Установка регуляторов с переменным расходом воздуха— одно из наиболее выигрышных на сегодняшний день решений, поскольку возможно практически для всех объектов и предполагает расход ровно такого количества энергии, сколько необходимо для поддержания комфортных условий. При сокращении потока воздуха эксплуатационные расходы значительно снижаются. При этом уменьшается не только общая мощность вентиляции, но и энергопотребление для кондиционирования воздуха (нагрева, охлаждения, увлажнения, осушения), а, кроме того, увеличивается срок службы фильтров. Критериями в пользу регуляторов служат не просто высокие возможности регулирования. Еще один плюс— эффективное управление затратами на эксплуатацию, например, намного рентабельнее уменьшить вентиляцию неэксплуатируемого помещения, вместо того, чтобы полностью отключать приток воздуха. Это позволит избежать повторного обогрева помещения и, соответственно, значительных трат на обогрев. Функции регулятора расхода воздуха Мы должны провести границу между регулятором расхода воздуха (VAV-регулятором), которому требуется электрическая или пневматическая энергия и механическим регулятором. Последний наиболее часто используется как регулятор с постоянным расходом воздуха. В этой статье мы будем рассматривать устройства, оснащенные электронными компонентами. Расход воздуха регулируется при помощи контура управления, реализующего функции измерения, сравнения и корректировки. Датчик перепада давления, которым оснащен VAV-регулятор, осуществляет усредненное измерение. Он обеспечивает требуемую точность регулирования даже в условиях непрямолинейного входа/выхода воздуха. Перепад давлений, так называемое «эффективное» давление, пропорциональное динамическому давлению в измерительном устройстве, преобразуется в электрический сигнал и обрабатывается контроллером. Контроллер сравнивает фактическое значение с текущим заданием и, при наличии отклонения, формирует сигнал на электропривод, реагируя на который, створка регулирующего клапана занимает требуемое положение. Поток воздуха остается неизменным независимо от давления в воздуховоде (рис. 1). Децентрализованное регулирование предполагает управление температурой воздуха в каждом из помещений, обслуживаемых системой. Как следствие, значение температуры устанавливается между минимальным и максимальным значением расхода. Регулировка осуществляется в этих пределах, основываясь на сигнале от регулятора температуры помещения. Необходимое условие правильной эксплуатации системы — поддержание надлежащего давления в воздуховоде системы. Вся необходимая информация о минимальном перепаде давления для конкретной системы указана в технических характеристиках оборудования. При установке минимального перепада давления в системе должны учитываться потери во всех воздуховодах и компонентах, как перед, так и после регулятора расхода воздуха. Компоненты регулятора Регуляторы температуры и расхода воздуха наибольшее распространение получили вVAV-системах. Регулятор температуры помещения может быть дополнительно установлен в электрический контур в качестве многоступенчатого устройства (рис. 2).Следующие компоненты — необходимые функциональные элементы полной цепи регулирования: ? регулятор температуры помещения, подключенный к контроллеру. ? датчик расхода воздуха и измерительный преобразователь. ? регуляторы расхода воздуха с электроприводом клапана. Поставщики контроллеров предлагают также различные специфические компоненты для реализации конкретных проектов, которые могут комбинировать функции вышеуказанных датчиков и регуляторов. Также за каждую функцию может отвечать отдельный элемент; однако для этого потребуется кабельная проводка и пуско-наладка. В большинстве случаев в каждом из элементов регуляторов объединены две и более функций. Разработка проекта Пример, приведенный на рис. 3, характерен для децентрализованного регулирования. Данная комбинация функций регулирования представляет собой проработанное решение, которое можно использовать при проектировании управления инженерными системами здания. Регулятор температуры помещения включает комнатный модуль, который состоит из регулятора, корректора уставки и датчика температуры. Он монтируется в месте, где обеспечивается объективное измерение температуры. Непосредственно в VAV-регуляторах, устанавливаемых на воздуховодах, применяется так называемый компактный контроллер, включающий в себя преобразователь сигнала от датчика «эффективного» давления, блок электронного регулятора расхода воздуха и электропривод клапана в объединенном устройстве (рис. 4). Межкомпонентная работа обоих контроллеров выполняется при помощи сигнала с изменяемым напряжением. Электрическая проводка чрезвычайно проста— для электропитания обоих контроллеров требуется только дополнительный трансформатор переменного тока на 24 В. На этапе разработки проекта требуемые характеристики потока воздуха для конкретных помещений вычисляются совместно с определением типоразмеров регуляторов расхода воздуха. При этом важно предусмотреть их интеграцию в систему в целом, не упуская деталей. Выбор устройств Как правило, определяющий критерий при выборе устройств — акустические характеристики. Если требования предполагают пониженный уровень шума, обычно используют устройства со встроенными шумопоглотителями. Однако для большинства случаев вполне достаточно установить один регулятор расхода воздуха с круглым или прямоугольным сечением. Оборудование для регулирования выбирается таким образом, чтобы серийный регулятор температуры (включая датчик температуры и корректор уставки) управлял компактным контроллером. Установка значений расхода воздуха (Vmin и Vmax) осуществляется при помощи компактного контроллера.В дальнейшей корректировке необходимости, как правило, нет. Типоразмеры устройств Изначально типоразмер оборудования определяется требуемой величиной расхода воздуха. Однако следует учесть, что возможно возникнет необходимость в последующем увеличении или уменьшении номинального расхода воздуха. Следующий этап — определение уровня звукового давления в помещении для выбранного типоразмера устройства. При определенных обстоятельствах эта процедура может принести очень хорошие результаты, позволяя отказаться от дальнейших мероприятий по снижению шума. Для оценки ожидаемого уровня шума обратимся к документации изготовителей. Является общепринятым построение графика затухания шума в помещении для данного процесса. Для достижения уровня 45 дБ(А) в любом помещении требуется регулятор с круглым сечением и дополнительный шумоглушитель. Обратите внимание, если результирующие уровни шума близки к определенному общему уровню шума помещения. В этом случае требуется полный акустический анализ с учетом всех других источников шума. Расчет системы воздуховодов Традиционно выбор типоразмера всей системы воздуховодов основывается на скорости движения воздуха в ней от 6 до 8 м/с.Обычно нет необходимости проводить более подробный расчет, рассматривая каждый из воздуховодов отдельно. Регулятор расхода воздуха выполняет задачу регулирования, не зависящую от давления в воздуховоде. Однако, наибольшее сечение воздуховода должно быть рассчитано с учетом максимального значения расхода воздуха для определения типоразмера вентилятора и регулятора поддержания давления в воздуховоде. Важно определить место установки датчика давления в воздуховоде. Как правило его размещают на выходе воздуховода после вентилятора, но до первого ответвления. Только в этом случае будет гарантировано достаточное давление системы при всех условиях эксплуатации. Монтаж Для опытного технического персонала нет необходимости в специальном обучении перед монтажом системы. Однако следует обратить внимание на то, что компоненты регулятора, несмотря на отсутствие необходимости в обслуживании и долгий срок службы, могут отказать или возникнет необходимость в проверке. По этой причине регуляторы расхода воздуха должны быть смонтированы таким образом, чтобы к месту размещения компонентов был обеспечен свободный доступ (рис. 5). В случае необходимости устройства могут быть развернуты (если изготовителем не предусмотрена конкретная ориентация при монтаже). Проектирование электроснабжения Для большинства серийных регуляторов расхода воздуха необходимо электропитание 24 В переменного тока. Поэтому нужно либо подводить проводку в 24 В, либо использовать трансформаторы для каждого помещения/группы помещений. В приведенном примере предпочтителен второй вариант (рис. 6). Пуско-наладочные работы При вводе в эксплуатацию необходимость в регулировке обычно отсутствует. Перед запуском системы следует проверить все функции регулятора в каждом из помещений. Фактическое значение и установка компактного регулятора могут быть проверены при помощи корректора. Изготавливаемые в последнее время регуляторы снабжены контрольным индикатором для отображения параметров расхода воздуха (рис. 4).Несложно изменить границы расхода воздуха и после проведения монтажа. Установить новые параметры можно при помощи корректора или непосредственно внести изменения в регулятор. Несмотря на то, что для регуляторов расхода воздуха не предусматривается обслуживание механических частей, функции прибора должны проверяться ежегодного в рамках технического обслуживания. Из интервью журналу IKZ-HAUSTECHNIK Каковы наиболее распространенные ошибки во время проектирования и монтажа регуляторов расхода воздуха? Клаус И. Тейтмейер: По опыту коллег из подразделения поддержки, а также на основании собственного опыта посещения множества вводимых в эксплуатацию и уже эксплуатируемых систем, можно сделать вывод об ошибках в двух областях: размещение оборудования и его подключение. Прежде всего, при выборе места размещения необходимо убедиться, что оно соответствует требованиям. Если в проекте заложен регулятор расхода воздуха для каждого помещения, есть вероятность ошибок при монтаже, возможные последствия—потребуется остановка системы, дополнительные и ненужные трудозатраты. В случае монтажа при неправильном направлении потока воздуха устройство должно быть полностью демонтировано и установлено правильно. Основная проблема, к которой мы всегда возвращаемся, — это возможность доступа к компонентам регулятора. Прибор должен быть обслуживаемым, ведь даже наилучшие технологии могут отказать, кроме того, часто возникает необходимость в изменении электроподключения. Необходимо пересмотреть оценку системы, если в помещении были установлены или удалены дополнительные источники тепла или рабочие места, и, с учетом этого изменить параметры регуляторов. Ошибки при кабельной разводке сложно диагностировать до ввода в эксплуатацию, для их устранения приходится переделывать соединения либо менять кабели. Ваши рекомендации как специалиста: как избежать подобных ошибок? Тейтмейер: Большинства ошибок можно избежать, если монтажники полностью информированы и их деятельность скоординирована. Часто они остаются один на один с оборудованием в отсутствии надлежащих технических инструкций. Некачественная работа недопустима, однако все мы знаем, что это случается. Поэтому всегда лучше рассчитывать, и желательно как можно раньше, еще на этапе планирования, что устройства должны быть размещены в доступных для обслуживания местах. На этапе строительства необходимо инспектирование технических специалистов.