad bloka prekidača svjetla.

Minimalni potrebni volumen zraka uvijek se dovodi u sobu br. 1, ne može se isključiti, soba br. 2 može se uključiti i isključiti. U prostoriji 2 možete glatko podesiti volumen dovedenog zraka.

Mali otvor (ventil otvoren 25%) Srednji otvor (ventil otvoren 65%)

Minimalni potrebni volumen zraka raspoređuje se na sve prostorije, budući da ventili nisu potpuno zatvoreni i minimalna količina zraka struji kroz njih. Cijela soba se može uključiti i isključiti. U svakoj prostoriji možete glatko podesiti volumen dovedenog zraka.

Kontrola detektora prisutnosti:

Za to je potreban senzor prisutnosti i povratni ventil s oprugom. Prilikom registracije u prostorijama korisnika, detektor prisutnosti otvara ventil i prostorija se provjetra u potpunosti. U nedostatku korisnika, povratna opruga zatvara ventil.

Senzor pokreta

• Oprema: za svaku servisiranu prostoriju potreban je jedan ventil i jedan senzor prisutnosti.
• Eksploatacija: Korisnik ulazi u prostoriju - počinje ventilacija prostorije.
• pros: Korisnik ne sudjeluje u regulaciji ventilacijskih zona. Nemoguće je zaboraviti uključiti ili isključiti ventilaciju prostorije. Mnoge opcije za senzor prisutnosti.
• Minusi: Niska učinkovitost zbog on-off regulacije. Izgled detektora prisutnosti ne odgovara uvijek dizajnu.
• Savjet: Prijavite se kvalitetni senzori prisutnost s ugrađenim vremenskim relejem, za ispravan rad VAV sustava.

Minimalni potrebni volumen zraka uvijek se dovodi u prostoriju 1, ne može se isključiti. Kada se korisnik registrira, započinje ventilacija sobe 2.

Minimalna potrebna količina zraka raspoređuje se na sve prostorije, budući da ventili nisu potpuno zatvoreni i minimalna količina zraka struji kroz njih. Kada se korisnik registrira u nekom od prostorija, počinje provjetravanje ove prostorije.

Kontrola CO2 senzora:

Za to je potreban senzor CO2 sa signalom od 0 ... 10 V i proporcionalni ventil s regulacijom od 0 ... 10 V.
Kada se otkrije višak razine CO2 u prostoriji, senzor počinje otvarati ventil u skladu s registriranom razinom CO2.
Kada razina CO2 padne, senzor počinje zatvarati ventil, a ventil se može zatvoriti, bilo potpuno ili do položaja u kojem će se održavati traženi minimalni protok.

Zidni ili kanalni CO2 senzor

• Primjer: svaka servisirana soba zahtijevat će jedan proporcionalni ventil s regulacijom od 0 ... 10 V i jedan senzor CO2 sa signalom od 0 ... 10 V.
• Eksploatacija: Korisnik ulazi u prostoriju, a ako je razina CO2 prekoračena, započinje ventilacija prostorije.
• pros: Energetski najučinkovitija opcija. Korisnik ne sudjeluje u regulaciji ventilacijskih zona. Nemoguće je zaboraviti uključiti ili isključiti ventilaciju prostorije. Sustav pokreće ventilaciju prostorije samo kada je to stvarno potrebno. Sustav regulira volumen zraka koji se dovodi u prostoriju što je točnije moguće.
• Minusi: Izgled CO2 senzora ne odgovara uvijek dizajnu.
• Savjet: Za ispravan rad koristite visokokvalitetne senzore CO2. Senzor CO2 kanala može se koristiti u dovodnim i ispušnim ventilacijskim sustavima ako su i dovodni i ispušni prisutni u prostoriji s posadom..

Glavni razlog potrebe za ventilacijom prostorije je višak razine CO2.

U procesu života osoba izdiše značajnu količinu zraka s visokom razinom CO2 i u neprozračenoj prostoriji razina CO2 u zraku neminovno raste, to je odlučujući čimbenik kada se kaže da ima „malo zraka ”.
Najbolje je dovod zraka u prostoriju točno kada razina CO2 prijeđe 600-800 ppm.
Na temelju ovog parametra kvalitete zraka možete kreirati najviše energetski učinkovit sustav ventilacija.

Minimalni potrebni volumen zraka raspoređuje se na sve prostorije, budući da ventili nisu potpuno zatvoreni i minimalna količina zraka struji kroz njih. Kada se u bilo kojoj prostoriji otkrije povećanje sadržaja CO2, počinje provjetravanje te prostorije. Stupanj otvaranja i količina dovedenog zraka ovise o razini viška CO2.

Upravljanje sustavom "Pametna kuća":

To će zahtijevati sustav " Pametna kuća»I bilo kakve ventile. Na sustav “Pametna kuća” može se spojiti bilo koja vrsta senzora.
Kontrola raspodjele zraka može biti ili putem senzora pomoću upravljačkog programa, ili od strane korisnika sa središnje kontrolne ploče ili aplikacije s telefona.

Pametna kućna ploča

• Primjer: Sustav radi na CO2 senzoru, povremeno prozračuje prostorije, čak i u odsutnosti korisnika. Korisnik može nasilno uključiti ventilaciju u bilo kojoj prostoriji, kao i podesiti količinu zraka koji se dovodi.
• Eksploatacija: Podržane su sve opcije kontrole.
• pros: Energetski najučinkovitija opcija. Mogućnost preciznog programiranja tjednog mjerača vremena.
• Minusi: Cijena.
• Savjet: Instaliraju i konfiguriraju kvalificirani tehničari.

Zamislite da želite ugraditi ventilacijski sustav u svoj stan. Proračuni pokazuju da za grijanje dovodni zrak u hladnoj sezoni bit će potreban grijač od 4,5 kW (zagrijat će zrak od -26 ° C do + 18 ° C s ventilacijskim kapacitetom od 300 m³ / h). Struja se u stan dovodi preko stroja od 32A, pa je lako izračunati da je kapacitet grijača zraka oko 65% od ukupnog kapaciteta dodijeljenog za stan. To znači da će takav ventilacijski sustav ne samo značajno povećati iznos računa za struju, već i preopteretiti električnu mrežu. Očito, nije moguće instalirati grijač takve snage i njegova će se snaga morati smanjiti. Ali kako to učiniti bez smanjenja razine udobnosti stanovnika stana?