Regulación del caudal de aire. Una descripción general de las tecnologías utilizadas en las válvulas de aire. Sistemas de ventilación con flujo de aire variable (sistemas VAV) Válvulas Vav para sistemas de ventilación
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 el uso de un sistema de ventilación con un intercambiador de calor. 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 largo total conductos de aire Otro inconveniente 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 canales de escape baño y 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 occidental, 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 ha estado ocurriendo recientemente, ha hecho posible desarrollar soluciones listas para usar de bajo costo 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. Suponga que en invierno la potencia del calentador no será suficiente para calentar dicho flujo de aire a una temperatura agradable. 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 punto, el sensor de presión diferencial, que mide la presión del aire de salida unidad de tratamiento de aire, fija 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 del 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 está montado sobre la base de la 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 pequeña cabaña(teniendo en cuenta que un sistema de flujo de aire variable puede tener una capacidad menor que 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. En todas las habitaciones, excepto en los dormitorios, el aire se suministra por completo. 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). Se suministra una pequeña cantidad de aire a cada habitación por turno, esto evita la aparición de olores desagradables y cercanía, que puede generar malestar cuando la gente regresa.
Sistema VAV para tres zonas con control centralizado
Para el control centralizado de actuadores de válvulas, se utilizan módulos JL201, que se combinan en sistema único controlado a través de 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
Con estos tres ejemplos, mostramos los principios generales de construcción y describimos brevemente las capacidades de los sistemas VAV modernos, más información detallada sobre estos sistemas se pueden encontrar en el sitio web de Breezart.
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VÁLVULA IRIS CON SERVO
Gracias al diseño único de la válvula de mariposa, el flujo de aire se puede medir y controlar dentro de una unidad y un proceso, entregando una cantidad equilibrada de aire a la habitación. El resultado es un microclima permanentemente confortable.
Las válvulas de mariposa IRIS le permiten ajustar el flujo de aire de forma rápida y precisa. Se las arreglan donde se necesita un control de confort individual y un control de aire preciso.
Medición y regulación de caudal para el máximo confort
Equilibrar el flujo de aire suele ser una operación laboriosa y costosa cuando se inicia un sistema de ventilación. La característica de limitación lineal del flujo de aire de las válvulas de mariposa con lente facilita esta operación.
Diseño de válvula de mariposa
Los amortiguadores de aceleración IRIS pueden funcionar tanto en instalaciones de suministro como de escape, lo que elimina el riesgo asociado con errores de instalación incorrectos. Los amortiguadores del acelerador de lentes IRIS consisten en un cuerpo de acero galvanizado, planos de lentes que regulan el flujo de aire, una palanca para cambiar suavemente el diámetro del orificio. Además, están equipados con dos puntas para conectar un dispositivo que mide la fuerza del flujo de aire.
Las válvulas de mariposa están equipadas con juntas de caucho EPDM para una conexión hermética con los conductos de ventilación.
Gracias al soporte del motor, es posible Control automático transmitir sin tener que cambiar manualmente la configuración. Se proporciona un plano especial para el montaje estable del servomotor, protegiéndolo de movimientos y daños.
¿Qué diferencia a las válvulas de mariposa de lente de las válvulas de mariposa estándar?
Los amortiguadores convencionales aumentan la velocidad del flujo de aire a lo largo de las paredes de los canales, al mismo tiempo que generan mucho ruido. Gracias al cierre de lentes IRIS de las válvulas de mariposa, la supresión no provoca turbulencias ni ruidos en los canales. Esto permite caudales o presiones superiores a las válvulas de mariposa estándar, sin ruidos en la instalación. Esta es una gran simplificación y ahorro, porque. no es necesario utilizar elementos adicionales de insonorización. La atenuación adecuada del ruido es posible mediante la correcta instalación de amortiguadores en el sistema de ventilación.
Para una medición y control precisos del flujo de aire, las válvulas de mariposa deben colocarse en secciones rectas, no más cerca de:
1. 4 x diámetro del conducto de aire delante de la válvula de mariposa,
2. 1 x diámetro del conducto detrás del acelerador.
El uso de amortiguadores de lentes es muy importante para garantizar la higiene de la instalación de ventilación. Debido a la posibilidad de apertura total, los robots de limpieza pueden entrar con éxito en los canales conectados a este tipo de válvulas de mariposa.
Ventajas de las válvulas de mariposa IRIS:
1. bajo nivel de ruido en los canales
2. fácil instalación
3. excelente equilibrio del flujo de aire, gracias a la unidad de medición y regulación
4. Ajuste de flujo fácil y rápido sin necesidad dispositivos adicionales- uso de un mango o un servomotor
5. Medición precisa del caudal
6. Ajuste continuo: manualmente con una palanca o automáticamente con la versión con servomotor
7. Diseño que permite un fácil acceso a los robots de limpieza.
La regulación del flujo de aire es parte del proceso de configuración de los sistemas de ventilación y aire acondicionado, se lleva a cabo mediante válvulas especiales de control de aire. La regulación del flujo de aire en los sistemas de ventilación permite proporcionar el suministro requerido de aire fresco a cada uno de los locales atendidos, y en los sistemas de aire acondicionado: enfriamiento de los locales de acuerdo con su carga de calor.
Para controlar el caudal de aire se utilizan válvulas de aire, válvulas iris, sistemas para mantener un caudal de aire constante (CAV, Constant Air Volume), así como sistemas para mantener un caudal de aire variable (VAV, Variable Air Volume). Echemos un vistazo a estas soluciones.
Dos formas de cambiar el flujo de aire en el conducto.
En principio, solo hay dos formas de cambiar el flujo de aire en el conducto: cambiar el rendimiento del ventilador o llevar el ventilador al modo máximo y crear una resistencia adicional al flujo de aire en la red.
La primera opción requiere la conexión de ventiladores a través de convertidores de frecuencia o transformadores de paso. En este caso, el flujo de aire cambiará inmediatamente en todo el sistema. Es imposible regular el suministro de aire a una habitación en particular de esta manera.
La segunda opción se utiliza para controlar el flujo de aire en las direcciones, por pisos y por habitaciones. Para ello, en los conductos de aire correspondientes se incorporan diversos dispositivos de regulación, que se comentarán a continuación.
Válvulas de cierre de aire, válvulas de compuerta
La forma más primitiva de controlar el flujo de aire es usar válvulas y compuertas de cierre de aire. Estrictamente hablando, las válvulas de cierre y las compuertas no son reguladores y no deben usarse para controlar el flujo de aire. Sin embargo, formalmente proporcionan regulación al nivel de "0-1": o el conducto está abierto y el aire se mueve, o el conducto está cerrado y el flujo de aire es cero.
La diferencia entre las válvulas de aire y las válvulas de compuerta radica en su diseño. La válvula, por regla general, es un cuerpo, dentro del cual se proporciona un amortiguador giratorio. Si la compuerta se gira transversalmente al eje del conducto, se bloquea; si a lo largo del eje del conducto, está abierto. En la cancela, la compuerta se mueve progresivamente, como la puerta de un armario. Bloqueando la sección del conducto, reduce el flujo de aire a cero y, abriendo la sección, proporciona flujo de aire.
En válvulas y compuertas, es posible instalar la compuerta en posiciones intermedias, lo que formalmente permite cambiar el flujo de aire. Sin embargo, este método es el más ineficiente, difícil de controlar y el más ruidoso. De hecho, es casi imposible captar la posición deseada del amortiguador cuando se está desplazando, y dado que el diseño de los amortiguadores no contempla la función de regular el flujo de aire, los amortiguadores y amortiguadores son bastante ruidosos en posiciones intermedias.
Válvulas de iris
Las compuertas Iris son una de las soluciones más comunes para el control del flujo de aire en las habitaciones. Son válvulas redondas con pétalos dispuestos a lo largo del diámetro exterior. Cuando se ajusta, los pétalos se desplazan hacia el eje de la válvula, bloqueando parte de la sección. Esto crea una superficie bien delimitada aerodinámicamente, lo que ayuda a reducir el nivel de ruido durante el control del flujo de aire.
Las válvulas Iris están equipadas con una escala de riesgos, que se puede utilizar para monitorear el grado de superposición del área abierta de la válvula. A continuación, se mide la caída de presión a través de la válvula con un manómetro de presión diferencial. La caída de presión determina el flujo de aire real a través de la válvula.
Reguladores de flujo constante
La próxima etapa en el desarrollo de tecnologías de control de flujo de aire es la aparición de controladores de flujo constante. La razón de su aparición es simple. Los cambios naturales en la red de ventilación, la obstrucción del filtro, la obstrucción de la rejilla externa, el reemplazo del ventilador y otros factores provocan un cambio en la presión del aire frente a la válvula. Pero la válvula estaba ajustada a una caída de presión estándar. ¿Cómo funcionará en las nuevas condiciones?
Si la presión frente a la válvula ha disminuido, la configuración anterior de la válvula "transferirá" la red y el flujo de aire hacia la habitación disminuirá. Si la presión frente a la válvula ha aumentado, la configuración anterior de la válvula "subpresionará" la red y aumentará el flujo de aire en la habitación.
Sin embargo, la tarea principal del sistema de control es precisamente mantener el flujo de aire de diseño en todas las habitaciones durante todo el ciclo de vida. sistema climático. Aquí es donde las soluciones para mantener un flujo de aire constante cobran protagonismo.
El principio de su funcionamiento se reduce a un cambio automático en el área de flujo de la válvula según las condiciones externas. Para ello, las válvulas están provistas de una membrana especial, que se deforma en función de la presión a la entrada de la válvula y cierra la sección transversal cuando la presión aumenta o libera la sección transversal cuando la presión disminuye.
Otras válvulas de flujo constante usan un resorte en lugar de un diafragma. El aumento de la presión aguas arriba de la válvula comprime el resorte. El resorte comprimido actúa sobre el mecanismo de regulación del área de flujo y el área de flujo disminuye. Al mismo tiempo, aumenta la resistencia de la válvula, neutralizando el aumento de presión hasta la válvula. Sin embargo, si la presión frente a la válvula ha disminuido (por ejemplo, debido a la obstrucción del filtro), el resorte se afloja y el mecanismo de control del orificio aumenta el orificio.
Los controladores considerados de flujo de aire constante funcionan sobre la base de principios físicos naturales sin la participación de la electrónica. También hay sistemas electrónicos para mantener un flujo de aire constante. Miden la caída de presión real o la velocidad del aire y cambian el área del orificio de la válvula en consecuencia.
Sistemas de flujo de aire variable
Los sistemas de flujo de aire variable le permiten cambiar el flujo de aire de suministro según la situación real de la habitación, por ejemplo, según el número de personas, la concentración de dióxido de carbono, la temperatura del aire y otros parámetros.
Los reguladores de este tipo son válvulas motorizadas, cuyo funcionamiento está determinado por el controlador, que recibe información de los sensores ubicados en la habitación. La regulación del caudal de aire en los sistemas de ventilación y climatización se realiza en función de diferentes sensores.
Para la ventilación, es importante proporcionar la cantidad necesaria de aire fresco en la habitación. Al mismo tiempo, se activan los sensores de concentración de dióxido de carbono. La tarea del sistema de aire acondicionado es mantener la temperatura establecida en la habitación, por lo tanto, se utilizan sensores de temperatura.
En ambos sistemas también se pueden utilizar sensores de movimiento o sensores para determinar el número de personas en la habitación. Pero el significado de su instalación debe discutirse por separado.
Por supuesto, cuantas más personas haya en la habitación, más aire fresco se le debe suministrar. Pero aún así, la tarea principal del sistema de ventilación no es garantizar el flujo de aire "por parte de las personas", sino crear un ambiente confortable, que a su vez está determinado por la concentración de dióxido de carbono. Con una alta concentración de dióxido de carbono, la ventilación debe operar en un modo más potente, incluso si solo hay una persona en la habitación. De igual forma, la principal señal del funcionamiento del sistema de aire acondicionado es la temperatura del aire, y no el número de personas.
Sin embargo, los sensores de presencia permiten determinar si una habitación determinada necesita mantenimiento en ese momento. Además, el sistema de automatización puede "entender" que "es hora de la noche", y es poco probable que alguien trabaje en la oficina en cuestión, por lo que no tiene sentido gastar recursos en su aire acondicionado. Por lo tanto, en sistemas con flujo de aire variable, diferentes sensores pueden realizar diferentes funciones: formar una influencia reguladora y comprender la necesidad de la operación del sistema como tal.
Los sistemas más avanzados con caudal de aire variable permiten, en base a varios controladores, generar una señal para controlar el ventilador. Por ejemplo, en un período de tiempo, casi todos los reguladores están abiertos, el ventilador funciona en modo de alto rendimiento. En otro momento, algunos de los reguladores redujeron el flujo de aire. El ventilador puede funcionar en un modo más económico. En el tercer momento del tiempo, las personas cambiaron de ubicación, moviéndose de una habitación a otra. Los reguladores han resuelto la situación, pero el flujo de aire total no ha cambiado mucho, por lo tanto, el ventilador seguirá funcionando en el mismo modo económico. Finalmente, es posible que casi todos los reguladores estén cerrados. En este caso, el ventilador reduce la velocidad al mínimo o se apaga.
Este enfoque le permite evitar la reconfiguración manual constante del sistema de ventilación, aumentar significativamente su eficiencia energética, aumentar la vida útil del equipo, acumular estadísticas sobre el régimen climático del edificio y sus cambios a lo largo del año y durante el día, dependiendo de varios factores - el número de personas, temperatura exterior, fenómenos meteorológicos.
Yury Khomutsky, editor técnico de la revista "Climate World">
Los sistemas de volumen de aire variable (VAV) son un sistema de ventilación energéticamente eficiente que ahorra energía sin sacrificar los niveles de comodidad. El sistema permite la regulación independiente, para cada habitación individual, de los parámetros de ventilación, y también ahorra capital y costos operativos.
La base moderna de equipos y automatización hace posible crear dichos sistemas a precios que casi no superan los precios de los sistemas de ventilación convencionales, al tiempo que permite un uso eficiente de los recursos. Todo esto es la razón de la creciente popularidad del sistema VAV.
Consideremos qué es un sistema VAV, cómo funciona, qué ventajas ofrece, usando el ejemplo de un sistema de ventilación de cabaña con un área de 250 metros cuadrados. ().
Beneficios de los sistemas de flujo de aire variable
Los sistemas con flujo de aire variable (VAV - Volumen de aire variable) se han utilizado ampliamente en América y Europa occidental durante varias décadas, solo recientemente ingresaron al mercado ruso. Los usuarios de los países occidentales han apreciado mucho la ventaja del control independiente habitación por habitación de los parámetros de ventilación, así como la posibilidad de ahorrar capital y costes operativos.
Los sistemas de ventilación "Volumen de aire variable" funcionan en el modo de cambiar la cantidad de aire suministrado. Los cambios en la carga de calor de las instalaciones se compensan cambiando los volúmenes de aire de suministro y de escape a su temperatura constante, provenientes de la unidad central de suministro.
El sistema de ventilación VAV responde a cambios en la carga de calor de habitaciones o áreas individuales de un edificio y cambia la cantidad real de aire suministrado a la habitación o área.
Debido a esto, la ventilación funciona en significado general tasa de flujo de aire menor que la necesaria para la carga de calor máxima total de todas las habitaciones individuales.
Esto reduce el consumo de energía mientras mantiene la calidad del aire interior deseada. La reducción de los costes energéticos puede ser del 25 al 50 % en comparación con los sistemas de ventilación con un flujo de aire constante.
Considere la eficiencia en el ejemplo de ventilación. casa de Campo
250 m², con tres dormitorios
Con sistema de ventilación tradicional, para una vivienda de este tamaño se requiere un caudal de aire de unos 1000 m³/h, y en invierno se necesitarán unos 15 kWh para calentar el aire de impulsión a una temperatura confortable. Al mismo tiempo, se desperdiciará una parte importante de la energía, porque las personas para las que funciona la ventilación no pueden estar en toda la cabaña a la vez: pasan la noche en las habitaciones y el día en otras habitaciones. Sin embargo, es imposible reducir selectivamente el rendimiento de un sistema de ventilación tradicional en varias habitaciones, ya que el equilibrio de las válvulas de aire, que pueden utilizarse para controlar el suministro de aire a las habitaciones, se lleva a cabo en la etapa de puesta en marcha, y la relación de flujo no se puede cambiar durante el funcionamiento. El usuario solo puede reducir el flujo de aire total, pero luego se llenará de aire en las habitaciones donde se encuentran las personas.
Si conecta actuadores eléctricos a las válvulas de aire, lo que le permitirá controlar de forma remota la posición de la compuerta de la compuerta y, por lo tanto, regular el flujo de aire a través de ella, será posible encender y apagar la ventilación por separado en cada habitación usando convencional interruptores El problema es que es muy difícil manejar un sistema así, porque simultáneamente con el cierre de algunas de las válvulas, será necesario reducir el rendimiento del sistema de ventilación en una cantidad estrictamente definida para que el flujo de aire en las habitaciones restantes permanezca sin cambios y, como resultado, la mejora se convierta en un dolor de cabeza.
Uso de un sistema VAV le permite realizar todos estos ajustes en modo automático. Y así instalamos el sistema VAV más simple, que le permite encender y apagar por separado el suministro de aire a los dormitorios y otras habitaciones. En el modo noche, el aire se suministra solo a los dormitorios, por lo que el caudal de aire es de unos 375 m³/h (basado en 125 m³/h para cada dormitorio, superficie de 20 m²), y el consumo de energía es de unos 5 kWh, es decir, 3 veces menos que en la primera versión.
Habiendo recibido la posibilidad de control separado, en diferentes habitaciones es posible complementar el sistema con la última automatización de control de clima, por lo que el uso de válvulas con accionamientos eléctricos proporcionales hará que el control sea más suave e incluso más conveniente; y si encendemos/apagamos el suministro de aire de acuerdo con la señal del sensor de presencia, obtenemos un análogo del sistema Smart Eye que se usa en los sistemas split domésticos, pero en un nivel completamente nuevo. Para una mayor automatización, se pueden integrar en el sistema sensores de temperatura, humedad, concentración de CO2, etc., lo que al final no solo ahorrará energía, sino que también aumentará significativamente el nivel de comodidad.
Si todas las unidades de automatización que controlan los actuadores eléctricos de las válvulas de aire están conectadas por un solo bus de control, entonces será posible controlar centralmente todo el sistema en escenarios. Por lo tanto, puede crear y configurar modos de funcionamiento individuales para diferentes habitaciones, en diferentes situaciones de la vida, como este:
Por la noche- el aire se suministra solo a los dormitorios, y en otras habitaciones las válvulas están abiertas en un nivel mínimo; tarde- se suministra aire a las habitaciones, cocinas y otros locales, excepto los dormitorios. En los dormitorios, las válvulas están cerradas o abiertas a un nivel mínimo.
toda la familia para reunir- aumentar el flujo de aire en la sala de estar; nadie en la casa- Se configura una ventilación cíclica, que no permitirá que se produzcan olores y humedades, pero ahorrará recursos.
Para el control independiente no solo del volumen, sino también de la temperatura del aire de suministro en cada una de las habitaciones, puede instalar calentadores adicionales (calentadores de baja potencia) controlados por controladores de potencia individuales. Esto permitirá suministrar aire desde la unidad de ventilación con la temperatura mínima permitida (+18°C), calentándolo individualmente al nivel requerido en cada habitación. Tal solución técnica reducirá aún más el consumo energético, y nos acercará al sistema “Smart Home”.
El esquema de funcionamiento de dicho sistema es más bien una cuestión de un especialista especializado, por lo que aquí daremos solo uno, el esquema más simple (opciones de trabajo y erróneas) con una explicación de cómo funciona. pero aparte de sistemas simples, también hay opciones más complejas que le permiten crear cualquier sistema VAV, desde el hogar sistemas presupuestarios con dos válvulas para sistemas de ventilación multifuncionales edificios administrativos con control de flujo de aire de piso.
Llame, los especialistas de la empresa "OVK Engineering" consultarán, lo ayudarán a elegir Mejor opción, diseñe e instale un sistema VAV que sea ideal para usted.
Por qué los sistemas VAV deben ser instalados por profesionales
La forma más fácil de responder a esta pregunta es con un ejemplo. Considere una configuración típica de un sistema de flujo de aire variable y los errores que se pueden cometer en su diseño. La ilustración muestra un ejemplo de la correcta configuración de la red de conductos de aire de un sistema VAV:
1. Diagrama correcto de un sistema VAV con flujo de aire variable
En la parte superior hay una válvula de control que da servicio a tres habitaciones (tres habitaciones de nuestro ejemplo) => Estas habitaciones tienen válvulas de mariposa accionadas manualmente para equilibrar durante la puesta en marcha. La resistencia de estas válvulas no cambiará* durante el funcionamiento, por lo que no afectarán la precisión de mantener el flujo de aire.
Una válvula con control manual está conectada al conducto de aire principal, que tiene un flujo de aire constante P=const. Tal válvula puede ser necesaria para asegurar el funcionamiento normal de la unidad de ventilación cuando todas las demás válvulas están cerradas. => El conducto de aire con este amortiguador se conduce a la habitación con un suministro de aire constante.
El esquema es simple, funcional y eficiente.
Ahora veamos los errores que se pueden cometer al diseñar la red de conductos de aire de un sistema VAV:
2. Esquema de un sistema VAV con un error 
Los ramales de conducto incorrectos están resaltados en rojo. Las válvulas n.º 2 y n.º 3 están conectadas a un conducto que va desde el punto de unión hasta la válvula VAV n.º 1. Cuando se cambia la posición del amortiguador de la válvula n.° 1, la presión en el conducto de aire cerca de las válvulas n.° 2 y 3 cambiará, por lo que el flujo de aire a través de ellas no será constante. La válvula pilotada #4 no debe conectarse al conducto principal, ya que al cambiar el flujo de aire a través de ella, la presión P2 (en el punto de bifurcación) no será constante. Y la válvula #5 no se puede conectar como se muestra en el diagrama, por la misma razón que las válvulas #2 y 3.
*Por supuesto, puede configurar un flujo de aire controlado para cada dormitorio, pero en este caso habrá un esquema más complejo, que no consideraremos en este artículo.