Imagina que quieres instalar un sistema de ventilación en tu apartamento. Los cálculos muestran que para calentar el aire de suministro en la estación fría, se requerirá un calentador de 4,5 kW (permitirá calentar el aire de -26°С a +18°С con una capacidad de ventilación de 300 m³/h). La electricidad se suministra al apartamento a través de una máquina automática de 32A, por lo que es fácil calcular que la potencia del calentador es aproximadamente el 65% de la potencia total asignada al apartamento. Esto significa que dicho sistema de ventilación no solo aumentará significativamente la cantidad de facturas de electricidad, sino que también sobrecargará la red eléctrica. Evidentemente, no es posible instalar un calefactor de tal potencia y habrá que reducir su potencia. Pero, ¿cómo hacer esto sin reducir el nivel de comodidad de los habitantes del apartamento?

¿Cómo reducir el consumo de electricidad?

Unidad de ventilación con recuperador.
Necesita una red para funcionar.
conductos de suministro y escape.

Lo primero que suele venir a la mente en estos casos es utilizar sistema de ventilación con recuperador. Sin embargo, estos sistemas son adecuados para casas de campo grandes, mientras que en los apartamentos simplemente no hay suficiente espacio para ellos: además de la red de suministro de aire de suministro, se debe conectar una red de escape al intercambiador de calor, duplicando la longitud total del aire. conductos Otra desventaja de los sistemas de recuperación es que para organizar la sobrepresión de aire de las habitaciones "sucias", una parte importante del flujo de escape debe dirigirse a los conductos de escape del baño y la cocina. Y el desequilibrio de los flujos de suministro y escape conduce a una disminución significativa en la eficiencia de recuperación (es imposible rechazar la sobrepresión de aire de las instalaciones "sucias", ya que en este caso los olores desagradables comenzarán a caminar por el apartamento). Además, el costo de un sistema de ventilación recuperativa puede superar fácilmente el doble del costo de uno convencional. sistema de suministros. ¿Existe otra solución económica a nuestro problema? Sí, este es un sistema VAV de suministro.

sistema VAV o VAV(Volumen de aire variable) le permite ajustar el suministro de aire en cada habitación de forma independiente entre sí. Con un sistema de este tipo, puede apagar la ventilación en cualquier habitación de la misma manera que solía apagar las luces. De hecho, después de todo, no dejamos la luz encendida donde no hay nadie; sería una pérdida irrazonable de electricidad y dinero. ¿Por qué dejar que un sistema de ventilación con un calentador potente desperdicie energía en vano? Sin embargo, los sistemas de ventilación tradicionales hacen exactamente eso: suministran aire caliente a todas las habitaciones donde podría haber personas, independientemente de si realmente están allí. Si controláramos la luz de la misma manera que la ventilación tradicional, ¡quemaría todo el apartamento a la vez, incluso de noche! A pesar de la ventaja obvia de los sistemas VAV, en Rusia, a diferencia de Europa Oriental, aún no se han generalizado, en parte porque su creación requiere una automatización compleja, lo que aumenta significativamente el costo de todo el sistema. Sin embargo, la rápida reducción en el costo de los componentes electrónicos, que se ha producido recientemente, ha hecho posible el desarrollo de bajo costo. soluciones llave en mano para construir sistemas VAV. Pero antes de pasar a la descripción de ejemplos de sistemas con flujo de aire variable, entenderemos cómo funcionan.

La ilustración muestra un sistema VAV con una capacidad máxima de 300 m³/h que da servicio a dos áreas: una sala de estar y un dormitorio. En la primera figura, el suministro de aire se realiza en ambas zonas: 200 m³/h en la sala de estar y 100 m³/h en el dormitorio. Supongamos que en invierno la potencia del calentador no será suficiente para calentar tal flujo de aire a temperatura confortable. Si hubiéramos utilizado un sistema de ventilación convencional, habríamos tenido que reducir el rendimiento general, pero luego se habría vuelto sofocante en ambas salas. Sin embargo, tenemos instalado un sistema VAV, por lo que durante el día solo podemos suministrar aire a la sala de estar, y por la noche solo al dormitorio (como en la segunda imagen). Para ello, las válvulas que regulan el volumen de aire suministrado a las instalaciones están equipadas con accionamientos eléctricos que permiten abrir y cerrar las compuertas de las válvulas mediante interruptores convencionales. Así, al pulsar el interruptor, el usuario apaga la ventilación del salón antes de acostarse, donde no hay nadie por la noche. En este momento, el sensor de presión diferencial, que mide la presión del aire a la salida de la unidad de tratamiento de aire, detecta un aumento en el parámetro medido (cuando la válvula está cerrada, la resistencia de la red de suministro de aire aumenta, lo que provoca un aumento en la presión de aire en el conducto de aire). Esta información se transmite a la unidad de tratamiento de aire, que reduce automáticamente el rendimiento del ventilador lo suficiente como para mantener sin cambios la presión en el punto de medición. Si la presión en el conducto permanece constante, entonces el flujo de aire a través de la válvula en el dormitorio no cambiará y seguirá siendo de 100 m³ / h. El rendimiento global del sistema disminuirá y también será igual a 100 m³/h, es decir, la energía consumida por el sistema de ventilación durante la noche. disminuirá 3 veces sin sacrificar la comodidad de las personas! Si enciende el suministro de aire alternativamente: durante el día en la sala de estar y por la noche en el dormitorio, la potencia máxima del calentador se puede reducir en un tercio y la energía promedio consumida a la mitad. Lo más interesante es que el costo de un sistema VAV de este tipo supera el costo de un sistema de ventilación convencional en solo un 10-15%, es decir, este sobrepago se compensará rápidamente al reducir el monto de las facturas de electricidad.

Una breve presentación en video lo ayudará a comprender mejor el principio del sistema VAV:

Ahora, habiendo tratado el principio de funcionamiento del sistema VAV, veamos cómo puede ensamblar dicho sistema en función del equipo disponible en el mercado. Como base, tomaremos las unidades de tratamiento de aire Breezart compatibles con VAV rusas, que le permiten crear sistemas VAV que atienden de 2 a 20 zonas con control centralizado desde el control remoto, temporizador o sensor de CO 2 .

Sistema VAV con control de 2 posiciones

Este sistema VAV se basa en una unidad de tratamiento de aire Breezart 550 Lux con una capacidad de 550 m³/h, que es suficiente para dar servicio a un apartamento o una pequeña casa de campo (teniendo en cuenta el hecho de que un sistema de flujo de aire variable puede tener una capacidad menor en comparación con un sistema de ventilación tradicional). Este modelo, como todas las demás unidades Breezart, se puede utilizar para crear un sistema VAV. Además, necesitamos un conjunto VAV-DP, que incluye un sensor JL201DPR que mide la presión del conducto cerca del punto de bifurcación.

Sistema VAV para dos zonas con control de 2 posiciones

El sistema de ventilación se divide en 2 zonas, y las zonas pueden consistir en una habitación (zona 1) o varias (zona 2). Esto permite el uso de dichos sistemas de 2 zonas no solo en apartamentos, sino también en casas de campo u oficinas. Las válvulas de cada zona se controlan de forma independiente entre sí mediante interruptores convencionales. La mayoría de las veces, esta configuración se usa para cambiar los modos de noche (suministro de aire a la zona 1 solamente) y día (suministro de aire a la zona 2 solamente) con la posibilidad de suministrar aire a todas las habitaciones, si, por ejemplo, los invitados han venido a usted.

Comparado con un sistema convencional (sin control VAV), el incremento en el costo del equipo básico es de aproximadamente 15% , y si tenemos en cuenta el coste total de todos los elementos del sistema, junto con trabajo de instalación, entonces el aumento de valor será casi imperceptible. Pero incluso un sistema VAV tan simple permite ¡ahorre alrededor del 50% de electricidad!

En el ejemplo dado, usamos solo dos zonas controladas, pero puede haber cualquier cantidad de ellas: la unidad de tratamiento de aire simplemente mantiene la presión establecida en el conducto de aire, independientemente de la configuración de la red de suministro de aire y la cantidad de VAV controlados. válvulas Esto permite, en caso de falta de fondos, instalar primero el sistema VAV más simple en dos zonas, aumentando aún más su número.

Hasta ahora, hemos considerado sistemas de control de 2 posiciones en los que la válvula VAV está 100 % abierta o completamente cerrada. Sin embargo, en la práctica, se utilizan con mayor frecuencia sistemas más convenientes con control proporcional, que permiten ajustar suavemente el volumen de aire suministrado. Ahora consideraremos un ejemplo de tales sistemas.

Sistema VAV con control proporcional

Sistema VAV para tres zonas con control proporcional

Este sistema utiliza un Breezart 1000 Lux PU más eficiente a 1000 m³/h, que se utiliza en oficinas y casas de campo. El sistema consta de 3 zonas con control proporcional. Los módulos CB-02 se utilizan para controlar actuadores de válvulas proporcionales. En lugar de interruptores, aquí se utilizan reguladores JLC-100 (exteriormente similares a los atenuadores). Dicho sistema permite al usuario ajustar suavemente el suministro de aire en cada zona en el rango de 0 a 100%.

La composición del equipamiento básico del sistema VAV (unidad de alimentación y automatización)

Tenga en cuenta que en un sistema VAV, las zonas con control proporcional y de 2 posiciones se pueden usar simultáneamente. Además, el control se puede realizar a partir de sensores de movimiento; esto permitirá que se suministre aire a la habitación solo cuando haya alguien en ella.

La desventaja de todas las opciones consideradas para los sistemas VAV es que el usuario tiene que ajustar manualmente el suministro de aire en cada zona. Si hay muchas zonas de este tipo, es mejor crear un sistema con control centralizado.

Sistema VAV con control centralizado

El control centralizado del sistema VAV le permite habilitar escenarios preprogramados cambiando el suministro de aire en todas las zonas simultáneamente. Por ejemplo:

• Modo nocturno. El aire se suministra sólo a los dormitorios. En todas las demás habitaciones, las válvulas están abiertas a un nivel mínimo para evitar el estancamiento del aire.
• modo día. Todas las habitaciones excepto los dormitorios se suministran con aire. en su totalidad. En los dormitorios, las válvulas están cerradas o abiertas a un nivel mínimo.
• Huéspedes. Se ha aumentado el flujo de aire en la sala de estar.
• Ventilación cíclica(se usa cuando hay una ausencia prolongada de personas). Cada habitación se sirve por turno. una pequena cantidad de aire - esto evita la aparición de olores desagradables y congestión, que pueden crear molestias cuando las personas regresan.

Sistema VAV para tres zonas con control centralizado

Para control centralizado Los actuadores de válvula utilizan módulos JL201, que se combinan en un solo sistema controlado a través del bus ModBus. La programación de escenarios y el control de todos los módulos se realiza desde el mando a distancia estándar de la unidad de ventilación. El módulo JL201 se puede conectar a un sensor de concentración de dióxido de carbono o a un controlador JLC-100 para el control local (manual) de actuadores.

La composición del equipamiento básico del sistema VAV (unidad de alimentación y automatización)

El video describe cómo controlar un sistema VAV con control centralizado para 7 zonas desde la unidad de tratamiento de aire Breezart 550 Lux:

Conclusión

En estos tres ejemplos, hemos mostrado principios generales y describió brevemente las capacidades de los sistemas VAV modernos, se puede encontrar más información sobre estos sistemas en el sitio web de Breezart.

sistema VAV es un sistema de ventilación con un flujo de aire variable (Variable Air Volume). Esta es una forma rentable de hacer energía. sistema efectivo Ventilación que ahorra energía sin sacrificar el confort. Los sistemas VAV modernos durante la operación pueden amortizarse rápidamente debido a una reducción significativa en el consumo de energía.

La principal ventaja de los sistemas VAV es un importante ahorro de energía, especialmente relevante para los sistemas de ventilación con calentador eléctrico: los usuarios tienen la oportunidad de encender y apagar la ventilación en cualquier habitación de la misma manera que encienden y apagan las luces. Y el uso de válvulas con actuadores eléctricos proporcionales hará que el control sea aún más conveniente, permitiendo a los usuarios ajustar suavemente el volumen de aire suministrado. También puede cambiar el volumen de aire mediante la señal de un sensor de presencia (similar al sistema Smart Eye utilizado en los sistemas divididos residenciales), sensores de temperatura, humedad, concentración de CO 2 y otros, todo esto automatizará la gestión del ahorro de energía.

Ejemplo: puede apagar la sala de estar por la noche.

Como regla general, en un apartamento / casa, la ventilación de todas las habitaciones se produce simultáneamente, según el volumen calculado para cada habitación (se tiene en cuenta el área de la habitación, el propósito y la cantidad de personas). Pero a menudo hay una situación en la que no hay nadie en algunas habitaciones. Puede instalar válvulas de control y cerrarlas, lo que conducirá a la redistribución de todo el volumen de aire a las habitaciones restantes. Pero habrá un problema con un aumento en el flujo de aire y, en consecuencia, un aumento en el nivel de ruido y el consumo inútil de aire, para cuyo calentamiento se gastarán kilovatios de electricidad. También es posible reducir la posibilidad de ajuste del suministro, pero en este caso habrá escasez de aire en las habitaciones con personas.

Por eso, la mejor solución es utilizar un sistema de ventilación por zonas (VAV). Le permite suministrar la cantidad necesaria de aire a aquellas habitaciones donde se encuentran personas actualmente. Y la potencia de la unidad de tratamiento de aire se regulará de forma independiente, en función de la carga en cada momento.

El período de recuperación de la inversión de un sistema de ventilación por zonas es muy corto, ya que el uso de un sistema VAV puede reducir significativamente los costos operativos.

Por ejemplo:
Familia de 4 con dos hijos. Mamá no trabaja. Un niño va a la escuela / Jardín de infancia. El segundo es todavía pequeño y se sienta con su madre en casa.

Ventilación sin utilizar un sistema VAV

habitación	Horario de presencia de personas en el local, número de personas	Consumo de aire
			Total, m 3 / hora	6 00 - 8 00	9 00 - 10 00	10 00 - 12 00	12 00 - 15 00	15 00 - 19 00	19 00 - 21 00	21 00 - 23 00	23 00 - 6 00
Sala*	4	45	180	3	2	0	1	1	4	3	0
Dormitorio	2	45	90	0	0	0	0	0	0	0	2
Para niños	2	45	90	1	0	0	1	2	0	1	2
Gabinete	1	45	45	0	0	0	0	0	0	0	0
Actuación:			100%	100%	100%	100%	100%	100%	100%	100%	100%
Consumo de aire, m 3 / hora			405	405	405	405	405	405	405	405	405
			5020	5020	5020	5020	5020	5020	5020	5020	5020
			121

Ventilación con sistema VAV

habitación	Horario de presencia de personas en el local, número de personas	Consumo de aire		Horario de presencia de personas en el local
		Norma para 1 persona, m 3 / hora ***	Total, m 3 / hora	6 00 - 8 00	9 00 - 10 00	10 00 - 12 00	12 00 - 15 00	15 00 - 19 00	19 00 - 21 00	21 00 - 23 00	23 00 - 6 00
Sala*	4	45	180	3	2	2	1	1	4	3	0
Dormitorio	2	45	90	0	0	0	0	0			2
Para niños	2	45	90	1	0	0	1	2	0	1	2
Gabinete	1	45	45	0	0	0	0	0	0	0	0
Actuación:			100%	44,44%	22,22%	22,22%	22,22%	33,33%	44,44%	44,44%	44,44%
Consumo de aire			405	180	90	90	90	135	180	180	180
Potencia calorífica requerida, W**			5020	2231	1116	1116	1116	1673	2231	2231	2231
Consumo total de energía por día, kWh			44

* el flujo de aire en la sala tiene en cuenta la compensación de extractos naturales de la cocina y el baño para eliminar los olores, teniendo en cuenta el horario en que la familia se reúne para desayunar y cenar

** el consumo de electricidad se da para el período de invierno, temperatura exterior calculada -15 °C, temperatura del aire suministrado al local +22 °C

Como resultado del uso del sistema VAV, obtuvimos ahorros significativos y una reducción de 3 veces en el costo de la calefacción por aire, manteniendo el nivel de comodidad y el volumen de aire suministrado a las áreas donde se alojan las personas.

El principio de funcionamiento del sistema VAV.

Un sistema VAV típico consta de los siguientes componentes:

• unidad de ventilación con rendimiento continuamente variable. Debe utilizar un ventilador conmutado electrónicamente (inverter) o un ventilador convencional controlado por un controlador de velocidad (autotransformador electrónico), que le permite cambiar suavemente la velocidad del ventilador.
• caja de distribución de aire, en el que se mantiene una presión constante (dada). Los conductos de aire de todas las instalaciones con servicio están conectados a esta cámara.
• Sensor de presión diferencial, que se encuentra cerca de la cámara de distribución. El sensor, mediante un tubo delgado, mide la presión dentro de la cámara y transmite esta información a la unidad de ventilación.
• Válvulas de aire motorizadas(válvulas VAV) controladas por interruptores o reguladores (no mostrados en el diagrama).

Veamos cómo funciona todo. Suponga que al principio todas las válvulas de aire están completamente abiertas. Si una de las válvulas se cierra durante el funcionamiento, la presión en la cámara de distribución de aire comienza a aumentar. Este cambio es registrado por un sensor, y el sistema de automatización de la unidad de tratamiento de aire reduce la velocidad del ventilador lo suficiente para que la presión en la cámara vuelva a su nivel anterior (el proceso de transición no toma más de un minuto). Así, el sistema de automatización monitorea constantemente el nivel de presión en la cámara y, si se desvía en una u otra dirección del valor establecido, cambia la velocidad del ventilador para que la presión vuelva a la normalidad. Dado que la presión en la cámara, y por tanto en la entrada de cada conducto, es constante, el volumen de aire que entra en el local estará determinado únicamente por el ángulo de giro de la compuerta de la correspondiente compuerta. La ilustración muestra un sistema VAV que sirve solo a 3 habitaciones, pero puede haber cualquier cantidad de habitaciones.

Todo el equipo utilizado para construir un sistema VAV se puede dividir en dos partes: unidad de ventilación con sensor de presión y red de distribución de aire con zonas regulables. Ambas partes del sistema VAV pueden funcionar de forma independiente: la unidad de ventilación mantiene una presión predeterminada en la cámara de distribución de aire mediante un sensor, y el usuario puede abrir y cerrar válvulas en todas las zonas mediante interruptores. Dado que la presión en la cámara es constante, el flujo de aire en cada habitación dependerá solo de la posición de la compuerta de esa habitación y no dependerá del flujo de aire en otras habitaciones.

Tipos de sistemas de ventilación por zonas.

Según el tipo de control, los sistemas VAV pueden ser:

1. Con control local y accionamientos discretos(las válvulas tienen solo dos posiciones: abierta y cerrada, controladas por interruptores).

2. Con control local y módulos SV-02, que controlan actuadores proporcionales. Los reguladores están conectados a estos módulos, lo que le permite cambiar suavemente el flujo de aire en cada zona.

3. Con control centralizado y módulos JL201, que controlan actuadores proporcionales. En este caso, el flujo de aire se puede controlar localmente (con la ayuda de reguladores o sensores), centralmente desde el panel de control o mediante un sensor de CO 2 . En consecuencia, los módulos de control remoto y JL201 deben conectarse mediante un cable de datos.

Sistema VAV con control de válvula discreto

Este es el tipo de sistema VAV más simple y económico.

El sistema que se muestra en la ilustración consta de una unidad de tratamiento de aire Breezart 550 Lux, un sensor de presión JL201DPR y varios válvulas de aire con accionamientos eléctricos discretos (es decir, con solo dos posiciones: abierto o cerrado). Los actuadores se controlan mediante interruptores convencionales, que se instalan en locales atendidos y permiten abrir o cerrar la válvula al suministrar o quitar energía (las válvulas tienen un voltaje de operación de 220V). Para conectar el sensor de presión a la unidad de ventilación, necesita un módulo cruzado RSCON y una fuente de alimentación de 24V. La longitud de la tubería desde el módulo JL201DPR hasta el punto de medición no debe exceder los 2 metros. Las válvulas se pueden controlar no solo manualmente, sino también automáticamente desde la iluminación superior o un sensor de movimiento con un retardo de apagado y una salida de relé de 220 V (dichos sensores se utilizan para controlar la iluminación exterior de las cabañas).

Para reducir el coste del sistema y el espacio que ocupa, en el ejemplo anterior no se utiliza una cámara de distribución de aire, se mantiene una presión constante en el canal. Como se señaló anteriormente, en este caso, todos los conductos de aire deben estar separados de un punto.

Descripción del sistema:

• Habitación No. 1 - control desde el interruptor. Aquí, además de cerca de la válvula No. 5, se instala una válvula de mariposa de equilibrio, que le permite ajustar el flujo de aire establecido según el proyecto para una habitación determinada con la válvula VAV abierta. Se necesita una válvula de equilibrio solo cuando los topes mecánicos del ángulo del actuador no pueden lograr una precisión de flujo de aire aceptable.
• Habitaciones No. 2 y 3: dos habitaciones se combinan en una zona, controlada por un interruptor.
• La válvula de la habitación n° 4 no tiene accionamiento eléctrico. Se equilibra en la etapa de puesta en marcha para un caudal de aire determinado (al menos el 10 % del caudal de aire máximo) y garantiza el funcionamiento normal de la unidad de ventilación cuando todas las demás válvulas están cerradas.
• Sala No. 5 - control desde un sensor de movimiento. La válvula se abre automáticamente cuando se detecta el movimiento de una persona en la habitación. El apagado se produce automáticamente después de un tiempo establecido (generalmente ajustable en el rango de 1 a 15 minutos) después de la última activación del sensor.

Se puede abandonar la zona de caudal fijo (habitación n° 4) configurando la posición extrema de un actuador o la posición de la compuerta de forma que en estado “cerrado” la cantidad mínima de aire necesaria para el funcionamiento normal funcionamiento de la unidad de ventilación entra en la habitación. Es recomendable utilizar una sola zona para ello, ya que si hay varias compuertas entreabiertas y la ventilación está apagada, los sonidos de voz y otros ruidos pueden propagarse entre habitaciones a través de los conductos de aire (cuando la ventilación está encendida, esto no es tan notorio debido a el movimiento del aire).

Sistema VAV con control de válvula proporcional

Este sistema VAV es similar al anterior, pero utiliza válvulas proporcionales que le permiten ajustar suavemente el ángulo de rotación del amortiguador, cambiando la capacidad de la válvula en el rango de 0 a 100%. Los actuadores de válvula se controlan mediante módulos CB-02, a los que se conectan reguladores JLC101 (potenciómetros). Dado que la presión en el conducto es constante, el flujo de aire en cada habitación estará determinado solo por el ángulo de rotación de la aleta del regulador correspondiente y la posición de la aleta, por el ángulo de rotación de la perilla del regulador.

El sistema utiliza unidades con una tensión de funcionamiento de 24 V. corriente continua. Se alimentan de módulos SV-02, a los que se conecta un cable desde la fuente de alimentación. Los módulos SV-02 también permiten transmitir información sobre la posición actual de la compuerta (señal 0 - 10V) para controlar el flujo de aire real. Calculemos la potencia requerida de la fuente de alimentación: un conjunto de la unidad y el módulo CB-02 consumen 2.5W + 0.5W = 3W. Y tres juegos: 9 vatios. En el sistema, debe usar una fuente de alimentación que tenga una reserva de energía del 15-20%, es decir, al menos 11 vatios.

Otra diferencia entre este sistema y el anterior es la ausencia de válvula de equilibrado. El módulo SV-02 le permite ajustar la posición del amortiguador de la válvula en los estados abierto y cerrado (es decir, en las posiciones extremas de la perilla del regulador) utilizando resistencias de corte ubicadas en la placa del módulo. Esto facilita el ajuste del sistema de modo que cuando el regulador se ajusta al mínimo, la hoja de la compuerta permanece entreabierta, proporcionando un flujo de aire determinado. Tenga en cuenta que se instala una válvula discreta en la habitación No. 5, que se controla desde la iluminación central. Con esto queríamos mostrar que no hay restricciones sobre cómo controlar el flujo de aire y que es posible usar varias soluciones técnicas en un solo sistema.

Sistema VAV con control de válvula central

Considere una versión más compleja de un sistema VAV con control centralizado de todos sus elementos. La principal diferencia entre esta opción y la anterior es el uso de módulos electrónicos JL201. Con todas las capacidades del SV-02 (se describieron en el ejemplo anterior), los nuevos módulos tienen entradas para conectar sensores de movimiento, temperatura, flujo de aire, concentración de CO 2 y otros. Además, estos módulos cuentan con un puerto de conexión al bus Modbus para control centralizado de la válvula y lectura remota de las lecturas de los sensores conectados al módulo.

En la modificación JL201DP, un digital sensor de presión diferencial, cuyas lecturas también se pueden transmitir a través de Modbus. Al conectar los módulos con un solo bus Modbus, podremos controlar de forma centralizada (escenario) todo el sistema.

El sistema de ventilación que se muestra en este ejemplo demuestra varias opciones aplicación de módulos JL201. Además de estos módulos, el sistema incluye los siguientes elementos:

• Unidad de suministro Breezart 12000 Aqua.
• Válvulas motorizadas con control proporcional.
• Reguladores JLC101, sensor de CO2.

Descripción del sistema por habitaciones:

n° 1 Ningún controlador o sensor está conectado al módulo JL201. El control se realiza únicamente desde el panel central a través del bus Modbus. Esta opción se puede utilizar en una oficina donde la ventilación se enciende mediante un temporizador durante las horas de trabajo.

Nº 2, 3 y 4. La ilustración muestra variante posible uso de una válvula para el servicio de varios locales. El control se puede realizar tanto de forma central como local utilizando el controlador JLC101. El cambio entre los modos de operación manual y automático se realiza utilizando el mismo regulador o un temporizador.

No. 5. El regulador JLC101 también está instalado en esta sala.

No. 6. Solo un sensor de CO 2 está instalado en esta habitación. El flujo de aire se ajusta automáticamente para mantener la concentración de dióxido de carbono establecida desde el control remoto. Gracias a esto, la ventilación en esta habitación se enciende solo cuando hay alguien allí.

Sistema VAV basado en sensor de CO 2

El control solo es posible desde el sensor de dióxido de carbono, cualquier otro control de la zona del sistema VAV es imposible, el control conjunto también es imposible (el tipo de control se establece durante la puesta en marcha).

Por defecto se utiliza un sensor con salida 0-10V y un rango de medida de 0-2000ppm (al utilizar sensores con otros parámetros se debe configurar el módulo JL201 a través del programa JLConfigurator). Al configurar a través de JLConfigurator, se puede usar una señal de 2-10 V, 4-20 mA y cualquier rango de medición. Cuando selecciona el modo Sensor de CO 2, los campos mínimo y máximo establecen las concentraciones mínima y máxima de dióxido de carbono en unidades PPM. Si durante la operación del sistema de ventilación de zona el valor real de la concentración de dióxido de carbono está por debajo del valor mínimo, entonces el voltaje mínimo (establecido en el paso anterior) se establecerá en el actuador de la válvula. Si el valor real de la concentración de dióxido de carbono es superior al valor máximo, el actuador de la válvula se ajustará al voltaje máximo. Cuando la concentración de dióxido de carbono está dentro del rango mínimo - máximo, el voltaje en el variador cambiará en proporción directa a la concentración de dióxido de carbono.

Funcionamiento de la unidad de tratamiento de aire en modo VAV

El sistema de ventilación basado en la unidad de suministro o tratamiento de aire Breezart puede funcionar en modo VAV, lo que le permite ajustar el rendimiento de la ventilación (flujo de aire) en cada zona (puede haber una o más habitaciones del mismo tipo en la zona). La regulación se realiza mediante válvulas de aire motorizadas controladas por los módulos CB-02 o JL201. Los módulos JL201 se pueden conectar a través de la red ModBus para un control centralizado. Funciones y características del sistema:

• Cualquier número de zonas autónomas (sobre CB-02).
• Hasta 20 zonas controladas centralmente (en JL201).
• Control centralizado del caudal de aire, incluso por escenarios.
• Control local del caudal de aire (mediante regulador manual).
• Control de flujo de aire por sensores de movimiento, concentración de CO 2 y otros.
• Configuración completa de los módulos JL201(DP) desde el control remoto, incluido el cambio de la dirección ModBus.

El modo de funcionamiento VAV se enciende y configura durante la puesta en marcha del sistema (el algoritmo se describe en el manual de configuración del sistema Breezart VAV). En el modo VAV, el icono VAV aparece en la parte superior de la pantalla principal y el campo Velocidad del ventilador no muestra la velocidad del ventilador, sino el nivel de presión en el conducto o cámara de aire (predeterminado 10). De manera predeterminada, la regulación de presión está deshabilitada, en cuyo caso, al presionar el campo Fan Speed ​​​​en la pantalla principal, se abrirá la página Airflow in Zones, que mostrará el flujo de aire real (establecido cuando comienza el escenario), así como el control de flujo actual. modo:

• Local: control local del flujo mediante un regulador manual. En este modo, el consumo real puede diferir del configurado según el escenario.
• Control remoto: control de flujo centralizado desde el control remoto según escenarios. Si (Mixed) - Mixed control se indica junto al nombre del modo Local o Console, entonces es posible cambiar entre los modos Console y Local.
• CO 2 - control por un sensor de concentración de dióxido de carbono. Junto a él, se muestra la concentración de CO 2 medida por el sensor.
• Externo continuación – la zona se enciende/apaga cuando el contacto externo se cierra/abre.
• El mensaje “Sin conexión” significa que no hay comunicación con el módulo JL201 de esta zona. Para cambiar manualmente el flujo de aire, toque el parámetro deseado, con lado derecho Aparecerá un control deslizante con el que puede establecer el flujo de aire requerido en el rango de 0 a 100 % en incrementos de 5 %.

Al configurar el sistema VAV para zonas controladas centralmente, puede configurar el flujo de aire real en las posiciones extremas de la hoja de la compuerta. En este caso, el flujo de aire no se mostrará en porcentaje, sino en metros cúbicos por hora (la unidad de medida no se mostrará en la pantalla por falta de espacio). Si la regulación de presión de conductos está habilitada, desde la pantalla principal puede acceder tanto a la regulación de presión (haciendo clic en este campo) como a la regulación de flujo de aire en zonas (haciendo clic en el icono del ventilador).

Con la unidad apagada, las tasas de flujo reales serán cero y todas las válvulas en áreas controladas centralmente estarán completamente cerradas. Durante la fase de configuración, puede seleccionar el tipo de control para cada zona: solo control local; solo control centralizado desde el control remoto; gestión mixta. Con el control mixto, el usuario puede cambiar de forma independiente el modo de control (local o desde la consola). Para transferir la zona al modo de control local, gire la perilla manual a la posición Min (el control cambiará a Local) y luego configure el caudal de aire deseado con esta perilla. Cuando se activa cualquier escenario, el módulo cambiará automáticamente al modo Remoto (nota: si el controlador manual está cerca de la posición Min al iniciar el escenario, el módulo permanecerá en el modo Local). Los números de zona se pueden reemplazar con íconos; esto lo ayudará a recordar a qué habitación sirve cada zona. Para cambiar el icono, presione el número (icono) de la zona deseada y manténgalo presionado durante 3-4 segundos. Se abrirá una pantalla con una lista de iconos. Haga clic en el icono correspondiente y se mostrará en lugar del número de zona (para devolver el número de zona, haga clic en el primer icono de esta lista).

Descripción:

Los sistemas de aire controlado, basados ​​en tecnología comprobada y bien investigada, pueden ser sorprendentemente efectivos en el aire acondicionado de espacios pequeños en términos de simplicidad de diseño y ahorro de costos.

Más que una división

Los sistemas de aire controlado, basados ​​en tecnología comprobada y bien investigada, pueden ser sorprendentemente efectivos en el aire acondicionado de espacios pequeños en términos de simplicidad de diseño y ahorro de costos. Además de la abrumadora superioridad en términos de comodidad en comparación con los sistemas divididos, estos dispositivos son, sin duda, más baratos.

Al diseñar sistemas de aire acondicionado para habitaciones, pequeños área total a menudo hay problemas asociados con la escasez del presupuesto asignado para este fin. Uno de los principales problemas es que, para ahorrar dinero, muy a menudo el cliente confía la preparación del proyecto no a un especialista autorizado, sino directamente a la organización de construcción e instalación. No hace falta decir que para soluciones de bajo presupuesto, en la gran mayoría de los casos, se da preferencia a los proyectos simples, que ya se han convertido en estándar, de sistemas divididos de pared o techo.

Sin embargo, tenemos la oportunidad de demostrar que incluso en estos casos, con un presupuesto modesto, es posible implementar una solución tecnológica original que, en términos de nivel de confort en el local (temperatura del aire, características del ruido y volumen de suministro aire fresco) está prácticamente al mismo nivel que los sistemas complejos de alta tecnología.

Desafío aceptado

Quizás la limitación más seria que existe en la tecnología de los sistemas divididos es la incapacidad de proporcionar al menos un cambio mínimo de aire en la habitación atendida. El control de temperatura diferenciado de alta calidad en varias habitaciones al mismo tiempo también es muy problemático.

Incluso cuando existe una red de conductos de distribución, el volumen de aire que pasa a través de ellos es constante y, por lo tanto, todavía es imposible un ajuste completo de la carga de refrigeración de acuerdo con varios patrones climáticos, lo que a menudo causa molestias (basta decir sobre solar la radiación cambia durante el día).

Otra desventaja significativa de los sistemas divididos se debe al hecho de que, muy a menudo, la colocación fallida de los equipos estropea irremediablemente la estética de la habitación.

De estas simples consideraciones nació la idea de intentar aplicar sistemas con suministro de aire controlado muy utilizados en grandes instalaciones centralizadas en estancias con una superficie útil relativamente pequeña: comercios, oficinas, viviendas, etc.

Naturalmente, el uso de un sistema VAV completo (abreviatura de sistemas de volumen de aire variable del inglés Variable Air Volume) requiere costos considerables y, por lo tanto, no se puede comparar con los sistemas tradicionales. De ahí nuestro afán por "pelar" parcialmente capas tecnológicas en un intento de obtener una solución sencilla y económica.

Introducción al sistema

Ya hemos señalado que el principio básico de dicho sistema es el mismo que el del sistema VAV. Durante el período de verano, cuando el objeto/área requiere el máximo enfriamiento, el sistema recibe el máximo volumen posible de aire enfriado. A medida que disminuye la demanda de refrigeración, los volúmenes de aire entrante se reducen proporcionalmente. El mismo principio se aplica en período de invierno cuando hay necesidad de aire caliente.

El volumen de aire que ingresa a cada habitación/área está controlado únicamente por la compuerta final en el área. Cada amortiguador final está conectado a un sensor de temperatura ambiente, lo que permite a los usuarios seleccionar libremente el ajuste de temperatura.

Este enfoque permite a los usuarios controlar completamente el estado del ambiente en la habitación, eliminando uno de los problemas más molestos de los equipos de aire acondicionado simples basados ​​en sistemas divididos, a saber, la incapacidad de controlar el funcionamiento de cada área individual servida.

El aire tratado ingresa a los amortiguadores finales a través de una red de conductos de baja velocidad alimentados desde la unidad de tratamiento de aire o la unidad de techo. Esta sencilla unidad central proporciona un flujo de aire constante. Con una sola unidad central que se puede montar fácilmente en un falso techo, la cantidad de trabajo de mantenimiento y la cantidad de fuentes de ruido se reducen significativamente.

Todo el volumen de aire que no se requiere en las secciones finales, con demanda reducida de calefacción o refrigeración, se devuelve a la unidad de tratamiento de aire a través del bypass. Esta solución no afecta la esencia funcional del sistema con un rendimiento constante, pero simplifica significativamente el propio sistema (reduciendo, en consecuencia, el costo de depuración y ajuste) en comparación con las instalaciones VAV más avanzadas.

Es obvio que, a diferencia de las unidades VAV, las compuertas de control de área no pueden monitorear los volúmenes de aire de paso en tiempo real, sin embargo, con la ayuda de un sensor de temperatura de área que interactúa con la unidad central DDC basada en microprocesador, pueden, sin embargo, conducir “impersonales”. » volúmenes de acuerdo con las necesidades de los usuarios.

En la fig. 1 muestra un sencillo diagrama de circuito del sistema propuesto con caudal de aire regulable.

La dinámica del sistema (ajuste de los volúmenes de paso por secciones, equilibrio de los conductos de aire, pérdidas de carga), teniendo en cuenta las necesidades en constante cambio de las secciones atendidas, es proporcionada por la unidad DDC, que controla el suministro dinámico (o estático). y controla continuamente la compuerta de derivación instalada directamente después de la unidad de tratamiento de aire. De esta manera, los rendimientos reales en la alimentación se ajustan continuamente a las necesidades determinadas de los usuarios.

El transductor de presión diferencial, que funciona con la señal de un sensor de velocidad instalado inmediatamente a la salida del dispositivo, también está conectado al panel de control central. El panel se utiliza para controlar los volúmenes de flujo de aire en el sistema. La posición de la compuerta de derivación también se puede controlar directamente desde el panel central.

Esta solución permite, sin especiales dificultades tecnológicas, utilizar un control moderno

equipos, dando como resultado un sistema flexible y eficiente que satisface plenamente las necesidades de los usuarios.

Preparación del proyecto

El sistema se implementó en el nuevo complejo administrativo de la empresa Termoidraulica Puppi en Turata (Italia) (Fig. 2).

La superficie del local es de 90 m 2 , toda la zona se divide en cuatro tramos: el servicio de recepción, Departamento de ventas, departamento técnico y showroom.

Las áreas de aire acondicionado fueron designadas de acuerdo con el mismo principio. Cada uno de ellos está equipado con termostatos de temperatura ambiente conectados a la compuerta de control correspondiente.

Máximo total carga térmica en el interior durante el período de verano (julio, hora 15:00) de las cuatro secciones (Tabla 1) se estima en 6,6 kW (teniendo en cuenta un factor de seguridad del 20 %), por lo tanto, el volumen de aire máximo previsto estimado es de 1.400 a 1.500 m 3 /h, del cual aproximadamente un 15% se toma directamente del exterior. La potencia estimada de la unidad de refrigeración fue de 7,8 kW.

tabla 1 Balance de calor de verano

* El cálculo se realiza teniendo en cuenta la corrección del 20% por el margen de seguridad. ** Los valores de los volúmenes de aire de paso de varias secciones se redondearon de acuerdo con el marcado de las capacidades de la máquina. *** Incluido 15% aire exterior.

La extracción de aire necesaria del local, prevista para todas las zonas excepto la de recepción, se fija en 1.400 m 3 /h para mantener una cierta sobrepresión en relación con el ambiente exterior (finalmente se ha optado por una de 1.650 m 3 /h). m 3 máquina /h).

Aprovechando la tecnología VAV (capacidad de regular los caudales de aire dentro de los valores máximos y mínimos establecidos), se fijó en el 60% (990 m 3 /h) el caudal mínimo, que garantiza en todo caso la renovación de aire necesaria en la estancia. del máximo. Al mismo tiempo, es útil recordar que el sistema permite que cada sección establezca un valor separado en el rango esperado de 10 a 95% del valor de rendimiento máximo.

El sistema es totalmente reversible y, aunque está diseñado principalmente para el servicio de verano, simplemente cambiando a bomba de calor funciona bastante satisfactoriamente fuera de temporada. Para la calefacción en invierno, sin embargo, se prevé una instalación a base de paneles radiantes empotrados en el suelo.

Materiales y construcción

En las instalaciones del edificio administrativo se instalaron techos caídos basado estructura del marco y placas de cartón-yeso de 600x600 mm, correspondientes a las dimensiones de los difusores de impulsión. En el suelo técnico del ático (Fig. 3) se colocan conductos de aire de acero galvanizado, revestidos con un aislamiento térmico adecuado, y dispositivos de red del sistema de aire acondicionado, lo que facilita enormemente el control y Mantenimiento todo el conjunto de equipos.

Tratando de no ir más allá de los límites ajustados de un presupuesto reducido, se dio preferencia a un sistema split de techo con conductos de aire de distribución con una capacidad frigorífica de 9,9 kW, un caudal nominal de aire de 1.650 m 3 /h y 126 Pa de estática útil. presión.

La unidad principal, alojada en paneles aislados de acero galvanizado sin pintar, está diseñada para instalación horizontal y se puede utilizar como bomba de calor. Las compuertas de regulación (una para cada una de las cuatro áreas servidas) son redondas, monopala, provistas de accionamiento eléctrico con control computarizado.

Fabricados en aluminio anodizado, los amortiguadores se instalan muy cerca de los difusores. La única condición principal es que el eje del accionamiento debe ubicarse estrictamente horizontal (Fig. 4).

La distribución del aire es proporcionada por seis difusores de última generación, el aire se elimina a través de tres difusores perforados cuadrados.

Función y ajuste

Todo el sistema, incluida la unidad de tratamiento de aire, se puede controlar y reiniciar desde una computadora portátil normal a través de un puerto serie de 25 pines, o desde un terminal simple conectado a una unidad DDC o sensor de temperatura ambiente.

Así, el jefe de obra o técnico puede:

Supervisar y, si es necesario, cambiar los puntos de ajuste de temperatura para cada área atendida para evitar el sobrecalentamiento o el enfriamiento excesivo y, por lo tanto, el desperdicio de recursos energéticos;

Establecer un rango más amplio o más estrecho de valores aceptables en áreas individuales;

Cambie el porcentaje del rendimiento mínimo y máximo para cada sección;

Monitorear la temperatura de cada sección y el estado de cada compuerta (para calor y para frío);

Establecer horarios de apertura específicos para cada sección;

Reinicie, administre y optimice el sistema como un todo.

Obviamente, en un volumen así, la programación es extremadamente simple y, lo más importante, inaccesible para los usuarios "inquietos".

Después de leer atentamente el manual de instrucciones, habiendo entendido los puntos fundamentales de la configuración del sistema y los modos funcionales preinstalados, puede proceder al lanzamiento. Durante la fase de prueba, el panel de control muestra los siguientes procedimientos que se implementan automáticamente:

1. Ajuste del circuito de la compuerta de derivación.

2. Escanear todas las persianas y recopilar datos sobre su estado funcional.

3. Definición del modo de función preestablecido.

4. Envío de una señal sobre el modo de funcionamiento preestablecido a todas las persianas (ocupadas / libres).

5. Regrese al modo de monitoreo normal.

Todas estas acciones se realizan automáticamente cada vez que se inicia y reinicia el sistema.

resultados

Primero, debe recordarse que el sistema descrito es ofrecido en Italia por dos grandes empresas comerciales (con pequeñas diferencias en la composición del equipo). Las empresas, siendo líderes en el mercado, garantizan un paquete completo de conocimientos para el producto especificado y, lo más importante, para configurar el sistema. En mesa. 2 muestra las estimaciones de costos para la composición de los componentes utilizados en el sistema. Se puede afirmar con certeza que coste total del proyecto no difiere mucho del costo de una instalación clásica para sistemas de 4 splits, sino aún menor.

Uno no puede dejar de estar de acuerdo en que, en relación con los nuevos métodos y tecnologías, las personas siempre experimentarán cierta cautela y desconfianza, especialmente si el dominio de estas tecnologías requiere atención y ciertos esfuerzos. Sin embargo, incluso teniendo en cuenta esta circunstancia, se puede argumentar que los diseñadores y constructores se sorprenderán gratamente de lo simple que es este sistema en los cálculos y la instalación, lo fácil que es reproducir su diseño en relación con una variedad de objetos.

En cuanto a los resultados técnicos globales (confort termohigrométrico y acústico, diseño, etc.) obtenidos en una instalación real, recomendamos al lector, además de conocer la opinión de sus usuarios, familiarizarse con el estado de cosas en otras instalaciones similares.

Tabla 2 Costos*

Partida de gasto Precio** Cantidad Suma unidad de control SSR2 441 1 441 Sensor de temperatura DTS 59 1 59 Sensor de velocidad DVS 153 1 153 Compuerta de derivación 12 187 1 187 Compuerta de distrito VADA 08 362 3 1 085 Compuerta de distrito VADA 06 356 1 356 Sensor de área TZS 004 65 4 262 Mapa de interfaz ORB 91 1 91 Componentes totales del sistema Varitrac 2 634 Difusor de tornillo TDV-SA-R-Z-V/400 77 6 467 Difusor salida cuadrada DLQL-P-V-M600 65 3 196 Sistemas split con posibilidad de trabajar en modo bomba de calor mod. MWD+TWK 536 1 2 774 Total 6 071

* Para un cálculo completo de los costos, la parte de gastos debe complementarse con artículos para la remuneración de especialistas, trabajadores auxiliares, así como para la tasa de retorno de la organización de construcción e instalación y la tarifa del diseñador. ** Precio de lista (en USD). *** Excluyendo el costo de colocación de conductos de aire (aislamiento térmico, conducto acústico flexible, tornillería).

Nota del editor técnico

Una alternativa al sistema propuesto es un sistema de ventilación con un flujo de aire constante, que se usa ampliamente en la práctica, en combinación con enfriadores divididos (calentadores) o unidades fancoil.

El sistema VAV (Volumen de aire variable) propuesto es ciertamente progresivo. Su ventaja es la capacidad de controlar individualmente la temperatura del aire en la habitación bajo cargas variables, combinando las funciones de ventilación, refrigeración y calefacción parcial de la habitación.

Otra ventaja de los sistemas VAV es la ausencia de tuberías de agua o refrigerante en las instalaciones y la necesidad de drenaje de condensados, lo que aumenta la confiabilidad del sistema.

Sin embargo, los sistemas VAV requieren un cálculo cuidadoso de la distribución del aire y la hidráulica con una profundidad de regulación importante tanto del sistema en su conjunto como en cada habitación, lo que se asocia con un cambio en las condiciones de distribución del aire con un caudal variable.

Cabe señalar que también existe un problema similar cuando se utilizan tanto splits como fancoils, pero en la práctica se ignora, lo que genera molestias locales en el área de servicio. El uso de un sistema VAV puede minimizar este aspecto negativo.

El aspecto económico, es decir, la estimación comparativa de costos del sistema VAV y sus alternativas, requiere verificación para las condiciones de diferentes regiones de Rusia.

Reimpreso con resúmenes de la revista GT.

Traducción del italiano SN Bulekova.

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Los sistemas VAV son:
regulación individual de los parámetros del aire en habitaciones separadas;
la capacidad de usar sensores de movimiento, sensores de CO2, relés de tiempo y controladores manuales para cambiar el flujo de aire;
reducción de costos para la producción e instalación de una red de conductos de aire, y una reducción en el costo de los equipos para la preparación del aire;
reducción del consumo de electricidad; simplificación del proceso de puesta en marcha y montaje de la red de ventilación;
la posibilidad de monitoreo continuo de la cantidad de aire en ramas individuales de la red de canales de aire;
la posibilidad de control centralizado del flujo de aire en la unidad;
la posibilidad de adaptar el sistema de ventilación en relación con las nuevas condiciones.

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