Regulacija protoka zraka dio je procesa postavljanja ventilacijskih i klimatizacijskih sustava, a izvodi se posebnim regulacijskim zračnim ventilima. Regulacija protoka zraka u ventilacijskim sustavima omogućuje osiguravanje potrebnog protoka svježeg zraka u svaku od servisiranih prostorija, au klimatizacijskim sustavima - hlađenje prostorija u skladu s njihovim toplinskim opterećenjem.

Za regulaciju protoka zraka koriste se zračni ventili, iris ventili, sustavi za održavanje konstantnog protoka zraka (CAV, Constant Air Volume), kao i sustavi za održavanje promjenjivog protoka zraka (VAV, Variable Air Volume). Pogledajmo ova rješenja.

Dva načina za promjenu protoka zraka u kanalu

U principu, postoje samo dva načina za promjenu protoka zraka u zračnom kanalu - promijeniti performanse ventilatora ili postaviti ventilator na maksimalni način rada i stvoriti dodatni otpor kretanju protoka zraka u mreži.

Prva opcija zahtijeva povezivanje ventilatora putem frekvencijski pretvarači ili stepenasti transformatori. U tom slučaju, protok zraka će se odmah promijeniti u cijelom sustavu. Nemoguće je na ovaj način regulirati dovod zraka u jednu određenu prostoriju.

Druga opcija služi za regulaciju protoka zraka u smjerovima - po podu i po prostoriji. Da biste to učinili, različiti upravljački uređaji ugrađeni su u odgovarajuće zračne kanale, o čemu će biti riječi u nastavku.

Ventili za zatvaranje zraka, zasuni

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 za regulaciju protoka zraka. Međutim, formalno oni pružaju regulaciju 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 prigušivača leži u njihovom dizajnu. Ventil je obično tijelo s leptirastim ventilom unutra. Ako je zaklopka okrenuta preko osi zračnog kanala, blokirana je; ako je duž osi zračnog kanala, otvoren je. Na vratima se zaklopka pomiče progresivno, poput vrata ormara. Blokadom presjeka zračnog kanala smanjuje protok zraka na nulu, a otvaranjem presjeka osigurava protok zraka.

U ventilima i zaklopkama moguće je ugraditi zaklopku u međupoložaje, što formalno omogućuje promjenu protoka zraka. Međutim, ova metoda je najneučinkovitija, teška za kontrolu i najbučnija. Doista, gotovo je nemoguće uhvatiti željeni položaj zaklopke kada se pomiče, a budući da dizajn zaklopki ne predviđa funkciju regulacije protoka zraka, u međupoložajima zaklopke i zaklopke stvaraju prilično veliku buku.

Iris ventili

Iris ventili jedno su od najčešćih rješenja za regulaciju protoka zraka u zatvorenom prostoru. Oni su okrugli ventili s laticama smještenim duž vanjskog promjera. Kada se podešavaju, latice se pomiču prema osi ventila, blokirajući dio poprečnog presjeka. To stvara dobro oblikovanu površinu s aerodinamičkog gledišta, što pomaže smanjiti razinu buke u procesu regulacije protoka zraka.

Iris ventili opremljeni su skalom s oznakama na kojima možete pratiti stupanj preklapanja žive dionice ventila. Zatim se pomoću mjerača diferencijalnog tlaka mjeri pad tlaka na ventilu. Stvarni protok zraka kroz ventil određen je padom tlaka.

Regulatori konstantnog protoka

Sljedeća faza u razvoju tehnologija za regulaciju protoka zraka je pojava regulatora konstantnog protoka. Razlog za njihovu pojavu je jednostavan. Prirodne promjene u ventilacijskoj mreži, začepljeni filtar, začepljena vanjska rešetka, zamjena ventilatora i drugi čimbenici dovode do promjene tlaka zraka ispred ventila. Ali ventil je bio postavljen na određeni standardni pad tlaka. Kako će funkcionirati u novim uvjetima?

Ako se tlak ispred ventila smanjio, stare postavke ventila će "prenijeti" mrežu, a protok zraka u prostoriju će se smanjiti. Ako se tlak ispred ventila povećao, stare postavke ventila će "podpritiskati" mrežu, a protok zraka u prostoriju će se povećati.

Međutim, glavna zadaća sustava upravljanja je upravo održavanje projektiranog protoka zraka u svim prostorijama u cjelini životni ciklus klimatski sustav. Tu do izražaja dolaze rješenja za održavanje konstantnog protoka zraka.

Načelo njihovog rada je automatska promjena područja protoka ventila ovisno o vanjski uvjeti. U tu svrhu ventili su opremljeni posebnom membranom, koja se deformira ovisno o tlaku na ulazu ventila i zatvara poprečni presjek kada se tlak poveća ili oslobađa presjek kada se tlak smanjuje.

Drugi ventili konstantnog protoka koriste oprugu umjesto membrane. Sve veći pritisak ispred ventila komprimira oprugu. Komprimirana opruga djeluje na mehanizam za regulaciju područja protoka, a područje protoka se smanjuje. Istodobno se povećava otpor ventila, neutralizirajući visoki krvni tlak na ventil. Ako se tlak ispred ventila smanji (na primjer, zbog začepljenog filtra), opruga se širi i mehanizam za kontrolu područja protoka povećava otvor za protok.

Razmatrani regulatori konstantnog protoka zraka rade na temelju prirodnog fizikalni principi bez sudjelovanja elektronike. Postoje također elektronički sustavi održavanje stalnog protoka zraka. Oni mjere stvarni pad tlaka ili brzinu zraka i sukladno tome mijenjaju područje otvaranja ventila.

Sustavi promjenjivog protoka zraka

Sustavi promjenjivog protoka zraka omogućuju vam promjenu protoka dovodnog zraka ovisno o stvarnom stanju stvari u prostoriji, na primjer, ovisno o broju ljudi, koncentraciji ugljični dioksid, temperatura zraka i drugi parametri.

Regulatori ove vrste su ventili s električnim pogonom, 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. U ovom slučaju koriste se senzori koncentracije ugljičnog dioksida. Zadatak klimatizacijskog sustava je održavanje zadane temperature u prostoriji, stoga se koriste temperaturni senzori.

Oba sustava također mogu koristiti senzore pokreta ili senzore za određivanje broja ljudi u prostoriji. Ali značenje njihove instalacije treba raspravljati zasebno.

Naravno, što je više ljudi u prostoriji, to treba više svježeg zraka. Ali ipak, primarni zadatak ventilacijskog sustava nije osigurati protok zraka "za ljude", već stvoriti ugodno okruženje, što je pak određeno koncentracijom ugljičnog dioksida. S visokom koncentracijom ugljičnog dioksida, ventilacija bi trebala raditi na snažnijem načinu rada, čak i ako je u prostoriji samo jedna osoba. Isto tako, glavni pokazatelj rada klimatizacijskog sustava je temperatura zraka, a ne broj ljudi.

Međutim, senzori prisutnosti omogućuju određivanje treba li danu prostoriju trenutno servisirati. Osim toga, sustav automatizacije može "razumjeti" da je "kasna noć" i malo je vjerojatno da će itko raditi u dotičnom uredu, što znači da nema smisla trošiti resurse na klimatizaciju. Dakle, u sustavima s promjenjivim protokom zraka, različiti senzori mogu obavljati različite funkcije - formirati regulatorni učinak i razumjeti potrebu za radom sustava kao takvog.

Najnapredniji sustavi s promjenjivim protokom zraka omogućuju generiranje signala za upravljanje ventilatorom na temelju nekoliko regulatora. Na primjer, tijekom jednog vremenskog razdoblja, gotovo svi regulatori su otvoreni, ventilator radi u visokom načinu rada. U drugom trenutku, neki od regulatora smanjili su protok zraka. Ventilator može raditi u ekonomičnijem načinu rada. U trećoj vremenskoj točki, ljudi su promijenili svoje mjesto, prelazeći iz jedne sobe u drugu. Regulatori su riješili situaciju, ali ukupni protok zraka ostao je gotovo nepromijenjen, 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 vam omogućuje da izbjegnete stalnu ručnu rekonfiguraciju ventilacijskog sustava, značajno povećate njegovu energetsku učinkovitost, produžite životni vijek opreme, akumulirate statistiku o klimatskim uvjetima zgrade i njezinim promjenama tijekom godine i tijekom dana ovisno o različitim faktori - broj ljudi, vanjska temperatura, vremenske pojave.

Yuri Khomutski, tehnički urednik časopisa Climate World>

Promjenjivi regulatori protoka zraka KPRK za zračne kanale okruglog presjeka dizajnirani su za održavanje zadane brzine protoka zraka u ventilacijskim sustavima s promjenjivim protokom zraka (VAV) ili konstantnim protokom zraka (CAV). U VAV načinu rada, zadana vrijednost protoka zraka može se promijeniti pomoću signala iz vanjski senzor, regulatora ili iz dispečerskog sustava, u CAV načinu rada regulatori održavaju navedeni protok zraka

Glavne komponente regulatora protoka su zračni ventil, poseban prijemnik tlaka (sonda) za mjerenje protoka zraka i električni pogon s ugrađenim regulatorom i senzorom tlaka. Razlika između ukupnog i statičkog tlaka na mjernoj sondi ovisi o protoku zraka kroz regulator. Trenutna razlika tlaka mjeri se senzorom tlaka ugrađenim u električni pogon. Električni pogon, kojim upravlja ugrađeni regulator, otvara ili zatvara zračni ventil, održavajući protok zraka kroz regulator na zadanoj razini.

KPRK regulatori mogu raditi u nekoliko načina ovisno o dijagramu povezivanja i postavkama. Postavke protoka zraka u m3/h postavljene su tijekom programiranja u tvornici. Po potrebi se postavke mogu mijenjati pomoću pametnog telefona (s NFC podrškom), programatora, računala ili dispečerskog sustava putem MP-busa, Modbusa, LonWorks ili KNX protokola.

Regulatori su dostupni u dvanaest verzija:

• KPRK...B1 – osnovni model s podrškom za MP-bus i NFC;
• KPRK…BM1 – regulator s Modbus podrškom;
• KPRK…BL1 – regulator s podrškom za LonWorks;
• KPRK…BK1 – regulator s KNX podrškom;
• KPRK-I...B1 – regulator u toplinski/zvučno izoliranom kućištu s podrškom za MP-bus i NFC;
• KPRK-I...BM1 – regulator u toplinski/zvučno izoliranom kućištu s Modbus podrškom;
• KPRK-I...BL1 – regulator u toplinski/zvučno izoliranom kućištu s LonWorks podrškom;
• KPRK-I...BK1 – regulator u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu s KNX podrškom;
• KPRK-Sh...B1 – regulator u kućištu s toplinskom/zvučnom izolacijom i prigušivačem s podrškom za MP-bus i NFC;
• KPRK-Sh...BM1 – regulator u kućištu s toplinskom/zvučnom izolacijom i prigušivačem s Modbus podrškom;
• KPRK-SH...BL1 – regulator u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu i prigušivaču s LonWorks podrškom;
• KPRK-Sh…BK1 – regulator u kućištu s toplinskom/zvučnom izolacijom i prigušivačem s KNX podrškom.

Za koordinirani rad nekoliko promjenjivih regulatora protoka zraka KPRK i ventilacijska jedinica Preporučljivo je koristiti Optimizer - regulator koji omogućuje promjenu brzine ventilatora ovisno o trenutnoj potrebi. Možete spojiti do osam KPRK regulatora na Optimizer, a također kombinirati, ako je potrebno, nekoliko Optimizera u načinu rada "Master-Slave". Promjenjivi regulatori protoka zraka ostaju u funkciji i njima se može upravljati bez obzira na njihovu prostornu orijentaciju, osim kada su nastavci mjerne sonde usmjereni prema dolje. Smjer protoka zraka mora odgovarati strelici na tijelu proizvoda. Regulatori su izrađeni od pocinčanog čelika. Modeli KPRK-I i KPRK-SH izrađeni su u toplinsko/zvučno izoliranom kućištu s debljinom izolacije od 50 mm; KPRK-SH dodatno su opremljeni prigušivačem duljine 650 mm na strani izlaza zraka. Cijevi kućišta opremljene su gumenim brtvama, što osigurava čvrstu vezu sa zračnim kanalima.

Glavne svrhe ovog sustava su: smanjenje operativnih troškova i kompenzacija onečišćenja filtera.

Pomoću senzora diferencijalnog tlaka, koji je ugrađen na upravljačku ploču, automatika prepoznaje tlak u kanalu i automatski ga izjednačava povećanjem ili smanjenjem brzine ventilatora. Opskrba i ispušni ventilator u isto vrijeme rade sinkrono.

Kompenzacija za onečišćenje filtera

Tijekom rada ventilacijskog sustava filtri se neizbježno zaprljaju, otpor ventilacijske mreže se povećava, a volumen zraka koji se dovodi u prostorije smanjuje. VAV sustav omogućit će vam podršku stalni protok zraka tijekom cijelog životnog vijeka filtara.

• VAV sustav je najrelevantniji u sustavima sa visoka razina pročišćavanje zraka, gdje onečišćenje filtera dovodi do značajnog smanjenja volumena dovedenog zraka.

Smanjeni operativni troškovi

VAV sustav može značajno smanjiti operativne troškove, što je posebno vidljivo u sustavima dovodne ventilacije, koji imaju veliku potrošnju energije. Uštede se postižu potpunim ili djelomičnim isključivanjem ventilacije pojedinih prostorija.

• Primjer: noću možete isključiti dnevnu sobu.

Na proračun ventilacijskog sustava se rukovode razni standardi potrošnja zraka po osobi.

Obično se u stanu ili kući sve prostorije ventiliraju istovremeno, protok zraka za svaku sobu izračunava se na temelju površine i namjene.
Što učiniti ako trenutno nema nikoga u sobi?
Možete postaviti ventile i zatvoriti ih, ali tada će se cijeli volumen zraka rasporediti po preostalim prostorijama, ali to će dovesti do povećane buke i gubitka zraka, dragocjeni kilovati potrošeni su na grijanje.
Možete smanjiti snagu ventilacijske jedinice, ali to će također smanjiti volumen zraka koji se dovodi u sve prostorije, a tamo gdje su prisutni korisnici neće biti "dovoljno zraka".
Najbolja odluka, je dovod zraka samo u one prostorije u kojima postoje korisnici. A snaga ventilacijske jedinice mora se sama regulirati, prema potrebnom protoku zraka.
To je upravo ono što VAV sustav ventilacije omogućuje.

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

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

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

Važan uvjet za izgradnju VAV sustava je organizacija minimalne količine dovedenog zraka. Razlog ovakvom stanju leži u nemogućnosti kontrole protoka zraka ispod određene minimalne razine.

To se može riješiti na tri načina:

1. u pojedinačnoj prostoriji ventilacija je organizirana bez mogućnosti regulacije i s volumenom izmjene zraka jednakim ili većim od potrebnog minimalnog protoka zraka u VAV sustavu.
2. Minimalna količina zraka dovodi se u sve prostorije s isključenim ili zatvorenim ventilima. Ukupni iznos ove količine mora biti jednak ili veći od potrebnog minimalnog protoka zraka u VAV sustavu.
3. Prva i druga opcija zajedno.

Upravljanje s kućnog prekidača:

Da biste to učinili, trebat će vam prekidač za kućanstvo i ventil s povratnom oprugom. Uključivanje će dovesti do potpunog otvaranja ventila, a prostorija će biti u potpunosti prozračena. Kada je isključena, povratna opruga zatvara ventil.

Prekidač/prekidač zaklopke.

• Oprema: Za svaku servisiranu sobu trebat će vam jedan ventil i jedan prekidač.
• iskorištavanje: Po potrebi korisnik uključuje i isključuje ventilaciju prostorija kućnim prekidačem.
• profesionalci: Najjednostavniji i proračunska opcija VAV sustavi. Prekidači za kućanstvo uvijek odgovaraju dizajnu.
• minusi: Sudjelovanje korisnika u regulaciji. Niska učinkovitost zbog on-off regulacije.
• Savjet: Preporuča se ugradnja prekidača na ulazu u servisiranu prostoriju, na +900mm, pored ili u bloku prekidača za svjetlo..

U prostoriju broj 1 uvijek se dovodi minimalna potrebna količina zraka, ne može se isključiti, soba broj 2 se može uključiti i isključiti.

Minimalni potrebni volumen zraka distribuira se u sve prostorije, budući da ventili nisu potpuno zatvoreni i kroz njih prolazi minimalna količina zraka. Cijela soba se može uključiti i isključiti.

Upravljanje s rotirajućim regulatorom:

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

Kružni regulator 0-10V

• Oprema: za svaku opsluženu sobu bit će potreban jedan ventil s 0...10V kontrolom i jedan 0...10V regulator.
• iskorištavanje: Po potrebi korisnik odabire potrebnu razinu ventilacije prostorije na regulatoru.
• profesionalci: Preciznije reguliranje količine dovedenog zraka.
• minusi: Sudjelovanje korisnika u regulaciji. Izgled regulatori ne odgovaraju uvijek dizajnu.
• Savjet: Preporuča se ugradnja regulatora na ulazu u servisiranu prostoriju, na +1500 mm, iznad bloka prekidača za svjetlo..

U prostoriju broj 1 uvijek se dovodi minimalna potrebna količina zraka, ne može se isključiti, soba broj 2 se može uključiti i isključiti. U prostoriji br. 2 možete glatko regulirati volumen dovedenog zraka.

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

Minimalni potrebni volumen zraka distribuira se u sve prostorije, budući da ventili nisu potpuno zatvoreni i kroz njih prolazi minimalna količina zraka. Cijela soba se može uključiti i isključiti. U svakoj prostoriji možete glatko regulirati volumen dovedenog zraka.

Kontrola senzora prisutnosti:

To će zahtijevati senzor prisutnosti i ventil s povratnom oprugom. Prilikom registracije u korisnikovoj sobi, senzor prisutnosti otvara ventil i prostorija se u potpunosti prozračuje. Kada nema korisnika, povratna opruga zatvara ventil.

Senzor pokreta

• Oprema: Za svaku servisiranu sobu trebat će vam jedan ventil i jedan senzor prisutnosti.
• iskorištavanje: Korisnik ulazi u prostoriju - počinje prozračivanje prostorije.
• profesionalci: Korisnik ne sudjeluje u regulaciji ventilacijskih zona. Nemoguće je zaboraviti uključiti ili isključiti ventilaciju prostorije. Mnogo opcija senzora zauzetosti.
• minusi: Niska učinkovitost zbog on-off regulacije. Izgled senzora prisutnosti ne odgovara uvijek dizajnu.
• Savjet: primijeniti senzori kvalitete prisutnost s ugrađenim vremenskim relejem za ispravan rad VAV sustava.

U prostoriju broj 1 uvijek se dovodi minimalna potrebna količina zraka, koja se ne može isključiti. Prijavom korisnika počinje provjetravanje prostorije br.2

Minimalni potrebni volumen zraka distribuira se u sve prostorije, budući da ventili nisu potpuno zatvoreni i kroz njih prolazi minimalna količina zraka. Kada se korisnik prijavi u bilo koju od prostorija, počinje provjetravanje te prostorije.

Kontrola CO2 senzora:

Ovo zahtijeva senzor CO2 sa signalom 0...10V i proporcionalni ventil s kontrolom 0...10V.
Kada se otkrije razina CO2 u prostoriji, senzor počinje otvarati ventil u skladu sa zabilježenom razinom CO2.
Kada se razina CO2 smanji, senzor počinje zatvarati ventil, a ventil se može zatvoriti u potpunosti ili do položaja u kojem će se održavati potrebni minimalni protok.

Zidni ili kanalski CO2 senzor

• Primjer: Za svaku opsluženu sobu bit će potreban jedan proporcionalni ventil s kontrolom 0...10V i jedan CO2 senzor sa signalom 0...10V.
• iskorištavanje: Korisnik ulazi u prostoriju, a ako je razina CO2 prekoračena, počinje ventilacija prostorije.
• profesionalci: 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 najpreciznije regulira volumen zraka koji se dovodi u prostoriju.
• minusi: Izgled CO2 senzora ne odgovara uvijek dizajnu.
• Savjet: Koristite visokokvalitetne CO2 senzore za ispravan rad. Kanalski senzor CO2 može se koristiti u dovodnim i ispušnim ventilacijskim sustavima ako u servisiranoj prostoriji postoji i dovod i odvod.

Glavni razlog zašto je potrebna ventilacija prostorije je ako je razina CO2 previsoka.

U procesu života, osoba izdahne značajnu količinu zraka s visokom razinom CO2 i dok se nalazi u neprozračenoj prostoriji, razina CO2 u zraku neizbježno raste, to je ono što određuje kada kažu da ima „malo zraka ”.
Najbolje je dovoditi zrak u prostoriju kada razina CO2 prijeđe 600-800 ppm.
Na temelju ovog parametra kvalitete zraka možete stvoriti najviše energetski učinkovit sustav ventilacija.

Minimalni potrebni volumen zraka distribuira se u sve prostorije, budući da ventili nisu potpuno zatvoreni i kroz njih prolazi minimalna količina zraka. Kada se u nekoj prostoriji otkrije povećanje sadržaja CO2, započinje prozračivanje te prostorije. Stupanj otvorenosti i količina dovedenog zraka ovisi o razini viška CO2.

Upravljanje sustavom Smart Home:

Ovo će zahtijevati sustav Pametna kuća"i sve vrste ventila. Na sustav Smart Home moguće je spojiti bilo koju vrstu senzora.
Distribucijom zraka može se upravljati putem senzora pomoću upravljačkog programa ili korisnik sa središnje upravljačke ploče ili telefonske aplikacije.

Pametni kućni panel

• Primjer: Sustav radi pomoću CO2 senzora i povremeno provjetrava prostor, čak i u odsutnosti korisnika. Korisnik može prisilno uključiti ventilaciju u bilo kojoj prostoriji, kao i postaviti količinu isporučenog zraka.
• iskorištavanje: Sve mogućnosti kontrole su podržane.
• profesionalci: Energetski najučinkovitija opcija. Mogućnost preciznog programiranja tjednog timera.
• minusi: Cijena.
• Savjet: Instalirajte i konfigurirajte kvalificirane stručnjake.

Zamislite da želite u svoj stan ugraditi ventilacijski sustav. Izračuni pokazuju da za grijanje dovod zraka u hladnoj sezoni bit će potreban grijač snage 4,5 kW (omogućit će zagrijavanje zraka od -26 ° C do +18 ° C s kapacitetom ventilacije od 300 m³ / h). Stan se opskrbljuje električnom energijom preko automata od 32A, tako da je lako izračunati da snaga grijača iznosi oko 65% ukupne snage dodijeljene stanu. To znači da će takav ventilacijski sustav ne samo značajno povećati iznos računa za energiju, već i preopteretiti električnu mrežu. Očito, nije moguće instalirati grijač takve snage i njegova će se snaga morati smanjiti. Ali kako se to može učiniti bez smanjenja razine udobnosti stanovnika stana?