Описание:

Системы с регулируемой подачей воздуха, в основе которых лежит хорошо изученная и отработанная технология, с точки зрения простоты конструкции и экономии средств могут оказаться на удивление эффективными в кондиционировании небольших помещений.

Больше, чем сплит

Системы с регулируемой подачей воздуха, в основе которых лежит хорошо изученная и отработанная технология, с точки зрения простоты конструкции и экономии средств могут оказаться на удивление эффективными в кондиционировании небольших помещений. Помимо подавляющего превосходства в плане комфорта по сравнению со сплит-системами, данные устройства, несомненно, являются и более дешевыми.

При проектировании систем кондиционирования воздуха для помещений небольшой общей площади часто возникают проблемы, связанные со скудностью бюджета, выделенного для этой цели. Одна из основных проблем заключается в том, что в целях экономии очень часто заказчик поручает подготовку проекта не лицензированному специалисту, а непосредственно строительно-монтажной организации. Само собой разумеется, что для малобюджетных решений в подавляющем большинстве случаев предпочтение отдается немудреным, ставшим уже типовыми, проектам настенных или потолочных сплит-систем.

Однако у нас имеется возможность доказать, что даже в этих случаях, располагая скромным бюджетом, можно реализовать оригинальное технологическое решение, которое по уровню комфортности в помещениях (температуре воздуха, шумовым характеристикам и объему подаваемого свежего воздуха) находится практически на одном уровне со сложными высокотехнологичными системами.

Вызов принят

Самое, пожалуй, серьезное ограничение, имеющееся в технологии сплит-систем, это невозможность обеспечить в обслуживаемом помещении хотя бы минимальную смену воздуха. Весьма проблематично также качественное дифференцированное управление температурным режимом одновременно в нескольких помещениях.

Даже когда имеется сеть разводящих воздуховодов, проходящий по ним объем воздуха постоянен и, следовательно, полная регулировка холодильной нагрузки по различным погодным схемам все равно невозможна, из-за чего часто возникают ощущения дискомфорта (достаточно сказать о меняющейся в течение дня солнечной радиации).

Еще один значительный недостаток сплит-систем вызван тем, что очень часто неудачное размещение оборудования безнадежно портит эстетику помещения.

Из этих простых соображений родилась идея попробовать применить широко использующиеся на крупных централизованных объектах системы с регулируемой подачей воздуха в помещениях, имеющих относительно малую полезную площадь: магазины, офисы, квартиры и пр.

Естественно, использование полноценной системы-VAV (сокращенное обозначение систем с переменным расходом воздуха от англ. Variable Air Volume) требует немалых расходов и в силу этого не выдерживает сравнения с традиционными системами. Отсюда наше стремление частично «отшелушить» технологические наслоения в попытке получить простое и экономичное решение.

Введение в систему

Мы уже отмечали, что основной принцип такой системы тот же, что и у системы-VAV. В летний период, когда объект/участок требует максимального охлаждения, система получает максимально возможный объем охлажденного воздуха. С уменьшением потребности в охлаждении объемы поступающего воздуха пропорционально сокращаются. Тот же принцип действует и в зимний период, когда возникает потребность в горячем воздухе.

Объем воздуха, поступающего в каждое помещение/участок, регулируется только оконечной заслонкой на участке. Каждая оконечная заслонка подключена к датчику температуры воздуха в помещении, обеспечивающему свободный выбор температурного режима со стороны пользователей.

Такой подход позволяет пользователям в полной мере контролировать состояние среды в помещении, снимая одну из самых досадных проблем простого оборудования кондиционирования воздуха на базе сплит-систем, а именно невозможность контролировать работу на каждом отдельном обслуживаемом участке.

Обработанный воздух поступает на оконечные заслонки через сеть низкоскоростных воздуховодов, питаемых от воздухообрабатывающего узла или крышной установки. Этот простой центральный блок дает постоянный расход воздуха. При наличии одного центрального блока, который без труда монтируется в подвесном потолке, существенно сокращается объем работ по техническому обслуживанию, число источников шума.

Весь объем воздуха, не востребованный на оконечных участках, при сниженных потребностях отопления или охлаждения возвращается обратно на воздухообрабатывающий узел через байпас. Такое решение не затрагивает функциональной сути системы с постоянной пропускной мощностью, но существенно упрощает саму систему (сокращая, соответственно, затраты на отладку и регулировку) по сравнению с более совершенными установками-VAV.

Очевидно, что в отличие от установок-VAV регулировочные участковые заслонки не могут отслеживать в реальном времени пропускные объемы воздуха, однако при помощи датчика температуры на участке, взаимодействующего с центральным блоком DDC на базе микропроцессора, они, тем не менее, в состоянии привести «безличные» объемы в соответствие с потребностями пользователей.

На рис. 1 приведена простая принципиальная схема предлагаемой системы с регулируемым расходом воздуха.

Динамика системы (регулировка пропускных объемов по участкам, сбалансированность воздуховодов, потери нагрузки) с учетом постоянно меняющихся потребностей обслуживаемых участков обеспечивается блоком DDC, контролирующим динамическое (или статическое) давление на подаче и непрерывно управляющим заслонкой байпаса, установленной непосредственно за воздухообрабатывающим узлом. Таким образом реальные пропускные объемы на подаче непрерывно подгоняются под установленные потребности пользователей.

Дифференциальный преобразователь давления, работающий по сигналу датчика скорости, установленного сразу на выходе из устройства, также подключен к центральной панели управления. Панель служит для контроля пропускных объемов воздуха в системе. Управлять положением заслонки байпаса можно также непосредственно с центральной панели.

Такое решение позволяет без особых технологических сложностей, применяя современную управляющую

аппаратуру, получить в результате гибкую и эффективную систему, вполне отвечающую запросам пользователей.

Подготовка проекта

Система была реализована в новом административном комплексе компании Termoidraulica Puppi в г. Турате (Италия) (рис. 2).

Площадь помещений составляет 90 м 2 , вся зона поделена на четыре участка: служба приема посетителей, торговый отдел, технический отдел и демонстрационный зал.

По этому же принципу были обозначены участки кондиционирования воздуха. На каждом из них установлены термостаты температуры воздуха в помещении, подключенные к соответствующей регулирующей заслонке.

Общая максимальная тепловая нагрузка в помещении в летний период (июль, время 15.00) всех четырех участков (табл. 1) оценивается в 6,6 кВт (с учетом 20%-го коэффициента безопасности), следовательно, расчетный максимальный предусмотренный пропускной объем воздуха составляет 1 400–1 500 м 3 /ч, из которых примерно 15% забирается непосредственно снаружи. Расчетная мощность холодильного агрегата составила 7,8 кВт.

Таблица 1 Летний тепловой баланс

* Расчет выполнен с учетом 20%-й поправки на запас прочности. ** Значения пропускных объемов воздуха различных участков округлялись в соответствии с разметкой мощностей машины. *** Включая 15% наружного воздуха.

Необходимый отвод воздуха из помещений, предусмотренный для всех участков за исключением зоны службы приема посетителей, установлен в объеме 1 400 м 3 /ч с целью поддержания некоторого избыточного давления по отношению к внешней среде (в конечном итоге предпочтение было отдано машине на 1 650 м 3 /ч).

Используя преимущества технологии VAV (возможность регулировать пропускные объемы воздуха в пределах установленных максимального и минимального значений), минимальный пропускной объем, гарантирующий в любом случае необходимую смену воздуха в помещении, был установлен на уровне 60% (990 м 3 /ч) от максимального. При этом нелишне напомнить, что система позволяет для каждого участка установить отдельное значение в предполагаемом диапазоне от 10 до 95% от максимального пропускного значения.

Система полностью реверсивная, и, хотя проектировалась в первую очередь для летнего обслуживания, простым переключением в режим теплового насоса вполне удовлетворительно работает в межсезонный период. Для зимнего отопления, однако, предусмотрена установка на основе заглубленных в пол излучающих панелей.

Материалы и строительство

В помещениях административного здания были установлены подвесные потолки на основе рамной конструкции и гипсокартонных плит размером 600х600 мм, соответствующим размерам приточных диффузоров. Воздуховоды из оцинкованной стали, покрытые соответствующей теплоизоляцией, и сетевые устройства системы кондиционирования проложены в чердачном техническом этаже (рис. 3), что существенно облегчает контроль и техническое обслуживание всего комплекса оборудования.

Стараясь не выходить за жесткие рамки малого бюджета, предпочтение было отдано потолочной сплит-системе с распределительными воздуховодами холодильной мощностью 9,9 кВт, номинальным пропускным воздушным объемом 1 650 м 3 /ч и 126 Па полезного статического давления.

Главный блок, помещенный в изолированные некрашеные щиты из оцинкованной стали, рассчитан на горизонтальную установку и предусматривает возможность работы в режиме теплового насоса. Регулирующие заслонки (одна на каждый из четырех обслуживаемых участков) круглые, однолопастные, оснащены электроприводом с компьютерным управлением.

Выполненные из анодированного алюминия, заслонки установлены в непосредственной близости от диффузоров. Единственное главное условие – ось привода должна располагаться строго горизонтально (рис. 4).

Распределение воздуха обеспечивается шестью диффузорами последнего поколения, отвод воздуха осуществляется через три квадратных перфорированных диффузора.

Функционирование и регулировка

Вся система, включая воздухообрабатывающий узел, может управляться и перезапускаться с обычного портативного компьютера через последовательный порт на 25 pin либо с простого терминала, подключенного к блоку DDC или к датчику температуры среды.

Таким образом, начальник участка или технический специалист могут:

Контролировать и при необходимости изменять установленные значения температуры для каждого обслуживаемого участка в целях недопущения перегрева или избыточного охлаждения и, следовательно, перерасхода энергоресурсов;

Устанавливать более широкий или узкий диапазон допустимых значений на отдельных участках;

Изменять процентный показатель минимального и максимального пропускного объема для каждого участка;

Контролировать температуру каждого участка и состояние каждой заслонки (по теплу и по холоду);

Устанавливать определенные часы работы для каждого участка;

Перезапускать, управлять и оптимизировать систему в целом.

Очевидно, что в таком объеме программирование чрезвычайно просто, а главное – недоступно «беспокойным» пользователям.

Внимательно ознакомившись с руководством по эксплуатации, уяснив принципиальные моменты конфигурации системы и предустановленных функциональных режимов, можно перейти к запуску. На этапе пробного запуска панель управления отображает следующие процедуры, реализуемые автоматически:

1. Настройка контура заслонки байпаса.

2. Сканирование всех заслонок и сбор данных об их функциональном состоянии.

3. Определение предустановленного функционального режима.

4. Отсылка сигнала о предустановленном функциональном режиме на все заслонки (занято/свободно).

5. Возврат в нормальный режим мониторинга.

Все указанные действия выполняются автоматически всякий раз при запуске и перезапуске системы.

Результаты

Во-первых, следует помнить, что описанная система предлагается в Италии двумя крупными торговыми компаниями (с незначительными различиями в составе оборудования). Компании, будучи лидерами на рынке, гарантируют полный пакет ноу-хау по указанному изделию и, самое главное, по настройке системы. В табл. 2 приведена смета расходов по составу компонентов, использованных в системе. Можно с уверенностью констатировать, что общая стоимость проекта не сильно отличается от стоимости классической установки на 4 сплит-системы, а скорее, даже ниже.

Нельзя не согласиться с тем, что по отношению к новым методикам и технологиям люди всегда будут испытывать известную осторожность и недоверие, особенно если овладение этими технологиями требует внимания и известных усилий. Однако даже с учетом этого обстоятельства можно утверждать, что проектировщики и строители будут приятно удивлены, насколько проста в расчетах и установке данная система, насколько легко воспроизводить ее проект в привязке к самым разным объектам.

Что же касается глобальных технических результатов (термогигрометрический и акустический комфорт, дизайн и пр.), полученных на реальном объекте, мы рекомендуем читателю помимо знакомства с мнением его пользователей ознакомиться с состоянием дел на других аналогичных объектах.

Таблица 2 Смета расходов*

Расходная статья Цена** Кол-во Сумма Блок управления ССР2 441 1 441 Датчик температурный DTS 59 1 59 Датчик скорости DVS 153 1 153 Заслонка байпаса 12 187 1 187 Участковая заслонка VADA 08 362 3 1 085 Участковая заслонка VADA 06 356 1 356 Участковый датчик TZS 004 65 4 262 Карта интерфейса ORB 91 1 91 Итого компоненты системы Varitrac 2 634 Диффузор винтового действия TDV-SA-R-Z-V/400 77 6 467 Диффузор квадратный отводной DLQL-P-V-M600 65 3 196 Сплит-системы с возможностью работы в режиме теплового насоса мод. MWD+TWK 536 1 2 774 Итого 6 071

* Для полного расчета затрат расходную часть следует дополнить статьями на оплату труда специалистов, подсобных рабочих, а также на норму прибыли строительно-монтажной организации и гонорар проектировщика. ** Стоимость по прейскуранту (в долларах США). *** Исключая затраты на прокладку воздуховодов (термоизоляция, гибкий акустический трубопровод, крепеж).

Примечание технического редактора

Альтернативой предлагаемой системе является широко распространенная на практике вентиляционная система с постоянным расходом воздуха в сочетании со сплит-охладителями (нагревателями), или фэнкойлы.

Предлагаемая система-VAV (система с переменным расходом воздуха) является, безусловно, прогрессивной. Ее преимущество – это возможность индивидуального регулирования температуры воздуха в помещении при переменных нагрузках, совмещение функций вентиляции, охлаждения и частичного нагрева помещения.

Еще одним преимуществом систем-VAV является отсутствие трубопроводов хладона или воды в помещениях и необходимость отвода конденсата, что повышает надежность системы.

Однако системы-VAV требуют тщательного расчета воздухораспределения и гидравлики при значительной глубине регулирования как системы в целом, так и в каждом помещении, что связано с изменением условий воздухораспределения при переменном расходе.

Необходимо отметить, что аналогичная проблема существует также при использовании и сплитов, и фэнкойлов, однако на практике она игнорируется, что вызывает локальный дискомфорт в обслуживаемой зоне. Применение системы-VAV может свести к минимуму этот отрицательный аспект.

Экономический аспект, т. е. сравнительная смета расходов системы-VAV и ее альтернативы, требует проверки для условий разных регионов России.

Перепечатано с сокращениями из журнала GT.

Перевод с итальянского С. Н. Булекова .

Научное редактирование выполнено Ф. А. Шилькрот – гл. специалистом МОСПРОЕКТ-3

Представьте, что вы хотите установить в квартире систему вентиляции. Расчеты показывают, что для нагрева приточного воздуха в холодное время года потребуется калорифер мощностью 4,5 кВт (он позволит нагревать воздух от -26°С до +18°С при производительности вентиляции равной 300 м³/ч). Подача электроэнергии в квартиру производится через автомат на 32А, поэтому несложно подсчитать, что мощность калорифера составляет около 65% от общей мощности, выделенной для квартиры. Это означает, что такая система вентиляции не только существенно увеличит суммы счетов за электроэнергию, но и перегрузит электросеть. Очевидно, что устанавливать калорифер такой мощности не представляется возможным и его мощность придется уменьшить. Но как это сделать это без снижения уровня комфорта обитателей квартиры?

Как снизить потребление электроэнергии?

Вентустановка с рекуператором.
Для ее работы необходима сеть
приточных и вытяжных воздуховодов.

Первое, что обычно приходит на ум в таких случаях — это использование вентиляционной системы с рекуператором. Однако такие системы хорошо подходят для больших коттеджей, в квартирах же для них просто не хватает места: помимо приточной воздухопроводной сети, к рекуператору нужно подводить вытяжную сеть, вдвое увеличивая общую протяженность воздуховодов. Другой недостаток рекуперационных систем заключается в том, что для организации воздушного подпора «грязных» помещений заметная часть вытяжного потока должна направляться в вытяжные каналы санузла и кухни. А разбалансировка приточного и вытяжного потоков приводит к существенному снижению эффективности рекуперации (отказаться от воздушного подпора «грязных» помещений нельзя, так как в этом случае неприятные запахи начнут гулять по квартире). Кроме того, стоимость рекуперационной системы вентиляции может легко превысить двукратную стоимость обычной приточной системы. Существует ли другое, недорогое, решение нашей проблемы? Да, это приточная VAV система.

Система с переменным расходом воздуха или VAV (Variable Air Volume) система позволяет регулировать подачу воздуха в каждом помещении независимо друг от друга. С такой системой вы можете отключать вентиляцию в любой комнате точно так же, как привыкли выключать свет. Действительно, ведь мы не оставляем гореть свет там, где никого нет — это было бы неразумной тратой электроэнергии и денег. Зачем же позволять напрасно тратить энергию системе вентиляции с мощным калорифером? Однако традиционные системы вентиляции именно так и работают: подают нагретый воздух во все помещения, где могли бы находиться люди, независимо от того есть ли они там на самом деле. Если бы мы управляли светом точно так же, как традиционной вентиляцией — он бы горел сразу во всей квартире, даже ночью! Несмотря на очевидное преимущество VAV систем, в России, в отличие от западной Европы, они пока не получили широкого распространения, отчасти потому, что для их создания требуется сложная автоматика, которая существенно увеличивает стоимость всей системы. Однако стремительное удешевление электронных компонентов, которое происходит в последнее время, позволило разработать недорогие готовые решения для построения VAV систем. Но прежде, чем переходить к описанию примеров систем с переменным расходом воздуха, разберемся, как они работают.

На иллюстрации показана VAV-система с максимальной производительностью 300 м³/ч, обслуживающая две зоны: гостиную и спальню. На первом рисунке подача воздуха производится в обе зоны: 200 м³/ч в гостиную и 100 м³/ч в спальню. Допустим, что зимой мощности калорифера будет недостаточно для нагрева такого потока воздуха до комфортной температуры. Если бы мы использовали обычную систему вентиляции, то нам пришлось бы снизить общую производительность, но тогда в обоих помещениях стало бы душно. Однако у нас установлена VAV-система, поэтому днем мы можем подавать воздух только в гостиную, а ночью — только в спальню (как на втором рисунке). Для этого клапаны, регулирующие объем подаваемого в помещения воздуха, оборудуются электроприводами, которые позволяют с помощью обычных выключателей открывать и закрывать заслонки клапанов. Таким образом, нажав на выключатель, пользователь перед сном отключает вентиляцию в гостиной, где ночью никого нет. В этот момент дифференциальный датчик давления, который измеряет давление воздуха на выходе приточной установки, фиксирует увеличение измеряемого параметра (при закрывании клапана сопротивление воздухопроводной сети возрастает, приводя к увеличению давления воздуха в воздуховоде). Эта информация передается в приточную установку, которая автоматически снижает производительность вентилятора ровно на столько, чтобы давление в точке измерения оставалось неизменным. Если же давление в воздуховоде остается постоянным, то и расход воздуха через клапан в спальне не изменится, и по-прежнему будет составлять 100 м³/ч. Общая производительность системы снизится и также будет равна 100 м³/ч, то есть ночью потребляемая системой вентиляции энергия уменьшится в 3 раза без ущерба для комфорта людей! Если включать подачу воздуха попеременно: днем в гостиную, а ночью в спальню, то максимальную мощность калорифера можно будет сократить на треть, а среднюю потребляемую энергию — в два раза. Самое интересное заключается в том, что стоимость такой VAV-системы превышает стоимость обычной системы вентиляции всего на 10-15%, то есть эта переплата будет быстро компенсирована за счет снижения суммы счетов за электроэнергию.

Лучше понять принцип работы VAV-системы поможет небольшая видеопрезентация:

Теперь, разобравшись с принципом работы VAV-системы, посмотрим, как можно собрать такую систему на основе имеющегося на рынке оборудования. За основу мы возьмем российские VAV-совместимые приточные установки Breezart, которые позволяют создавать VAV-системы, обслуживающие от 2 до 20 зон с централизованным управлением с пульта, по таймеру или датчику СО 2 .

VAV-система с 2-х позиционным управлением

Эта VAV-система собрана на базе приточной установки Breezart 550 Lux производительностью 550 м³/ч, которой достаточно для обслуживания квартиры или небольшого коттеджа (с учетом того, что система с переменным расходом воздуха может иметь меньшую производительность по сравнению с традиционной системой вентиляции). Эту модель, как и все остальные вентустановки Breezart, можно использовать для создания VAV-системы. Дополнительно нам понадобится набор VAV-DP , в который входит датчик JL201DPR, измеряющий давление в канале воздуховода возле точки разветвления.

VAV-система на две зоны с 2-х позиционным управлением

Вентиляционная система разделена на 2 зоны, причем зоны могут состоять как из одного помещения (зона 1), так и из нескольких (зона 2). Это позволяет использовать подобные 2-х зонные системы не только в квартирах, но также в коттеджах или офисах. Управление клапанами каждой зоны производится независимо друг от друга с помощью обычных выключателей. Чаще всего такая конфигурация используется для переключения ночного (подача воздуха только в зону 1) и дневного (подача воздуха только в зону 2) режимов с возможностью подачи воздуха во все помещения, если, к примеру, к вам пришли гости.

По сравнению обычной системой (без VAV управления) увеличение стоимости базового оборудования составляет около 15% , а если учитывать суммарную стоимость всех элементов системы вместе с монтажными работами, то увеличение стоимости будет почти незаметным. Но даже такая простая VAV-система позволяет экономить около 50% электроэнергии!

В приведенном примере мы использовали только две управляемых зоны, но их может быть любое количество: приточная установка просто поддерживает заданное давление в воздуховоде независимо от конфигурации воздухопроводной сети и количества управляемых VAV-клапанов. Это позволяет при недостатке средств сначала установить простейшую VAV-систему на две зоны, увеличив в дальнейшем их количество.

До сих пор мы рассматривали системы с 2-х позиционным регулированием, в которых VAV-клапан либо открыт на 100%, либо полностью закрыт. Однако на практике чаще используют более удобные системы с пропорциональным управлением, позволяющие плавно регулировать объем подаваемого воздуха. Пример такой систем мы сейчас и рассмотрим.

VAV-система с пропорциональным управлением

VAV-система на три зоны с пропорциональным управлением

В этой системе используется более производительная ПУ Breezart 1000 Lux на 1000 м³/ч, которая применяется в офисах и коттеджах. Система состоит из 3-х зон с пропорциональным управлением. Для управления приводами клапанов с пропорциональным управлением используются модули CB-02 . Вместо выключателей здесь применяются регуляторы JLC-100 (внешне похожие на диммеры). Такая система позволяет пользователю плавно регулировать подачу воздуха в каждой зоне в диапазоне от 0 до 100%.

Состав базового оборудования VAV-системы (приточной установки и автоматики)

Заметим, что в одной VAV-системе могут одновременно использовать зоны с 2-х позиционным и пропорциональным управлением. Кроме этого, управление может производиться от датчиков движения — это позволит подавать воздух в помещение только тогда, когда в нем кто-нибудь есть.

Недостатком всех рассмотренных вариантов VAV-систем является то, что пользователю приходится вручную регулировать подачу воздуха в каждой зоне. Если таких зон много, то лучше создать систему с централизованным управлением.

VAV-система с централизованным управлением

Централизованное управление VAV-системой позволяет включать предварительно запрограммированные сценарии, изменяя подачу воздуха одновременно во всех зонах. Например:

• Ночной режим . Воздух подается только в спальни. Во всех остальных помещениях клапаны открыты на минимальном уровне, чтобы не допустить застаивания воздуха.
• Дневной режим . Во все помещения, кроме спален, воздух подается в полном объеме. В спальных комнатах клапаны закрыты или открыты на минимальном уровне.
• Гости . Расход воздуха в гостиной увеличен.
• Циклическое проветривание (используется при длительном отсутствии людей). В каждое помещение по очереди подается небольшое количество воздуха — это позволяет избежать появления неприятных запахов и духоты, которые могут создать дискомфорт при возвращении людей.

VAV-система на три зоны с централизованным управлением

Для централизованного управления приводами клапанов используют модули JL201, которые объединяются в единую систему, управляемую по шине ModBus. Программирование сценариев и управление всеми модулями производится со штатного пульта вентустановки. К модулю JL201 можно подключить датчик концентрации углекислого газа или регулятор JLC-100 для локального (ручного) управления приводами.

Состав базового оборудования VAV-системы (приточной установки и автоматики)

В видеоролике рассказывается об управлении VAV-системой с централизованным управлением на 7 зон с пульта приточной установки Breezart 550 Lux:

Заключение

На этих трех примерах мы показали общие принципы построения и кратко описали возможности современных VAV-систем, более подробную информацию об этих системах можно найти на сайте Breezart .

Основные назначения данной системы: снижение эксплуатационных расходов и компенсация загрязнения фильтров.

По дифференциальному датчику давления , который установлен на плате контроллера, автоматика распознает давление в канале и автоматически выравнивает его путем увеличения или уменьшения оборотов вентилятора. Приточный и вытяжной вентиляторы при этом работают синхронно.

Компенсация загрязнения фильтров

При эксплуатации системы вентиляции фильтры неизбежно загрязняются, увеличивается сопротивление вентиляционной сети и уменьшается объем подаваемого в помещения воздуха. VAV-система позволит поддерживать постоянный расход воздуха на протяжении всего срока эксплуатации фильтров.

• VAV-система наиболее актуальна в системах с высоким уровнем очистки воздуха, где загрязнение фильтров приводит к ощутимому снижению объема подаваемого воздуха.

Снижение эксплуатационных расходов

VAV-система позволяет существенно сократить эксплуатационные расходы, особенно это заметно на приточных системах вентиляции , у которых высокое энергопотребление. Добиваются экономии путем полного или частичного отключения вентиляции отдельных помещений.

• Пример : можно отключать гостиную ночью .

При расчете системы вентиляции руководствуются различными нормами расхода воздуха на человека.

Обычно в квартире или доме все помещения вентилируются одновременно, расход воздуха на каждое из помещений рассчитывается исходя из площади и назначения.
А что делать, если в данный момент в помещении никого нет?
Можно установить клапана и закрывать их, но тогда весь объем воздуха распределится по оставшимся помещениям, но это приведёт к увеличению шума, и бесполезному расходованию воздуха, на прогрев которого были потрачены заветные киловатты.
Можно уменьшить мощность вентиляционной установки, но это так же уменьшит объем подаваемого воздуха во все помещения, и там где присутствуют пользователи воздуха будет «не хватать».
Лучшее решение, это подавать воздух только в те помещения, где есть пользователи. А мощность вентиляционной установки должна регулироваться сама, под требуемый расход воздуха.
Именно это и позволяет осуществить VAV-система вентиляции.

VAV-системы окупаются довольно быстро, особенно на приточных установках, но главное, позволяют существенно снизить эксплуатационные расходы.

• Пример : Квартира 100м2 с VAV-системой и без .

Регулируют объем подаваемого в помещение воздуха электрическими клапанами.

Важным условием постройки VAV-системы является организация минимального подаваемого объема воздуха. Причина такого условия кроется в отсутствии возможности управлять расходом воздуха ниже определённого минимального уровня.

Решается это тремя способами:

1. в отдельно взятом помещении организуется вентиляция без возможности регулирования и с объемом воздухообмена равным или большим, чем требуемый минимальный расход воздуха в VAV-системе.
2. во все помещения при выключенных или закрытых клапанах подается минимальное количество воздуха. Суммарно это количество должно быть равным или большим, чем требуемый минимальный расход воздуха в VAV-системе.
3. Совместно первый и второй вариант.

Управление от бытового выключателя:

Для этого потребуется бытовой выключатель и клапан с возвратной пружиной. Включение будет приводить к полному открытию клапана, и вентиляция помещения будет производиться в полном объеме. При выключении возвратная пружина закрывает клапан.

Выключатель/включатель заслонки.

• Оборудование : На каждое обслуживаемое помещение потребуется один клапан и один выключатель .
• Эксплуатация : При необходимости пользователь включает и выключает вентиляцию помещения бытовым выключателем .
• Плюсы : Самый простой и бюджетный вариант VAV-системы. Бытовые выключатели всегда подходят по дизайну .
• Минусы : Участие пользователя в регулировании. Низкая эффективность из-за on-off регулирования .
• Совет : Выключатель рекомендуется устанавливать при входе в обслуживаемое помещение, на отметке +900мм, рядом или в блоке выключателей света .

Минимальный требуемый объем воздуха всегда подается в помещение №1, отключить его невозможно, помещение №2 можно включать и отключать.

Минимальный требуемый объем воздуха распределяется на все помещения, так как клапана закрыты не полностью, и через них проходит минимальное количество воздуха. Все помещение можно включать и отключать.

Управление от кругового регулятора:

Для этого потребуется круговой регулятор и пропорциональный клапан. Данный клапан может открываться, регулируя объем подаваемого воздуха в пределах от 0 до 100%, необходимая степень открытия задается регулятором.

Круговой регулятор 0-10В

• Оборудование : на каждое обслуживаемое помещение потребуется один клапан с управлением 0…10В и один регулятор 0…10В .
• Эксплуатация : При необходимости пользователь выбирает необходимый уровень вентиляции помещения на регуляторе .
• Плюсы : Более точное регулирование количество подаваемого воздуха .
• Минусы : Участие пользователя в регулировании. Внешний вид регуляторов не всегда подходит по дизайну .
• Совет : Регулятор рекомендуется устанавливать при входе в обслуживаемое помещение, на отметке +1500мм, над блоком выключателей света .

Минимальный требуемый объем воздуха всегда подается в помещение №1, отключить его невозможно, помещение №2 можно включать и отключать. В помещении №2 можно плавно регулировать объем подаваемого воздуха.

Малое открытие (клапан открыт на 25%) Среднее открытие (клапан открыт на 65%)

Минимальный требуемый объем воздуха распределяется на все помещения, так как клапана закрыты не полностью, и через них проходит минимальное количество воздуха. Все помещение можно включать и отключать. В каждом помещении можно плавно регулировать объем подаваемого воздуха.

Управление по датчику присутствия:

Для этого потребуется датчик присутствия и клапан с возвратной пружиной . При регистрации в помещении пользователя датчик присутствия открывает клапан и вентиляция помещения производиться в полном объеме. При отсутствии пользователей возвратная пружина закрывает клапан.

Датчик движения

• Оборудование : на каждое обслуживаемое помещение потребуется один клапан и один датчик присутствия .
• Эксплуатация : Пользователь входит в помещение - начинается вентиляция помещения .
• Плюсы : Пользователь не участвует в регулировании зон вентиляции. Невозможно забыть включить или выключить вентиляцию помещения. Множество вариантов датчика присутствия .
• Минусы : Низкая эффективность из-за on-off регулирования. Внешний вид датчиков присутствия не всегда подходит по дизайну .
• Совет : Применяйте качественные датчики присутствия c встроенным реле времени, для корректной работы VAV- системы .

Минимальный требуемый объем воздуха всегда подается в помещение №1, отключить его невозможно. При регистрации пользователя начинается вентиляция помещения №2

Минимальный требуемый объем воздуха распределяется на все помещения, так как клапана закрыты не полностью, и через них проходит минимальное количество воздуха. При регистрации пользователя в любом из помещений начинается вентиляция данного помещения.

Управление по датчику CO2:

Для этого потребуется датчик CO2 с сигналом 0…10В и пропорциональный клапан с управлением 0…10В.
При регистрации превышения в помещении уровня CO2 датчик начинает открывать клапан в соответствии с регистрируемым уровнем CO2 .
При понижении уровня CO2 датчик начинает закрывать клапан, при этом клапан может закрыться, как полностью, так и до положения, при котором будет поддерживаться необходимый минимальный расход.

Настенный или канальный датчик СО2

• Пример : на каждое обслуживаемое помещение потребуется один пропорциональный клапан с управлением 0…10В и один датчик CO2 с сигналом 0…10В.
• Эксплуатация : Пользователь входит в помещение, и если уровень CO2 будет превышен - начинается вентиляция помещения .
• Плюсы : Самый энергоэффективный вариант. Пользователь не участвует в регулировании зон вентиляции. Невозможно забыть включить или выключить вентиляцию помещения. Система начинает вентиляцию помещения только когда это действительно нужно. Система максимально точно регулирует подаваемый в помещение объем воздуха .
• Минусы : Внешний вид датчиков CO2 не всегда подходит по дизайну .
• Совет : Применять качественные датчики CO2, для корректной работы. Канальный датчик CO2 возможно применять в приточно-вытяжных системах вентиляции, если в обслуживаемом помещении присутствуют и приток и вытяжка .

Основная причина, по которой требуется вентиляция помещения, это превышение уровня CО2.

В процессе жизнедеятельности человек выдыхает значительное количество воздуха с высоким уровнем CO2 и находясь в непроветриваемом помещении уровень CO2 в воздухе неизбежно растет, это и является определяющим, когда говорят что стало «мало воздуха».
Лучше всего воздух подавать в помещение именно при превышении уровня CO2 выше значения 600-800 ppm.
Ориентируясь на данный параметр качества воздуха можно создать самую энергоэффективную систему вентиляции .

Минимальный требуемый объем воздуха распределяется на все помещения, так как клапана закрыты не полностью, и через них проходит минимальное количество воздуха. При регистрации повышения содержания CO2 в любом из помещений начинается вентиляция данного помещения. Степень открытия и объем подаваемого воздуха зависит от уровня превышения содержания CO2.

Управление системой «Умный дом»:

Для этого потребуется система «Умный дом» и любой вид клапанов. К системе «Умный дом» могут быть подключены любые типы датчиков.
Управление воздухораспределением может быть как через датчики с помощью программы управления, так и пользователем с центрального пульта управления или приложения с телефона.

Панель умного дома

• Пример : Система работает по датчику СO2, периодически проветривает помещения, даже в отсутствии пользователей. Пользователь может принудительно включить вентиляцию в любом помещении, а так же задать количество подаваемого воздуха .
• Эксплуатация : Поддерживаются любые варианты управления .
• Плюсы : Самый энергоэффективный вариант. Возможность точного программирования недельного таймера .
• Минусы : Цена .
• Совет : Монтировать и настраивать квалифицированными специалистами .

Принцип работы VAV вентиляции основан на поддержании постоянного давления воздуха в центральном воздуховоде. Все потребители свежего воздуха (обычно их называют зоны), подключаются к центральному воздуховоду через клапан с электроприводом. Управляя электроприводом, мы можем открывать или закрывать клапан, а значит открывать, закрывать или регулировать объем свежего воздуха, поступающего в зону. Зоной может являться одна комната, несколько комнат, этаж, несколько этажей и т.п.

При открытии подачи свежего воздуха в комнату, давление в центральном воздуховоде подает, вентиляционная установка это «чувствует» и начинает увеличивать обороты вентилятора (а значит, увеличивая объем свежего воздуха) до достижения установленного давления. И наоборот, при закрытии зоны давление в центральном воздуховоде растет и вентиляционная установка снижает объем подаваемого свежего воздуха. При открытии/закрытии/регулировании зоны, в остальных зонах изменений в объёме подаваемого воздуха не происходит.

Для чего это всё нужно? Для экономии эксплуатационных ресурсов, затрат на нагрев свежего воздуха, повышения срока эксплуатации вентиляционного оборудования.

В данном разделе мы рассмотрим, как управлять VAV клапанами.

Самый простой способ управления – дискретный (зоны либо открыта, либо закрыта). Достигается это установкой на клапан электропривода с напряжением 220 Вольт и с дискретным управлением. Управление производится путем подачи/снятия с управляющего контакта электропривода напряжения. Как правило, включение/выключение зоны производится с клавиши обычного выключателя. Достоинством данного вида управления является дешевизна. Недостатком является неудобство эксплуатации – необходимо вручную включать/выключать подачу воздуха и все время об этом помнить (выключил ли я воздух, утюг, свет, чайник и т.п.)

Второй способ управления – плавный, от диммера . Достигается это установкой на клапан электропривода с напряжением 24 Вольта и с плавным управлением. Управление производится путем вращения клавиши диммера в ту или иную сторону. Достоинством данного вида управления является также дешевизна. Недостатком является опять-таки неудобство эксплуатации – необходимо вручную включать/выключать/регулировать подачу воздуха и все время об этом помнить. Кроме того, диммеры не всегда подходят по дизайну к световым выключателям, хоту зачастую устанавливаются рядом.

Третий способ управления – с пульта вентиляционной установки . Достигается это установкой на клапан электропривода с напряжением 24 Вольта и с плавным управлением. Управление производится путем регулирования объема подаваемого свежего воздуха с пульта вентиляционной установки или автоматически по заданному Пользователем сценарию (таймеру). Достоинством данного вида управления является возможность более гибкого управления потоками свежего воздуха и удобство эксплуатации. К недостатку можно отнести стоимость инсталляции данного вида управления VAV клапанами, но как говорится, «красота требует жертв».

Для того чтобы постоянно не заниматься управлением клапанами настраивают работу VAV клапанов в зависимости от концентрации уровня углекислого газа (CO2). Но на сегодняшний день нормально работающие датчики CO2 достаточно дорогое удовольствие, поэтому для внесения удобства пользованием VAV вентиляцией используют сценарии. Сценарий – это заранее запрограммированный алгоритм работы VAV вентиляции. На картинке активирован сценарий «День 2». Названия сценариев условны и помогают запомнить для чего предназначен данный сценарий. Например, сценарий «Гости» можно настроить на максимальную подачу свежего воздуха в гостиную комнату, а сценарий «Ночь» на подачу свежего воздуха только в спальные комнаты. Каждый сценарий можно отредактировать и настроить под свои требования.

Пульт TRD является универсальным устройством и может управлять VAV клапанами практически с любой вентустановки, поддерживающей функцию VAV. Лучше понять принцип работы VAV-системы и её управления помогут небольшие видеоролики, размещенные на youtube:

Приблизительную стоимость устройства VAV вентиляции можно узнать, позвонив по нашим телефонам, окончательную стоимость - только после вызова инженера на осмотр и уточнения всех нюансов, тонкостей и Ваших пожеланий.

Здоровье, благополучие людей и эффективность выполнения ими работы напрямую зависит от климата в помещении. Решения BELIMO для помещений и систем - полная номенклатура продукции для энергосберегающего управления климатом в зонах и отдельных помещениях зданий промышленного и гражданского назначений - подтверждают свои преимущества в огромном количестве проектов по всему миру.

VAV системы это:
индивидуальное регулирование параметров воздуха в отдельных помещениях;
возможность использования датчиков движения, датчиков СО2, реле времени и ручных регуляторов для изменения расхода воздуха;
снижение расходов на производство и монтаж сети воздуховодов, и снижение стоимости оборудования для подготовки воздуха;
снижение потребления электроэнергии; упрощение процесса запуска и настройки вентиляционной сети;
возможность непрерывного контроля величины количества воздуха в отдельных ответвлениях сети воздушных каналов;
возможность централизованного управления расходом воздуха в установке;
возможность переоборудования вентиляционной системы применительно к новым условиям.

VAV - компактный - эффективное управление климатом в помещении одним устройством
Электропривод, регулятор и датчик в одном устройстве - VAV-компактный обеспечивает экономичный способ управления переменным и постоянным потоками воздуха в офисных зданиях, отелях, больницах и т.д. Специальные поворотные электроприводы с крутящим моментом 5, 10 и 20 Нм и линейные электроприводы 150 Нм могут быть установлены на клапаны VAV/CAV в широком диапазоне типоразмеров. VAV- компактные регуляторы управляются как традиционным способом, так и через сеть MP-bus BELIMO. Модели MP могут быть интегрированы в системы более высокого уровня – вместе с одним датчиком на одно устройство - либо через DDC контроллер с интегрированным MP интерфейсом, либо через шлюз. Вентиляторы подключаются по сети Mp-bus к Оптимизатору вентилятора (Fan Optimizer), который существенно упрощает процесс оптимизации энергопотребления в зависимости от потребностей

VAV- универсальный - гибкость в случае проблемной среды
Номенклатура готовых к подключению VAV-универсальных устройств включает поворотные и охранные электроприводы, а также регуляторы с динамическими и статическими датчиками давления. Эти устройства можно настроить под точные требования определенных промышленных, торговых и общественных зданий. Цифровые самонастраивающиеся регуляторы VRP-M взаимодействуют с электроприводами быстрого срабатывания в лабораториях или промышленных помещениях с загрязненной атмосферой, обеспечивая моментальное поступление свежего воздуха. В зависимости от конкретного выбора, система автоматики может быть интегрирована в сеть более высокого уровня и оборудована –напрямую или через сеть MP-bus –Оптимизатором вентилятора BELIMO, что позволяет сократить до 50%электроэнергии, потребляемой вентилятором