Ankieta

Czym grzejesz?

  ​

Ogrzewanie

Ogrzewanie nadmuchowe - system VariTrane - strona 4


Konfiguracja systemu VAV Regulacja systemu
W czasie regulacji na poziomie systemu stosuje się zwykle następujące tryby sterowania: - tryb zajęty - pracy (
occupied mode),
- tryb nie zajęty (
unoccupied mode),
- szczyt poranny.

W typowych zastosowaniach komercyjnych
tryb zajęty występuje w ciągu dnia. We wszystkich strefach przebywania ludzi muszą być utrzymane określone warunki komfortu. Musi być dostarczana odpowiednia ilość powietrza zewnętrznego i muszą być utrzymane nastawione temperatury.
W czasie trybu pracy:
- główny wentylator nawiewny pracuje w sposób ciągły,
- temperatura powietrza dostarczane go do skrzynek VAV jest stała,
- wentylator nawiewny utrzymuje odpowiednią nastawę ciśnienia statycznego dla systemu,
- przepustnica powietrza zewnętrznego jest tak regulowana, by do systemu była dostarczana odpowiednia ilość powietrza,
- wszystkie skrzynki VAV są regulowane tak, by utrzymywać w swoich strefach nastawione temperatury.

Tryb nie zajęty występuje zwykle w nocy. Stosowany jest w celu oszczędzania energii. Budynek nie wymaga dostarczania powietrza zewnętrznego, ponieważ nie przebywają w nim ludzie, a regulacja temperatury jest najczęściej konieczna jedynie w pomieszczeniach ze ścianami zewnętrznymi, w celu utrzymania jej w określonych granicach (np. między 15 a 30°C). Niepotrzebna jest zwykle regulacja temperatury stref wewnętrznych budynku, ponieważ odpowiednia regulacja stref zewnętrznych w sposób właściwy ogranicza temperaturę w pomieszczeniach wewnętrznych.

W czasie trybu nie zajętego:
- główny wentylator nawiewny pracuje cyklicznie w zależności od sygnałów termostatów umieszczonych w strefach zewnętrznych lub centralnie zlokalizowanego "nocnego" termostatu;
- wentylator nawiewny utrzymuje odpowiednią nastawę ciśnienia statycznego dla systemu;
- przepustnica powietrza zewnętrzne go jest zamknięta;
- wszystkie skrzynki VAV, które "żądają" dostarczania chłodu lub ciepła, są regulowane tak, by utrzymywać w swoich strefach nastawione dla tego trybu temperatury;
- wszystkie pozostałe skrzynki są wy łączone.

Poranny szczyt występuje przy przejściu z trybu nie zajętego do trybu pracy. System sterowania ma za zadanie jak najszybsze ustalenie warunków komfortu w budynku. W tym trybie początkowo nie jest konieczne dostarczanie powietrza zewnętrznego, ponieważ w pomieszczeniach nie przebywają ludzie. Może to być niezbędne w celu przygotowania pomieszczeń do obecności użytkowników (np. w celu rozrzedzenia ewentualnych zanieczyszczeń, nagromadzonych w czasie trybu pracy nocnej).

W czasie szczytu porannego:
- główny wentylator nawiewny pracuje w sposób ciągły,
- wentylator nawiewny utrzymuje odpowiednią nastawę ciśnienia statycznego dla systemu,
- przepustnica powietrza zewnętrzne go jest zamknięta, dopóki nie jest konieczne jej otwarcie,
- przepustnice w skrzynkach są albo całkowicie otwarte, albo regulowane do osiągnięcia swoich nastaw temperatury.
Szczyt poranny kończy się z chwilą, gdy temperatura w strefach zewnętrznych osiągnie nastawy trybu pracy.
Wtedy system przełącza się w tryb zajęty.

Regulacja wentylatora
Dla realizacji wymagań narzuconych przez system VAV, dobór i sterowanie wentylatora powietrza nawiewanego muszą być prowadzone w sposób umożliwiający mu stabilną pracę w pełnym zakresie wymaganych parametrów. Regulacja wydajności wentylatora może być realizowana przez zamontowanie urządzeń dławiących (rozwiązanie nie zalecane jako nieekonomiczne) lub zmianę obrotów silnika (rozwiązanie zalecane). Każdy sposób regulacji wymaga podania sygnału z regulatora sterującego ciśnieniem statycznym w systemie. Regulator porównuje odczytane ciśnienie z nastawionym i odpowiednio zmienia wydajność wentylatora.

Stosowane są trzy metody pomiaru i regulacji ciśnienia statycznego.
1) Sterowanie według czujnika ciśnienia statycznego umieszczonego na wylocie z wentylatora
Jak sama nazwa wskazuje, czujnik zamontowany jest niedaleko wentylatora, a regulator jest tak zaprogramowany, by wentylator utrzymywał wymagane ciśnienie przy projektowanym przepływie. Plusem tego rozwiązania jest możliwość zainstalowania i sprawdzenia czujnika przez producenta centrali wentylacyjnej, co gwarantuje dużą niezawodność i nie powoduje zwiększenia kosztów instalacji. Przy konieczności montażu klap przeciwpożarowych nie ma niebezpieczeństwa nadmiernego wzrostu ciśnienia, gdyż czujnik znajduje się po stronie wentylatora. W zależności od wielkości systemu można wyeliminować inne czujniki montowane w instalacji. Rozwiązanie to nie jest jednak tak korzystne pod względem energetycznym jak pozostałe rozwiązania.
2) Sterowanie według czujnika umieszczonego na instalacji nawiewnej
W drugiej metodzie czujnik ciśnienia zamontowany jest zwykle w odległości ok. 2/3 między wylotem z wentylatora a wlotem do najbardziej niekorzystnie położonej skrzynki VAV (na gałęzi instalacji o największym spadku ciśnienia). Czujnik jest montowany na placu budowy, a regulator ustawiony tak, by wentylator utrzymywał odpowiednie ciśnienie w punkcie pomiaru, przy przepływie projektowanym.
W rozległych instalacjach z dużą liczbą skrzynek określenie najlepszej lokalizacji czujnika dla różnych warunków pracy może być trudne - zwykle wymaga wielu prób i montażu kilku czujników. Montaż i regulacja na placu budowy powodują wzrost kosztów instalacji i zmniejszają niezawodność systemu w porównaniu z systemami z czujnikami montowanymi fabrycznie. Takie położenie czujnika umożliwia jednak oszczędność energii zużywanej przez wentylator, w porównaniu z poprzednim rozwiązaniem.
3) Optymalizacja ciśnienia statycznego
Metoda ta łączy korzyści wynikające z fabrycznego montażu czujnika z oszczędnościami w kosztach eksploatacji. Pojedynczy czujnik ciśnienia zamontowany jest niedaleko wentylatora (rys. 9) - jak w rozwiązaniu pierwszym - a regulator dynamicznie ustawia ciśnienie statyczne na podstawie pozycji przepustnic w skrzynkach VAV.



Sterowniki skrzynek (DDC) znają położenie "swoich" przepustnic i zmieniają je w zależności od wymaganego przepływu. System zarządzania budynkiem (BMS) w sposób ciągły przegląda wszystkie skrzynki w poszukiwaniu przepustnicy o największym stopniu otwarcia. Regulator przestawia nastawę ciśnienia statycznego, tak by co najmniej jedna skrzynka (ta wymagająca największego ciśnienia na wlocie) była prawie całkowicie otwarta. W wyniku tego wentylator utrzymuje tylko taką wielkość ciśnienia, które zapewnienia wymagany przepływ przez "krytyczną" skrzynkę.
Metoda ta umożliwia fabryczne zamontowanie i sprawdzenie czujnika. Czujnik jest zamontowany na wylocie wentylatora, dlatego może służyć również jako czujnik wysokiego ciśnienia. Zastosowanie w skrzynkach regulacji cyfrowej DDC (UCM/VAV) umożliwia osiągnięcie największych oszczędności energii.
Porównanie trzech powyższych metod regulacji ciśnienia statycznego pokazuje potencjalne możliwości oszczędzania zużywanej energii (wykres).
Przy częściowym obciążeniu systemu zastosowanie optymalizacji ciśnienia statycznego powoduje, że wentylator nawiewny zużywa jedynie 43% zapotrzebowania mocy w warunkach całkowitego obciążenia - w stosunku do 55% zużywanych przy zastosowaniu drugiej metody (montaż czujnika ciśnienia na kanale nawiewnym). Dodatkowo, optymalizacja ciśnienia w systemie umożliwia mu taką pracę, jakby czujnik ciśnienia był w każdej skrzynce i nie ma niebezpieczeństwa, że do jakiejkolwiek strefy będzie dostarczana zbyt mała ilość powietrza. Praca przy najmniejszym możliwym ciśnieniu statycznym, przy obciążeniu częściowym daje również korzyści z punktu widzenie akustyki pomieszczeń.