Ventilasi dengan aliran udara variabel. Dengan menjaga aliran udara konstan. Mengurangi biaya operasional

Tujuan utama sistem ini adalah: mengurangi biaya pengoperasian dan mengkompensasi kontaminasi filter.

Menggunakan sensor tekanan diferensial, yang dipasang pada papan pengontrol, otomatisasi mengenali tekanan di saluran dan secara otomatis menyamakannya dengan menambah atau mengurangi kecepatan kipas. Kipas suplai dan kipas buang beroperasi secara serempak.

Kompensasi untuk kontaminasi filter

Saat mengoperasikan sistem ventilasi, filter pasti menjadi kotor, hambatan jaringan ventilasi meningkat dan volume udara yang disuplai ke ruangan berkurang. Sistem VAV akan memungkinkan Anda mempertahankan aliran udara yang konstan sepanjang masa pakai filter.

Sistem VAV paling relevan dalam sistem dengan level tinggi pemurnian udara, di mana kontaminasi filter menyebabkan penurunan volume udara yang disuplai.

Mengurangi biaya operasional

Sistem VAV dapat mengurangi biaya pengoperasian secara signifikan, hal ini terutama terlihat pada sistem ventilasi suplai, yang memiliki konsumsi energi tinggi. Penghematan dicapai dengan mematikan sebagian atau seluruh ventilasi masing-masing ruangan.

Contoh: Anda bisa mematikan ruang tamu di malam hari.

Pada perhitungan sistem ventilasi dipandu oleh standar konsumsi udara yang berbeda per orang.

Biasanya, di apartemen atau rumah, semua ruangan diberi ventilasi secara bersamaan; aliran udara untuk setiap ruangan dihitung berdasarkan luas dan tujuannya.
Apa yang harus dilakukan jika tidak ada orang di ruangan saat ini?
Anda dapat memasang katup dan menutupnya, tetapi kemudian seluruh volume udara akan didistribusikan ke seluruh ruangan yang tersisa, tetapi ini akan menyebabkan peningkatan kebisingan dan pemborosan udara, kilowatt yang berharga akan dihabiskan untuk memanaskannya.
Anda dapat mengurangi dayanya unit ventilasi, namun hal ini juga akan mengurangi volume udara yang disuplai ke seluruh ruangan, dan jika ada pengguna, akan terjadi “udara tidak cukup”.
Keputusan terbaik, adalah menyuplai udara hanya ke ruangan yang terdapat penggunanya. Dan kekuatan unit ventilasi harus diatur sendiri, sesuai dengan aliran udara yang dibutuhkan.
Inilah yang dapat dilakukan oleh sistem ventilasi VAV.

Sistem VAV membayar sendiri dengan cukup cepat, terutama pada unit penanganan udara, namun yang terpenting, sistem ini dapat mengurangi biaya pengoperasian secara signifikan.

Contoh: Apartemen 100m2 dengan dan tanpa sistem VAV.

Volume udara yang disuplai ke ruangan dikendalikan oleh katup listrik.

Kondisi penting untuk membangun sistem VAV adalah pengaturan volume udara minimum yang disuplai. Penyebab kondisi ini terletak pada ketidakmampuan mengendalikan aliran udara di bawah batas minimum tertentu.

Hal ini dapat diselesaikan dengan tiga cara:

di ruangan terpisah, ventilasi diatur tanpa kemungkinan pengaturan dan dengan volume pertukaran udara sama atau lebih besar dari yang dibutuhkan konsumsi minimal udara dalam sistem VAV.
Jumlah udara minimum disuplai ke semua ruangan dengan katup dimatikan atau ditutup. Jumlah total ini harus sama atau lebih besar dari aliran udara minimum yang disyaratkan dalam sistem VAV.
Pilihan pertama dan kedua bersamaan.

Kontrol dari saklar rumah tangga:

Untuk melakukan ini, Anda memerlukan sakelar rumah tangga dan katup dengan pegas balik. Menyalakan akan menyebabkan katup terbuka penuh, dan ruangan akan berventilasi sepenuhnya. Saat dimatikan, pegas balik menutup katup.

Sakelar/sakelar peredam.

Peralatan: Untuk setiap ruang servis, Anda memerlukan satu katup dan satu sakelar.
Eksploitasi: Jika perlu, pengguna menghidupkan dan mematikan ventilasi ruangan menggunakan saklar rumah tangga.
pro: Yang paling sederhana dan pilihan anggaran sistem VAV. Sakelar rumah tangga selalu sesuai dengan desainnya.
Minus: Partisipasi pengguna dalam regulasi. Efisiensi rendah karena regulasi on-off.
Nasihat: Disarankan untuk memasang sakelar di pintu masuk ruang servis, pada +900mm, di samping atau di blok sakelar lampu.

Volume udara minimum yang diperlukan selalu disuplai ke ruangan No. 1; tidak dapat dimatikan; ruangan No. 2 dapat dihidupkan dan dimatikan.

Volume udara minimum yang diperlukan didistribusikan ke semua ruangan, karena katup tidak tertutup sepenuhnya dan jumlah udara minimum yang melewatinya. Seluruh ruangan dapat dihidupkan dan dimatikan.

Kontrol dari pengatur putar:

Ini membutuhkan pengatur putar dan katup proporsional. Katup ini dapat terbuka, mengatur volume udara yang disuplai dalam kisaran 0 hingga 100%, tingkat pembukaan yang diperlukan diatur oleh regulator.

Regulator melingkar 0-10V

Peralatan: untuk setiap ruangan yang dilayani, diperlukan satu katup dengan kontrol 0...10V dan satu regulator 0...10V.
Eksploitasi: Jika perlu, pengguna memilih tingkat ventilasi ruangan yang diperlukan pada regulator.
pro: Pengaturan jumlah udara yang disuplai lebih tepat.
Minus: Partisipasi pengguna dalam regulasi. Penampilan regulator tidak selalu sesuai dengan desain.
Nasihat: Disarankan untuk memasang regulator di pintu masuk ruang servis, pada +1500mm, di atas blok sakelar lampu.

Volume udara minimum yang diperlukan selalu disuplai ke ruangan No. 1; tidak dapat dimatikan; ruangan No. 2 dapat dihidupkan dan dimatikan. Di kamar No. 2 Anda dapat mengatur volume udara yang disuplai dengan lancar.

Bukaan kecil (katup terbuka 25%) Bukaan sedang (katup terbuka 65%)

Kontrol sensor kehadiran:

Ini membutuhkan sensor kehadiran dan katup dengan pegas balik. Saat mendaftar di kamar pengguna, sensor kehadiran membuka katup dan ruangan berventilasi penuh. Ketika tidak ada pengguna, pegas balik menutup katup.

Sensor gerak

Peralatan: Untuk setiap ruang servis Anda memerlukan satu katup dan satu sensor keberadaan.
Eksploitasi: Pengguna memasuki ruangan - ventilasi ruangan dimulai.
pro: Pengguna tidak berpartisipasi dalam pengaturan zona ventilasi. Tidak boleh lupa menyalakan atau mematikan ventilasi ruangan. Banyak pilihan sensor okupansi.
Minus: Efisiensi rendah karena regulasi on-off. Tampilan sensor kehadiran tidak selalu sesuai dengan desain.
Nasihat: Menerapkan sensor kualitas kehadiran dengan relai waktu bawaan untuk pengoperasian sistem VAV yang benar.

Volume udara minimum yang diperlukan selalu disuplai ke ruangan No. 1; tidak dapat dimatikan. Saat pengguna mendaftar, ventilasi ruangan No. 2 dimulai

Volume udara minimum yang diperlukan didistribusikan ke semua ruangan, karena katup tidak tertutup sepenuhnya dan jumlah udara minimum yang melewatinya. Saat pengguna mendaftar di salah satu ruangan, ventilasi ruangan ini dimulai.

Kontrol sensor CO2:

Ini memerlukan sensor CO2 dengan sinyal 0...10V dan katup proporsional dengan kontrol 0...10V.
Ketika kadar CO2 dalam ruangan terdeteksi, sensor mulai membuka katup sesuai dengan kadar CO2 yang tercatat.
Ketika tingkat CO2 menurun, sensor mulai menutup katup, dan katup dapat menutup sepenuhnya atau ke posisi di mana aliran minimum yang diperlukan akan dipertahankan.

Sensor CO2 di dinding atau saluran

Contoh: Untuk setiap ruangan yang dilayani, diperlukan satu katup proporsional dengan kontrol 0...10V dan satu sensor CO2 dengan sinyal 0...10V.
Eksploitasi: Pengguna memasuki ruangan, dan jika tingkat CO2 terlampaui, ventilasi ruangan dimulai.
pro: Pilihan paling hemat energi. Pengguna tidak berpartisipasi dalam pengaturan zona ventilasi. Tidak boleh lupa menyalakan atau mematikan ventilasi ruangan. Sistem memulai ventilasi ruangan hanya jika benar-benar diperlukan. Sistem ini paling akurat mengatur volume udara yang disuplai ke ruangan.
Minus: Tampilan sensor CO2 tidak selalu sesuai dengan desainnya.
Nasihat: Gunakan sensor CO2 berkualitas tinggi untuk pengoperasian yang benar. Sensor saluran CO2 dapat digunakan di sistem suplai dan pembuangan ventilasi, jika ada suplai dan pembuangan di ruang yang dilayani.

Alasan utama mengapa ventilasi ruangan diperlukan adalah jika kadar CO2 terlalu tinggi.

Dalam proses kehidupan, seseorang menghembuskan sejumlah besar udara dengan kadar CO2 yang tinggi, dan berada di ruangan yang tidak berventilasi, kadar CO2 di udara pasti meningkat, inilah yang menentukan ketika mereka mengatakan bahwa ada “sedikit udara."
Yang terbaik adalah menyuplai udara ke dalam ruangan ketika tingkat CO2 melebihi 600-800 ppm.
Berdasarkan parameter kualitas udara ini, Anda dapat membuat sistem ventilasi paling hemat energi.

Volume udara minimum yang diperlukan didistribusikan ke semua ruangan, karena katup tidak tertutup sepenuhnya dan jumlah udara minimum yang melewatinya. Ketika peningkatan kandungan CO2 terdeteksi di ruangan mana pun, ventilasi ruangan tersebut dimulai. Derajat pembukaan dan volume udara yang disuplai tergantung pada tingkat kelebihan kandungan CO2.

Manajemen sistem Rumah Pintar:

Hal ini memerlukan suatu sistem Rumah Pintar"dan semua jenis katup. Semua jenis sensor dapat dihubungkan ke sistem Smart Home.
Distribusi udara dapat dikontrol baik melalui sensor menggunakan program kontrol, atau oleh pengguna dari panel kontrol pusat atau aplikasi telepon.

Panel rumah pintar

Contoh: Sistem ini beroperasi menggunakan sensor CO2 dan memberikan ventilasi pada ruangan secara berkala, bahkan saat pengguna tidak ada. Pengguna dapat menyalakan ventilasi secara paksa di ruangan mana pun, serta mengatur jumlah udara yang disuplai.
Eksploitasi: Opsi kontrol apa pun didukung.
pro: Pilihan paling hemat energi. Kemungkinan pemrograman pengatur waktu mingguan yang tepat.
Minus: Harga.
Nasihat: Instal dan konfigurasikan oleh spesialis yang berkualifikasi.

Bayangkan Anda ingin memasang sistem ventilasi di apartemen Anda. Perhitungan menunjukkan bahwa untuk pemanasan pasokan udara di musim dingin, diperlukan pemanas dengan daya 4,5 kW (memungkinkan pemanasan udara dari -26°C hingga +18°C dengan kapasitas ventilasi 300 m³/jam). Listrik disuplai ke apartemen melalui mesin otomatis 32A, sehingga mudah untuk menghitung daya pemanas sekitar 65% dari kekuatan total dialokasikan untuk apartemen. Ini berarti bahwa sistem ventilasi seperti itu tidak hanya akan meningkatkan jumlah tagihan energi secara signifikan, tetapi juga membebani jaringan listrik. Jelas, tidak mungkin memasang pemanas dengan daya sebesar itu dan dayanya harus dikurangi. Namun bagaimana hal tersebut bisa dilakukan tanpa mengurangi tingkat kenyamanan penghuni apartemen?

Bagaimana cara mengurangi konsumsi energi?

Unit ventilasi dengan recuperator.
Ini membutuhkan jaringan untuk bekerja.
saluran pasokan dan pembuangan udara.

Hal pertama yang biasanya terlintas dalam pikiran dalam kasus seperti itu adalah penggunaan sistem ventilasi dengan recuperator. Namun, sistem seperti itu sangat cocok untuk pondok besar, sementara di apartemen tidak ada cukup ruang untuk itu: selain jaringan pasokan udara, jaringan pembuangan harus dihubungkan ke penukar panas, sehingga menggandakan total panjang saluran udara. Kerugian lain dari sistem pemulihan adalah untuk mengatur dukungan udara untuk ruangan "kotor", sebagian besar aliran gas buang harus diarahkan ke saluran pembuangan kamar mandi dan dapur. Dan ketidakseimbangan aliran pasokan dan pembuangan menyebabkan penurunan efisiensi pemulihan yang signifikan (tidak mungkin menolak dukungan udara untuk ruangan "kotor", karena dalam hal ini bau tidak sedap akan mulai beredar ke seluruh apartemen). Selain itu, biaya sistem ventilasi pemulihan dapat melebihi dua kali lipat biaya sistem ventilasi konvensional. sistem pasokan. Apakah ada solusi lain yang murah untuk masalah kita? Ya, ini adalah sistem pasokan VAV.

Sistem dengan aliran variabel udara atau VAV Sistem (Volume Udara Variabel) memungkinkan Anda mengatur pasokan udara di setiap ruangan secara independen satu sama lain. Dengan sistem seperti itu, Anda dapat mematikan ventilasi di ruangan mana pun dengan cara yang sama seperti Anda biasa mematikan lampu. Memang, kita tidak membiarkan lampu menyala di tempat yang tidak ada orangnya - ini akan membuang-buang listrik dan uang. Mengapa membiarkan sistem ventilasi dengan pemanas yang kuat membuang-buang energi? Namun, inilah cara kerja sistem ventilasi tradisional: sistem ini menyuplai udara panas ke semua ruangan tempat orang berada, terlepas dari apakah mereka benar-benar ada di sana. Jika kita mengendalikan cahaya seperti itu ventilasi tradisional- itu akan terbakar di seluruh apartemen sekaligus, bahkan di malam hari! Terlepas dari keuntungan nyata dari sistem VAV, di Rusia, tidak seperti Eropa Barat, sistem tersebut belum diterima tersebar luas, sebagian karena pembuatannya memerlukan otomatisasi yang kompleks, yang secara signifikan meningkatkan biaya keseluruhan sistem. Namun, penurunan pesat dalam biaya komponen elektronik yang terjadi di Akhir-akhir ini, memungkinkan untuk dikembangkan dengan biaya murah solusi siap pakai untuk membangun sistem VAV. Namun sebelum kita melanjutkan menjelaskan contoh sistem dengan aliran udara variabel, mari kita cari tahu cara kerjanya.

Ilustrasi menunjukkan sistem VAV dengan kapasitas maksimum 300 m³/jam, melayani dua area: ruang tamu dan kamar tidur. Pada gambar pertama, udara disuplai ke kedua zona: 200 m³/jam di ruang tamu dan 100 m³/jam di kamar tidur. Mari kita asumsikan bahwa di musim dingin, kekuatan pemanas tidak akan cukup untuk memanaskan aliran udara tersebut suhu nyaman. Jika kami menggunakan sistem ventilasi konvensional, kami harus mengurangi kinerja secara keseluruhan, namun kedua ruangan akan menjadi pengap. Namun kami sudah memasang sistem VAV, jadi kami hanya bisa mensuplai udara ke ruang tamu pada siang hari dan hanya mensuplai udara ke kamar tidur pada malam hari (seperti pada gambar kedua). Untuk tujuan ini, katup yang mengatur volume udara yang disuplai ke ruangan dilengkapi dengan penggerak listrik, yang memungkinkan peredam katup dibuka dan ditutup menggunakan sakelar konvensional. Jadi, dengan menekan tombol, pengguna sebelum tidur mematikan ventilasi di ruang tamu yang tidak ada orang di malam hari. Pada titik ini, sensor tekanan diferensial yang mengukur tekanan udara di saluran keluar unit penanganan udara, mencatat peningkatan parameter yang diukur (ketika katup ditutup, hambatan jaringan pasokan udara meningkat, menyebabkan peningkatan tekanan udara di saluran udara). Informasi ini dikirimkan ke unit penanganan udara, yang secara otomatis mengurangi kinerja kipas secukupnya sehingga tekanan pada titik pengukuran tetap tidak berubah. Jika tekanan di saluran udara tetap konstan, maka aliran udara melalui katup di kamar tidur tidak akan berubah, dan akan tetap 100 m³/jam. Kinerja sistem secara keseluruhan akan menurun dan juga akan sama dengan 100 m³/jam, yaitu energi yang dikonsumsi oleh sistem ventilasi pada malam hari. akan berkurang 3 kali lipat tanpa mengorbankan kenyamanan orang! Jika Anda menyalakan pasokan udara secara bergantian: siang hari di ruang tamu, dan malam hari di kamar tidur, maka daya maksimum pemanas udara dapat dikurangi sepertiga, dan konsumsi energi rata-rata hingga setengahnya. Hal yang paling menarik adalah biaya sistem VAV tersebut melebihi biaya sistem ventilasi konvensional hanya sebesar 10-15%, yaitu kelebihan pembayaran ini akan segera dikompensasi dengan mengurangi jumlah tagihan listrik.

Presentasi video singkat akan membantu Anda lebih memahami prinsip pengoperasian sistem VAV:

Sekarang, setelah memahami prinsip pengoperasian sistem VAV, mari kita lihat bagaimana seseorang dapat merakit sistem tersebut berdasarkan peralatan yang tersedia di pasar. Kami akan menggunakan unit pasokan udara yang kompatibel dengan VAV Rusia sebagai basis. Instalasi Breezart, yang memungkinkan Anda membuat sistem VAV yang melayani 2 hingga 20 zona dengan kontrol terpusat dari remote control, pengatur waktu, atau sensor CO2.

Sistem VAV dengan kontrol 2 posisi

Sistem VAV ini dirakit berdasarkan unit penanganan udara Breezart 550 Lux dengan kapasitas 550 m³/jam, yang cukup untuk melayani apartemen atau pondok kecil (dengan mempertimbangkan bahwa sistem dengan aliran udara variabel mungkin memiliki produktivitas yang lebih rendah dibandingkan dengan sistem ventilasi tradisional). Model ini, seperti semua unit ventilasi Breezart lainnya, dapat digunakan untuk membuat sistem VAV. Selain itu kita membutuhkan satu set VAV-DP, yang mencakup sensor JL201DPR yang mengukur tekanan di saluran dekat titik cabang.

Sistem VAV untuk dua zona dengan kontrol 2 posisi

Sistem ventilasi dibagi menjadi 2 zona, dan zona tersebut dapat terdiri dari satu ruangan (zona 1) atau beberapa ruangan (zona 2). Hal ini memungkinkan penggunaan sistem 2 zona tersebut tidak hanya di apartemen, tetapi juga di pondok atau kantor. Katup di setiap zona dikontrol secara independen satu sama lain menggunakan sakelar konvensional. Paling sering, konfigurasi ini digunakan untuk mengganti mode malam (pasokan udara hanya ke zona 1) dan siang hari (pasokan udara hanya ke zona 2) dengan kemampuan untuk memasok udara ke semua ruangan jika, misalnya, Anda memiliki tamu.

Dibandingkan dengan sistem konvensional (tanpa Kontrol VAV) kenaikan biaya peralatan dasar adalah sekitar 15% , dan jika kita memperhitungkan total biaya semua elemen sistem bersama-sama pekerjaan instalasi, maka kenaikan biaya hampir tidak terlihat. Tetapi bahkan sistem VAV yang sederhana pun memungkinkan menghemat sekitar 50% listrik!

Dalam contoh di atas, kami hanya menggunakan dua zona terkontrol, tetapi zona tersebut bisa berapa saja: unit pasokan udara hanya mempertahankan tekanan tertentu di saluran udara, terlepas dari konfigurasi jaringan udara dan jumlah katup VAV yang dikontrol . Hal ini memungkinkan, jika ada kekurangan dana, untuk terlebih dahulu memasang sistem VAV sederhana di dua zona, kemudian menambah jumlahnya.

Sejauh ini kita telah melihat sistem kontrol 2 posisi, di mana katup VAV terbuka 100% atau tertutup seluruhnya. Namun, dalam praktiknya mereka lebih sering digunakan sistem yang nyaman dengan kontrol proporsional, memungkinkan Anda mengatur volume udara yang disuplai dengan lancar. Kami sekarang akan mempertimbangkan contoh sistem seperti itu.

Sistem VAV dengan kontrol proporsional

Sistem VAV untuk tiga zona dengan kontrol proporsional

Sistem ini menggunakan Breezart 1000 Lux PU yang lebih produktif pada 1000 m³/jam, yang digunakan di perkantoran dan cottage. Sistem ini terdiri dari 3 zona dengan kontrol proporsional. Modul CB-02 digunakan untuk mengontrol aktuator katup proporsional. Alih-alih sakelar, regulator JLC-100 (yang terlihat mirip dengan peredup) digunakan di sini. Sistem ini memungkinkan pengguna untuk mengatur pasokan udara di setiap zona dengan lancar dalam kisaran 0 hingga 100%.

Komposisi peralatan dasar sistem VAV (unit penanganan udara dan otomasi)

Perhatikan bahwa satu sistem VAV dapat secara bersamaan menggunakan zona dengan kontrol 2 posisi dan proporsional. Selain itu, kontrol dapat dilakukan dari sensor gerak - ini akan memungkinkan udara disuplai ke ruangan hanya jika ada seseorang di dalamnya.

Kerugian dari semua opsi sistem VAV yang dipertimbangkan adalah pengguna harus mengatur pasokan udara di setiap zona secara manual. Jika zona seperti itu banyak, maka lebih baik membuat sistem dengan kontrol terpusat.

Sistem VAV dengan kontrol terpusat

Kontrol terpusat pada sistem VAV memungkinkan Anda mengaktifkan skenario yang telah diprogram sebelumnya, mengubah pasokan udara secara bersamaan di semua zona. Misalnya:

Mode malam. Udara disuplai hanya ke kamar tidur. Di semua ruangan lain, katup dibuka pada tingkat minimum untuk mencegah stagnasi udara.
Modus harian. Semua kamar kecuali kamar tidur dilengkapi dengan udara penuh. Di kamar tidur, katup ditutup atau dibuka pada tingkat minimum.
Tamu. Aliran udara di ruang tamu meningkat.
Ventilasi siklik(digunakan ketika orang absen dalam waktu lama). Sejumlah kecil udara disuplai ke setiap ruangan secara bergantian - ini untuk menghindari terjadinya bau yang tidak sedap dan rasa sesak yang dapat menimbulkan ketidaknyamanan saat orang kembali.

Sistem VAV untuk tiga zona dengan kontrol terpusat

Untuk kontrol terpusat dari aktuator katup, digunakan modul JL201, yang digabungkan menjadi satu sistem yang dikendalikan melalui bus ModBus. Pemrograman skenario dan kontrol semua modul dilakukan dari remote control standar unit ventilasi. Sensor konsentrasi dapat dihubungkan ke modul JL201 karbon dioksida atau pengontrol JLC-100 untuk kontrol drive lokal (manual).

Komposisi peralatan dasar sistem VAV (unit penanganan udara dan otomasi)

Video menjelaskan cara mengontrol sistem VAV dengan kontrol terpusat untuk 7 zona dari remote control unit penanganan udara Breezart 550 Lux:

Kesimpulan

Dengan tiga contoh yang telah kami tunjukkan prinsip-prinsip umum konstruksi dan menjelaskan secara singkat kemampuan sistem VAV modern, lebih lanjut Informasi rinci tentang sistem ini dapat ditemukan di situs web Breezart.

Sistem Volume Udara Variabel (VAV) adalah sistem ventilasi hemat energi yang memungkinkan Anda menghemat energi tanpa mengurangi tingkat kenyamanan. Sistem ini memungkinkan untuk mengatur parameter ventilasi secara mandiri untuk setiap ruangan, dan juga menghemat modal dan biaya pengoperasian.

Peralatan modern dan basis otomasi memungkinkan terciptanya sistem seperti itu dengan harga yang hampir tidak lebih tinggi dari itu sistem konvensional ventilasi, sekaligus memungkinkan penggunaan sumber daya secara efisien. Semua ini adalah alasan semakin populernya sistem VAV.

Mari kita lihat apa itu sistem VAV, cara kerjanya, dan apa saja kelebihan yang diberikannya, dengan menggunakan contoh sistem ventilasi cottage dengan luas 250 sq.m. ().

Keuntungan dari sistem aliran udara variabel

Sistem Variable Air Volume (VAV) telah banyak digunakan di Amerika dan Eropa Barat selama beberapa dekade, pasar Rusia mereka baru saja tiba. Pengguna di negara-negara Barat sangat menghargai keuntungan dari kontrol independen terhadap parameter ventilasi untuk setiap ruangan, serta kemungkinan menghemat modal dan biaya pengoperasian.

Sistem ventilasi “Volume Udara Variabel” beroperasi dalam mode mengubah jumlah udara yang disuplai. Perubahan beban panas suatu tempat dikompensasi dengan mengubah volume pasokan dan udara buangan pada suhu konstan, yang berasal dari unit pasokan udara pusat.

Sistem ventilasi VAV merespons perubahan beban panas masing-masing ruangan atau zona bangunan dan mengubah jumlah aktual udara yang disuplai ke ruangan atau zona tersebut.

Karena itu, ventilasi beroperasi pada arti umum aliran udara kurang dari yang diperlukan untuk total beban panas maksimum di semua ruangan.

Hal ini memastikan pengurangan konsumsi energi sekaligus menjaga kualitas udara dalam ruangan yang diinginkan. Pengurangan biaya energi dapat berkisar antara 25-50% dibandingkan dengan sistem ventilasi dengan aliran udara konstan.

Mari kita lihat efisiensi menggunakan ventilasi sebagai contoh. rumah pedesaan
250 m², dengan tiga kamar tidur

Dengan sistem ventilasi tradisional, untuk tempat tinggal di area ini, diperlukan aliran udara sekitar 1000 m³/jam, dan di musim dingin dibutuhkan sekitar 15 kWh untuk memanaskan pasokan udara ke suhu yang nyaman. Dalam hal ini, sebagian besar energi akan terbuang sia-sia, karena orang-orang yang ventilasinya berfungsi tidak dapat berada di seluruh pondok sekaligus: mereka bermalam di kamar tidur dan siang hari di ruangan lain. Namun, tidak mungkin untuk secara selektif mengurangi kinerja sistem ventilasi tradisional di beberapa ruangan, karena penyeimbangan katup udara, yang dengannya Anda dapat mengatur pasokan udara ke ruangan, dilakukan pada tahap commissioning, dan selama operasi. rasio laju aliran tidak dapat diubah. Pengguna hanya dapat mengurangi aliran udara secara keseluruhan, tetapi ruangan tempat orang berada akan menjadi pengap.

Jika Anda menghubungkan penggerak listrik ke katup udara, yang memungkinkan Anda mengontrol posisi peredam katup dari jarak jauh dan dengan demikian mengatur aliran udara yang melaluinya, maka Anda dapat menghidupkan dan mematikan ventilasi secara terpisah di setiap ruangan menggunakan sakelar konvensional. Masalahnya adalah mengelola sistem seperti itu sangat sulit karena bersamaan dengan penutupan beberapa katup, kinerja sistem ventilasi perlu dikurangi dengan jumlah yang ditentukan secara ketat sehingga aliran udara di ruangan lain tetap tidak berubah dan akibatnya, perbaikan akan berubah menjadi sakit kepala.

Menggunakan sistem VAV akan memungkinkan semua penyesuaian ini dilakukan secara otomatis. Jadi kami memasang sistem VAV paling sederhana, yang memungkinkan Anda menghidupkan dan mematikan pasokan udara ke kamar tidur dan ruangan lain secara terpisah. Dalam mode malam, udara hanya disuplai ke kamar tidur, sehingga aliran udara sekitar 375 m³/jam (berdasarkan 125 m³/jam untuk setiap kamar tidur, luas 20 m²), dan konsumsi energi sekitar 5 kWh, yaitu 3 kali lebih sedikit dari pada opsi pertama.

Setelah menerima kemungkinan kontrol terpisah, di ruangan yang berbeda Anda dapat melengkapi sistem dengan otomatisasi kontrol iklim terbaru, sehingga penggunaan katup dengan penggerak listrik proporsional akan membuat kontrol menjadi lancar dan lebih nyaman; dan jika kita menghubungkan pasokan udara hidup/mati berdasarkan sinyal dari sensor kehadiran, kita mendapatkan analog dari sistem “Smart Eye” yang digunakan dalam sistem perpecahan rumah tangga, tetapi pada tingkat yang benar-benar baru. Untuk atomisasi lebih lanjut, sensor untuk suhu, kelembapan, konsentrasi CO2, dll. dapat dibangun ke dalam sistem, yang pada akhirnya tidak hanya akan menghemat energi, tetapi juga akan meningkatkan tingkat kenyamanan secara signifikan.

Jika semua unit otomasi yang mengontrol penggerak listrik katup udara dihubungkan oleh satu bus kontrol, maka dimungkinkan untuk memusatkan kontrol skenario seluruh sistem. Dengan demikian, Anda dapat membuat dan mengatur mode pengoperasian individual ruangan yang berbeda, cuek situasi kehidupan, Jadi:

pada malam hari- udara hanya disuplai ke kamar tidur, dan di ruangan lain katup terbuka pada tingkat minimum; pada siang hari- Udara dialirkan ke kamar, dapur, dan ruangan lain, kecuali kamar tidur. Di kamar tidur, katup ditutup atau dibuka pada tingkat minimum.

seluruh keluarga untuk berkumpul- kami meningkatkan aliran udara di ruang tamu; tidak ada seorang pun di rumah- ventilasi siklik dipasang, yang akan mencegah timbulnya bau dan kelembapan, namun akan menghemat sumber daya.

Untuk mengontrol secara mandiri tidak hanya volume, tetapi juga suhu pasokan udara, pemanas tambahan (pemanas udara berdaya rendah) yang dikendalikan oleh pengatur daya individual dapat dipasang di setiap ruangan. Hal ini akan memungkinkan udara disuplai dari unit ventilasi dengan minimal suhu yang diizinkan(+18°C), memanaskannya satu per satu hingga tingkat yang diperlukan di setiap ruangan. Ini solusi teknis akan semakin mengurangi konsumsi energi dan membawa kita lebih dekat ke sistem Rumah Pintar.

Skema pengoperasian sistem seperti itu lebih merupakan pertanyaan untuk spesialis khusus, jadi di sini kami hanya akan menyajikan satu, yang paling banyak diagram sederhana(opsi kerja dan kesalahan) dengan penjelasan cara kerjanya. Tapi selain itu sistem sederhana, ada lagi pilihan yang rumit memungkinkan Anda membuat sistem VAV apa pun - mulai dari sistem anggaran rumah tangga dengan dua katup hingga sistem multifungsi sistem ventilasi gedung administrasi dengan kontrol aliran udara lantai demi lantai.

Hubungi kami, spesialis dari perusahaan Teknik HVAC akan memberi saran kepada Anda, membantu Anda memilih opsi terbaik, merancang dan memasang sistem VAV yang ideal untuk Anda.

Mengapa sistem VAV harus dipasang oleh spesialis

Cara termudah untuk menjawab pertanyaan ini adalah dengan sebuah contoh. Mari kita pertimbangkan konfigurasi tipikal suatu sistem dengan aliran udara variabel dan kesalahan yang dapat dilakukan selama desainnya. Ilustrasi menunjukkan contoh konfigurasi jaringan pasokan udara sistem VAV yang benar:

1. Diagram yang benar dari sistem VAV dengan aliran udara variabel

Di bagian atas terdapat katup terkontrol yang melayani tiga ruangan (tiga kamar tidur dalam contoh kita) => Di ruangan ini dipasang katup throttle dengan kontrol manual untuk penyeimbangan pada tahap commissioning. Resistansi katup ini tidak akan berubah* selama pengoperasian, oleh karena itu tidak mempengaruhi keakuratan menjaga aliran udara.

Katup yang dikontrol secara manual dihubungkan ke saluran udara utama, yang memiliki laju aliran udara konstan P=const. Katup seperti itu mungkin diperlukan untuk memastikannya operasi normal unit ventilasi ketika semua katup lainnya ditutup. => Saluran udara dengan katup ini dialirkan ke ruangan dengan pasokan udara yang konstan.

Skema ini sederhana, berhasil dan efektif.

Sekarang mari kita lihat kesalahan yang bisa dilakukan saat merancang jaringan pasokan udara sistem VAV:

2. Diagram sistem VAV yang error

Cabang saluran yang salah disorot dengan warna merah. Katup #2 dan 3 dihubungkan ke saluran udara yang mengalir dari titik cabang ke katup VAV #1. Ketika posisi penutup katup #1 diubah, tekanan pada saluran di dekat katup #2 dan 3 akan berubah, sehingga aliran udara yang melaluinya tidak konstan. Katup terkontrol No. 4 tidak dapat dihubungkan ke saluran udara utama, karena perubahan aliran udara yang melaluinya akan menyebabkan tekanan P2 (pada titik cabang) tidak konstan. Dan katup No. 5 tidak dapat dihubungkan seperti yang ditunjukkan pada diagram, karena alasan yang sama seperti katup No. 2 dan 3.

*Tentu saja, Anda dapat mengatur aliran udara terkontrol untuk setiap kamar tidur, namun dalam kasus ini akan lebih banyak sirkuit yang kompleks, yang tidak kami pertimbangkan dalam cakupan artikel ini.

Pengaturan aliran udara merupakan bagian dari proses pengaturan sistem ventilasi dan pendingin udara; hal ini dilakukan dengan menggunakan katup kontrol udara khusus. Mengatur aliran udara dalam sistem ventilasi memungkinkan Anda memastikan aliran masuk yang diperlukan udara segar di setiap ruangan yang dilayani, dan dalam sistem pendingin udara - mendinginkan ruangan sesuai dengan beban termalnya.

Untuk mengatur aliran udara digunakan katup udara, katup iris, sistem untuk menjaga aliran udara konstan (CAV, Constant Air Volume), serta sistem untuk menjaga aliran udara variabel (VAV, Variable Air Volume). Mari kita lihat solusi ini.

Dua cara untuk mengubah aliran udara di saluran

Pada prinsipnya, hanya ada dua cara untuk mengubah aliran udara di saluran udara - mengubah kinerja kipas atau mengatur kipas ke mode maksimum dan menciptakan hambatan tambahan terhadap pergerakan aliran udara di jaringan.

Opsi pertama memerlukan penyambungan kipas melalui konverter frekuensi atau transformator langkah. Dalam hal ini, aliran udara akan segera berubah ke seluruh sistem. Tidak mungkin mengatur pasokan udara ke satu ruangan tertentu dengan cara ini.

Opsi kedua digunakan untuk mengatur aliran udara ke arah - berdasarkan lantai dan ruangan. Untuk melakukan ini, berbagai perangkat kontrol dipasang di saluran udara yang sesuai, yang akan dibahas di bawah.

Katup penutup udara, gerbang

Cara paling primitif untuk mengatur aliran udara adalah dengan menggunakan katup dan peredam penutup udara. Sesungguhnya, katup penutup dan peredam bukanlah pengatur dan tidak boleh digunakan untuk mengatur aliran udara. Namun, secara formal mereka memberikan peraturan pada tingkat “0-1”: saluran terbuka dan udara bergerak, atau saluran tertutup dan aliran udara nol.

Perbedaan antara katup udara dan peredam terletak pada desainnya. Katup biasanya berupa badan dengan katup kupu-kupu di dalamnya. Jika peredam diputar melintasi sumbu saluran udara, maka akan tersumbat; jika sepanjang sumbu saluran udara terbuka. Pada bagian gerbang, peredam bergerak secara progresif, seperti pintu lemari. Dengan memblokir penampang saluran udara, aliran udara berkurang hingga nol, dan dengan membuka penampang, aliran udara terjamin.

Pada katup dan peredam, dimungkinkan untuk memasang peredam pada posisi tengah, yang secara formal memungkinkan Anda mengubah aliran udara. Namun cara ini paling tidak efektif, sulit dikendalikan, dan paling berisik. Memang, hampir tidak mungkin untuk mengetahui posisi peredam yang diinginkan saat menggulirnya, dan karena desain peredam tidak menyediakan fungsi pengaturan aliran udara, pada posisi tengah peredam dan peredam mengeluarkan cukup banyak kebisingan.

Katup iris

Katup iris adalah salah satu solusi paling umum untuk mengatur aliran udara dalam ruangan. Mereka adalah katup bundar dengan kelopak yang terletak di sepanjang diameter luar. Saat disetel, kelopak bergerak menuju sumbu katup, menghalangi sebagian penampang. Hal ini menciptakan permukaan yang ramping dari sudut pandang aerodinamis, yang membantu mengurangi tingkat kebisingan dalam proses pengaturan aliran udara.

Katup iris dilengkapi dengan skala dengan tanda yang dapat digunakan untuk memantau tingkat tumpang tindih bagian aktif katup. Selanjutnya, penurunan tekanan yang melintasi katup diukur menggunakan pengukur tekanan diferensial. Aliran udara sebenarnya melalui katup ditentukan oleh penurunan tekanan.

Pengatur aliran konstan

Tahap selanjutnya dalam pengembangan teknologi pengaturan aliran udara adalah munculnya pengatur aliran konstan. Alasan kemunculan mereka sederhana. Perubahan alami pada jaringan ventilasi, penyumbatan filter, penyumbatan kisi-kisi luar, penggantian kipas dan faktor lainnya menyebabkan perubahan tekanan udara di depan katup. Namun katup disetel ke penurunan tekanan standar tertentu. Bagaimana cara kerjanya dalam kondisi baru?

Jika tekanan di depan katup menurun, pengaturan katup yang lama akan “mentransmisikan” jaringan, dan aliran udara ke dalam ruangan akan berkurang. Jika tekanan di depan katup meningkat, pengaturan katup yang lama akan “menurunkan tekanan” pada jaringan, dan aliran udara ke dalam ruangan akan meningkat.

Namun, tugas utama sistem kendali justru menjaga aliran udara desain di semua ruangan secara keseluruhan lingkaran kehidupan sistem iklim. Di sinilah solusi untuk menjaga aliran udara tetap mengemuka.

Prinsip operasinya adalah secara otomatis mengubah luas aliran katup tergantung pada kondisi eksternal. Untuk tujuan ini, katup dilengkapi dengan membran khusus, yang berubah bentuk tergantung pada tekanan pada saluran masuk katup dan menutup penampang ketika tekanan meningkat atau melepaskan penampang ketika tekanan menurun.

Katup aliran konstan lainnya menggunakan pegas sebagai pengganti diafragma. Meningkatnya tekanan di depan katup akan menekan pegas. Pegas terkompresi bekerja pada mekanisme kontrol area aliran, dan area aliran berkurang. Pada saat yang sama, resistensi katup meningkat, menetralisir tekanan darah tinggi ke katup. Jika tekanan di depan katup berkurang (misalnya karena filter tersumbat), pegas akan mengembang dan mekanisme kontrol area aliran memperbesar lubang aliran.

Pengontrol aliran udara konstan yang dianggap beroperasi berdasarkan prinsip fisik alami tanpa partisipasi elektronik. ada juga sistem elektronik menjaga aliran udara konstan. Mereka mengukur penurunan tekanan aktual atau kecepatan udara dan mengubah area bukaan katup.

Sistem Aliran Udara Variabel

Sistem aliran udara variabel memungkinkan Anda mengubah aliran udara suplai tergantung pada keadaan sebenarnya di dalam ruangan, misalnya, tergantung pada jumlah orang, konsentrasi karbon dioksida, suhu udara, dan parameter lainnya.

Regulator jenis ini adalah katup yang digerakkan secara elektrik, yang pengoperasiannya ditentukan oleh pengontrol yang menerima informasi dari sensor yang terletak di dalam ruangan. Pengaturan aliran udara pada sistem ventilasi dan pengkondisian udara dilakukan dengan menggunakan berbagai sensor.

Untuk ventilasi, penting untuk menyediakan jumlah udara segar yang dibutuhkan di dalam ruangan. Dalam hal ini, sensor konsentrasi karbon dioksida digunakan. Tugas sistem pengkondisian udara adalah menjaga suhu yang disetel di dalam ruangan, oleh karena itu digunakan sensor suhu.

Kedua sistem juga dapat menggunakan sensor gerak atau sensor untuk mengetahui jumlah orang di dalam ruangan. Namun arti pemasangannya harus didiskusikan secara terpisah.

Tentu saja dari lebih banyak orang di dalam ruangan, semakin banyak udara segar yang harus disuplai ke dalamnya. Namun tetap saja, tugas utama sistem ventilasi bukanlah untuk memastikan aliran udara “bagi manusia”, tetapi untuk menciptakan lingkungan yang nyaman, yang pada gilirannya ditentukan oleh konsentrasi karbon dioksida. Dengan konsentrasi karbon dioksida yang tinggi, ventilasi harus beroperasi pada mode yang lebih kuat, meskipun hanya ada satu orang di dalam ruangan. Begitu pula dengan indikator utama berfungsinya sistem pengkondisian udara adalah suhu udara, bukan jumlah orang.

Namun, sensor kehadiran memungkinkan untuk menentukan apakah ruangan tertentu perlu diservis. saat ini. Selain itu, sistem otomasi dapat “memahami” bahwa “saat ini sudah larut malam”, dan kecil kemungkinannya ada orang yang akan bekerja di kantor tersebut, yang berarti tidak ada gunanya membuang sumber daya untuk AC. Jadi, dalam sistem dengan aliran udara variabel, sensor yang berbeda dapat melakukan fungsi yang berbeda - untuk membentuk efek pengaturan dan untuk memahami kebutuhan pengoperasian sistem tersebut.

Sistem paling canggih dengan aliran udara variabel memungkinkan pembangkitan sinyal untuk mengontrol kipas berdasarkan beberapa regulator. Misalnya dalam satu kurun waktu hampir semua regulator terbuka, kipas angin beroperasi kinerja tinggi. Di lain waktu, beberapa regulator mengurangi aliran udara. Kipas angin dapat beroperasi lebih banyak modus ekonomi. Pada momen ketiga, orang-orang berpindah lokasi, berpindah dari satu ruangan ke ruangan lain. Regulator telah mengatasi situasi ini, tetapi aliran udara total hampir tidak berubah, oleh karena itu, kipas akan terus beroperasi dalam mode ekonomis yang sama. Terakhir, situasi mungkin terjadi ketika hampir semua regulator tutup. Dalam hal ini, kipas mengurangi kecepatannya ke minimum atau mati.

Pendekatan ini memungkinkan Anda untuk menghindari konfigurasi ulang manual yang konstan pada sistem ventilasi, secara signifikan meningkatkan efisiensi energinya, meningkatkan masa pakai peralatan, mengumpulkan statistik tentang kondisi iklim bangunan dan perubahannya sepanjang tahun dan siang hari, tergantung pada berbagai faktor - jumlah orang, suhu luar, fenomena cuaca.

Yuri Khomutsky, editor teknis majalah Climate World>

Regulator aliran udara variabel KPRK untuk saluran udara bundar dirancang untuk mempertahankan laju aliran udara tertentu dalam sistem ventilasi dengan aliran udara variabel (VAV) atau aliran udara konstan (CAV). Dalam mode VAV, titik setel aliran udara dapat diubah menggunakan sinyal dari sensor eksternal, pengontrol, atau dari sistem pengiriman; dalam mode CAV, pengontrol mempertahankan aliran udara yang ditentukan

Komponen utama pengatur aliran adalah katup udara, penerima tekanan khusus (probe) untuk mengukur aliran udara dan penggerak listrik dengan pengontrol dan sensor tekanan bawaan. Perbedaan antara tekanan total dan tekanan statis pada probe pengukur bergantung pada aliran udara melalui regulator. Perbedaan tekanan saat ini diukur dengan sensor tekanan yang terpasang pada penggerak listrik. Penggerak listrik, dikendalikan oleh pengontrol internal, membuka atau menutup katup udara, menjaga aliran udara melalui regulator pada tingkat tertentu.

Regulator KPRK dapat beroperasi dalam beberapa mode tergantung pada diagram koneksi dan pengaturannya. Pengaturan aliran udara dalam m3/jam diatur selama pemrograman di pabrik. Jika perlu, pengaturan dapat diubah menggunakan ponsel cerdas (dengan dukungan NFC), pemrogram, komputer, atau sistem pengiriman melalui protokol MP-bus, Modbus, LonWorks, atau KNX.

Regulator tersedia dalam dua belas versi:

KPRK…B1 – model dasar dengan dukungan untuk MP-bus dan NFC;
KPRK…BM1 – regulator dengan dukungan Modbus;
KPRK...BL1 – regulator dengan dukungan LonWorks;
KPRK…BK1 – regulator dengan dukungan KNX;
KPRK-I...B1 – regulator dalam wadah berinsulasi panas/suara dengan dukungan MP-bus dan NFC;
KPRK-I…BM1 – pengatur dalam wadah berinsulasi panas/suara dengan dukungan Modbus;
KPRK-I...BL1 – regulator dalam wadah berinsulasi panas/suara dengan dukungan LonWorks;
KPRK-I...BK1 – regulator dalam wadah berinsulasi panas/suara dengan dukungan KNX;
KPRK-Sh...B1 – regulator dalam wadah berinsulasi panas/suara dan peredam dengan dukungan MP-bus dan NFC;
KPRK-Sh...BM1 – pengatur dalam wadah berinsulasi panas/suara dan peredam dengan dukungan Modbus;
KPRK-SH...BL1 – pengatur dalam wadah berinsulasi panas/suara dan peredam dengan dukungan LonWorks;
KPRK-SH...BK1 – pengatur dalam wadah berinsulasi panas/suara dan peredam dengan dukungan KNX.

Untuk pengoperasian terkoordinasi dari beberapa pengontrol aliran udara variabel KPRK dan unit ventilasi, disarankan untuk menggunakan Pengoptimal - pengontrol yang menyediakan perubahan kecepatan putaran kipas tergantung pada kebutuhan saat ini. Anda dapat menghubungkan hingga delapan regulator KPRK ke Pengoptimal, dan juga menggabungkan, jika perlu, beberapa Pengoptimal dalam mode “Master-Slave”. Pengatur aliran udara variabel tetap beroperasi dan dapat dioperasikan terlepas dari orientasi spasialnya, kecuali jika perlengkapan probe pengukur diarahkan ke bawah. Arah aliran udara harus sesuai dengan panah pada badan produk. Regulator terbuat dari baja galvanis. Model KPRK-I dan KPRK-SH dibuat dalam wadah berinsulasi panas/suara dengan ketebalan insulasi 50 mm; KPRK-SH juga dilengkapi dengan peredam sepanjang 650 mm di sisi saluran keluar udara. Pipa rumah dilengkapi dengan segel karet, yang memastikan sambungan erat dengan saluran udara.

Anda mungkin tertarik dengan materi berikut