Regulación del flujo de aire. Revisión de tecnologías utilizadas en válvulas de aire. Sistemas de ventilación de volumen 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 suministrado en la estación fría se necesitará un calentador de 4,5 kW (permitirá calentar el aire de -26°C a +18°C con una capacidad de ventilación de 300 m³/h). La electricidad se suministra al apartamento a través de una máquina automática de 32 A, 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 un sistema de ventilación de este tipo no sólo aumentará significativamente el importe de la factura de energía, 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 se puede hacer esto sin reducir el nivel de confort de los habitantes del apartamento?
¿Cómo reducir el consumo de energía?
Unidad de ventilación con recuperador.
Requiere una red para funcionar.
Conductos de aire de suministro y escape.
Lo primero que suele venir a la mente en estos casos es el uso de un sistema de ventilación con recuperador. Sin embargo, estos sistemas son muy 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, se debe conectar una red de escape al recuperador, duplicando el largo total conductos de aire Otra desventaja de los sistemas de recuperación es que para organizar el apoyo aéreo para las habitaciones "sucias", una parte notable del flujo de escape debe dirigirse a conductos de escape baño y cocina. Y un desequilibrio entre los flujos de suministro y escape conduce a una disminución significativa en la eficiencia de la recuperación (es imposible rechazar el suministro de aire para las habitaciones "sucias", ya que en este caso los olores desagradables comenzarán a circular por todo el apartamento). Además, el coste de un sistema de ventilación de recuperación puede superar fácilmente el doble del coste de uno convencional. sistema de suministros. ¿Existe otra solución económica a nuestro problema? Sí, este es un sistema VAV de suministro.
Sistema de flujo de aire variable o VAV El sistema (Volumen de aire variable) le permite regular 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 está acostumbrado a apagar las luces. De hecho, no dejamos las luces encendidas donde no hay nadie; esto sería un desperdicio irrazonable de electricidad y dinero. ¿Por qué dejar que un sistema de ventilación con un potente calentador desperdicie energía? Sin embargo, así es exactamente como funcionan los sistemas de ventilación tradicionales: suministran aire caliente a todas las habitaciones donde podría haber personas, independientemente de si realmente están allí. Si controláramos la luz del mismo modo que la ventilación tradicional, se iluminaría 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 coste de todo el sistema. Sin embargo, la rápida reducción del coste de los componentes electrónicos que se ha producido recientemente ha hecho posible desarrollar soluciones económicas y listas para usar para la construcción de sistemas VAV. Pero antes de pasar a describir ejemplos de sistemas con flujo de aire variable, descubramos cómo funcionan.
La ilustración muestra un sistema VAV con una capacidad máxima de 300 m³/h, que da servicio a dos zonas: salón y dormitorio. En la primera imagen se suministra aire a ambas zonas: 200 m³/h en el salón y 100 m³/h en el dormitorio. Supongamos que en invierno la potencia del calentador no será suficiente para calentar dicho flujo de aire a una temperatura agradable. Si usáramos un sistema de ventilación convencional, tendríamos que reducir el rendimiento general, pero entonces ambas habitaciones se volverían congestionadas. Sin embargo, tenemos un sistema VAV instalado, por lo que solo podemos suministrar aire a la sala de estar durante el día y solo al dormitorio durante la noche (como en la segunda imagen). Para ello, las válvulas que regulan el volumen de aire suministrado al local 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, antes de acostarse, apaga la ventilación del salón, donde no hay nadie por la noche. En este punto, se instala un sensor de presión diferencial que mide la presión del aire en la salida. unidad de tratamiento de aire, registra 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 de la presión del aire en el conducto de aire). Esta información se transmite a la unidad de tratamiento de aire, que automáticamente reduce la potencia del ventilador lo suficiente para que la presión en el punto de medición permanezca sin cambios. Si la presión en el conducto de aire permanece constante, entonces el flujo de aire a través de la válvula del dormitorio no cambiará y seguirá siendo de 100 m³/h. El rendimiento total del sistema disminuirá y también será igual a 100 m³/h, es decir, la energía consumida por el sistema de ventilación por la noche. disminuirá 3 veces¡sin comprometer 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 de aire se puede reducir en un tercio y el consumo promedio de energía a la mitad. Lo más interesante es que el costo de dicho sistema VAV excede el costo de un sistema de ventilación convencional en solo un 10-15%, es decir, este sobrepago se compensará rápidamente reduciendo el monto de las facturas de electricidad.
Una breve presentación en vídeo le ayudará a comprender mejor el principio de funcionamiento del sistema VAV:
Ahora que hemos entendido el principio de funcionamiento de un sistema VAV, veamos cómo se puede montar dicho sistema basándose en los equipos disponibles en el mercado. Tomaremos como base las unidades de tratamiento de aire rusas compatibles con VAV Breezart, que permiten crear sistemas VAV que atienden de 2 a 20 zonas con control centralizado desde un control remoto, mediante un temporizador o un sensor de CO 2.
Sistema VAV con control de 2 posiciones
Este sistema VAV se monta sobre la base de una unidad de tratamiento de aire Breezart 550 Lux con una capacidad de 550 m³/h, suficiente para dar servicio a un apartamento o pequeña cabaña(tenga 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 de ventilación Breezart, se puede utilizar para crear un sistema VAV. Además necesitaremos un conjunto VAV-DP, que incluye un sensor JL201DPR que mide la presión en el conducto cerca del punto de bifurcación.
Sistema VAV para dos zonas con control de 2 posiciones
El sistema de ventilación está dividido en 2 zonas, y las zonas pueden constar de una habitación (zona 1) o varias (zona 2). Esto permite el uso de estos sistemas de 2 zonas no solo en apartamentos, sino también en cabañas u oficinas. Las válvulas de cada zona se controlan de forma independiente entre sí mediante interruptores convencionales. En la mayoría de los casos, esta configuración se utiliza para cambiar los modos nocturno (suministro de aire solo a la zona 1) y día (suministro de aire solo a la zona 2) con la capacidad de suministrar aire a todas las habitaciones si, por ejemplo, tiene invitados.
En comparación con un sistema convencional (sin control VAV), el aumento del coste del equipamiento básico es de aprox. 15% , y si tenemos en cuenta el coste total de todos los elementos del sistema junto con trabajo de instalación, entonces el aumento del coste será casi imperceptible. Pero incluso un sistema VAV tan simple permite ¡Ahorra alrededor del 50% de electricidad!
En el ejemplo dado, utilizamos solo dos zonas controladas, pero puede haber cualquier cantidad: la unidad de suministro de aire simplemente mantiene la presión especificada en el conducto de aire, independientemente de la configuración de la red de aire y la cantidad de válvulas VAV controladas. . Esto permite, en caso de falta de fondos, instalar primero un sistema VAV simple en dos zonas y luego aumentar su número.
Hasta ahora hemos analizado sistemas de control de 2 posiciones, en los que la válvula VAV está 100% abierta o completamente cerrada. Sin embargo, en la práctica, a menudo se utilizan sistemas más convenientes con control proporcional, que permiten una regulación suave del volumen de aire suministrado. Ahora consideraremos un ejemplo de tal sistema.
Sistema VAV con control proporcional.
Sistema VAV para tres zonas con control proporcional
Este sistema utiliza un Breezart 1000 Lux PU más productivo 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 (en apariencia similares a atenuadores). Este sistema permite al usuario ajustar suavemente el suministro de aire en cada zona en el rango de 0 a 100%.
Composición del equipamiento básico del sistema VAV (unidad de tratamiento de aire y automatización)
Tenga en cuenta que un sistema VAV puede utilizar simultáneamente zonas con control proporcional y de 2 posiciones. Además, el control se puede realizar mediante sensores de movimiento; esto permitirá que se suministre aire a la habitación solo cuando haya alguien en ella.
La desventaja de todas las opciones del sistema VAV consideradas es que el usuario tiene que ajustar manualmente el suministro de aire en cada zona. Si hay muchas zonas de este tipo, entonces es mejor crear un sistema con control centralizado.
Sistema VAV con control centralizado.
El control centralizado del sistema VAV permite activar escenarios preprogramados, cambiando el suministro de aire simultáneamente en todas las zonas. Por ejemplo:
- Modo nocturno. El aire se suministra únicamente a los dormitorios. En todas las demás habitaciones, las válvulas están abiertas al mínimo para evitar que el aire se estanque.
- Modo día. Todas las habitaciones, excepto los dormitorios, cuentan con aire acondicionado. En los dormitorios, las válvulas están cerradas o abiertas al nivel mínimo.
- Huéspedes. Se aumenta el flujo de aire en la sala de estar.
- Ventilación cíclica(se utiliza cuando las personas están ausentes durante mucho tiempo). Se suministra una pequeña cantidad de aire a cada habitación por turno; esto evita la aparición de olores desagradables y congestión que puede crear 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 unificado, controlado vía 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 los actuadores.
Composición del equipamiento básico del sistema VAV (unidad de tratamiento de aire y automatización)
El vídeo describe cómo controlar un sistema VAV con control centralizado para 7 zonas desde el mando a distancia de la unidad de tratamiento de aire Breezart 550 Lux:
Conclusión
Usando estos tres ejemplos, mostramos los principios generales de construcción y describimos brevemente las capacidades de los sistemas VAV modernos, más información detallada Puede encontrar información sobre estos sistemas en el sitio web de Breezart.
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VÁLVULA IRIS CON SERVOMOTOR
Gracias al diseño exclusivo de las válvulas de mariposa, el flujo de aire se puede medir y ajustar dentro de un solo dispositivo y proceso, entregando una cantidad equilibrada de aire a la habitación. El resultado es un microclima confortable y constante.
Las válvulas de mariposa IRIS le permiten regular de forma rápida y precisa el flujo de aire. Se adaptan a todos los lugares donde se requiere un control de confort individual y un control de aire de precisión.
Medición y ajuste del flujo para máxima comodidad.
Equilibrar el flujo de aire suele ser un paso costoso y que requiere mucho tiempo al poner en marcha un sistema de ventilación. La restricción lineal del flujo de aire que se encuentra en las válvulas de mariposa de lente simplifica esta operación.
Diseño de válvula de mariposa
Las válvulas de mariposa IRIS pueden funcionar tanto en instalaciones de suministro como de escape, eliminando el riesgo asociado con errores de instalación incorrectos. Las válvulas de mariposa con lente IRIS constan de un cuerpo de acero galvanizado, planos de lente que regulan el flujo de aire y 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 goma EPDM para una conexión hermética con los conductos de ventilación.
Gracias al soporte del motor es posible Control automático transmitir sin la necesidad de cambiar manualmente la configuración. Se proporciona un plano especial para un montaje estable del servomotor, protegiéndolo de movimientos y daños.
¿Qué diferencia a las válvulas de mariposa con lente de las válvulas de mariposa estándar?
Las válvulas de mariposa convencionales aumentan la velocidad del flujo de aire a lo largo de las paredes de los conductos, generando mucho ruido. Gracias al cierre de lente de las válvulas de mariposa IRIS, la supresión no provoca turbulencias ni ruidos en los conductos. Esto permite mayores caudales o presiones que las válvulas de mariposa estándar sin generar ruidos de instalación. Esto es una gran simplificación y ahorro, porque... no es necesario utilizar elementos adicionales de insonorización. Es posible una supresión adecuada del ruido mediante la instalación adecuada de válvulas de mariposa en el sistema de ventilación.
Para medir y controlar con precisión el flujo de aire, las válvulas de mariposa deben colocarse en secciones rectas, a no menos de:
1. 4 x diámetro del conducto de aire delante de la válvula de mariposa,
2. 1 x diámetro del conducto de aire detrás de la válvula de mariposa.
El uso de amortiguadores de lentes es muy importante para garantizar la higiene de la instalación de ventilación. Gracias 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 control
4.Ajuste de flujo fácil y rápido sin necesidad dispositivos adicionales- uso de un mango o servomotor
5. Medición de flujo precisa
6. Ajuste continuo: manualmente mediante una palanca o automáticamente gracias al uso de una 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 instalación de sistemas de ventilación y aire acondicionado, se realiza mediante válvulas de aire de control especiales. La regulación del flujo de aire en los sistemas de ventilación permite garantizar el flujo requerido de aire fresco en cada una de las habitaciones atendidas, y en los sistemas de aire acondicionado, el enfriamiento de las habitaciones de acuerdo con su carga térmica.
Para regular el flujo de aire se utilizan válvulas de aire, válvulas iris, sistemas para mantener un flujo de aire constante (CAV, Constant Air Volume), así como sistemas para mantener un flujo de aire variable (VAV, Variable Air Volume). Veamos 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 de aire: cambiar el rendimiento del ventilador o configurar el ventilador al modo máximo y crear una resistencia adicional al movimiento del flujo de aire en la red.
La primera opción requiere conectar ventiladores mediante convertidores de frecuencia o transformadores paso a paso. En este caso, el flujo de aire cambiará inmediatamente en todo el sistema. De esta forma es imposible regular el suministro de aire a una habitación específica.
La segunda opción se utiliza para regular el flujo de aire en direcciones: por piso y por habitación. Para ello, se integran varios dispositivos de control en los conductos de aire correspondientes, que se comentarán a continuación.
Válvulas de cierre de aire, compuertas
La forma más primitiva de regular el flujo de aire es utilizar válvulas y compuertas de cierre de aire. Estrictamente hablando, las válvulas de cierre y las compuertas no son reguladores y no deben usarse para regular el flujo de aire. Sin embargo, formalmente proporcionan regulación en el nivel "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 válvulas de aire y compuertas radica en su diseño. La válvula suele ser un cuerpo con una válvula de mariposa en su interior. Si la compuerta se gira a lo largo del eje del conducto de aire, se bloquea; si a lo largo del eje del conducto de aire, está abierto. En la cancela, la compuerta se mueve progresivamente, como la puerta de un armario. Al bloquear la sección transversal del conducto de aire, se reduce el flujo de aire a cero y al abrir la sección transversal se asegura el 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 ineficaz, el más difícil de controlar y el más ruidoso. De hecho, es casi imposible captar la posición deseada de la compuerta cuando se desplaza, y dado que el diseño de las compuertas no prevé la función de regular el flujo de aire, en posiciones intermedias las compuertas y las compuertas hacen bastante ruido.
válvulas de iris
Las válvulas de iris son una de las soluciones más comunes para regular el flujo de aire interior. Son válvulas redondas con pétalos ubicados a lo largo del diámetro exterior. Cuando se ajustan, los pétalos se mueven hacia el eje de la válvula, bloqueando parte de la sección transversal. Esto crea una superficie bien aerodinámica desde el punto de vista aerodinámico, lo que ayuda a reducir los niveles de ruido en el proceso de regulación del flujo de aire.
Las válvulas de iris están equipadas con una escala con marcas en las que se puede controlar el grado de superposición de la sección activa de la válvula. A continuación, se mide la caída de presión a través de la válvula utilizando un manómetro diferencial. El flujo de aire real a través de la válvula está determinado por la caída de presión.
Reguladores de flujo constante
La siguiente etapa en el desarrollo de tecnologías para regular el flujo de aire es la aparición de reguladores de flujo constante. El motivo de su aparición es sencillo. Los cambios naturales en la red de ventilación, el filtro obstruido, la rejilla exterior obstruida, 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 cierta 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 "transmitirá" la red y el flujo de aire hacia la habitación disminuirá. Si la presión delante de la válvula ha aumentado, la configuración anterior de la válvula "debilitará" la red y aumentará el flujo de aire hacia 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 pasan a primer plano las soluciones para mantener un flujo de aire constante.
El principio de su funcionamiento es cambiar automáticamente el área de flujo de la válvula según las condiciones externas. Para ello, las válvulas están equipadas con una membrana especial que se deforma en función de la presión en la entrada de la válvula y cierra la sección transversal cuando la presión aumenta o la libera cuando la presión disminuye.
Otras válvulas de flujo constante utilizan un resorte en lugar de un diafragma. El aumento de presión delante de la válvula comprime el resorte. El resorte comprimido actúa sobre el mecanismo de control del área de flujo y el área de flujo disminuye. Al mismo tiempo, aumenta la resistencia de la válvula, neutralizando el aumento de presión aguas arriba de la válvula. Si la presión delante de la válvula disminuye (por ejemplo, debido a un filtro obstruido), el resorte se expande y el mecanismo de control del área de flujo aumenta el orificio de flujo.
Los controladores de flujo de aire constante considerados funcionan según principios físicos naturales sin la participación de la electrónica. También existen sistemas electrónicos para mantener un flujo de aire constante. Miden la caída de presión real o la velocidad del aire y modifican el área de apertura 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 el estado real de la habitación, por ejemplo, según la cantidad de personas, la concentración de dióxido de carbono, la temperatura del aire y otros parámetros.
Los reguladores de este tipo son válvulas de accionamiento eléctrico, cuyo funcionamiento está determinado por un controlador que recibe información de sensores ubicados en la habitación. La regulación del flujo de aire en los sistemas de ventilación y aire acondicionado se realiza mediante varios sensores.
Para la ventilación, es importante proporcionar la cantidad necesaria de aire fresco en la habitación. En este caso se utilizan sensores de concentración de dióxido de carbono. La tarea del sistema de aire acondicionado es mantener la temperatura establecida en la habitación, por eso se utilizan sensores de temperatura.
Ambos sistemas también 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 "para 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 funcionar en un modo más potente, incluso si solo hay una persona en la habitación. Asimismo, el principal indicador del funcionamiento del sistema de aire acondicionado es la temperatura del aire, no el número de personas.
Sin embargo, los sensores de presencia permiten determinar si una habitación determinada necesita ser atendida en ese momento. Además, el sistema de automatización puede “entender” que “es tarde en la noche” y es poco probable que alguien trabaje en la oficina en cuestión, por lo que no tiene sentido desperdiciar recursos en climatizarla. Por lo tanto, en sistemas con flujo de aire variable, diferentes sensores pueden realizar diferentes funciones: formar un efecto regulador y comprender la necesidad del funcionamiento del sistema como tal.
Los sistemas más avanzados con caudal de aire variable permiten generar una señal para controlar el ventilador en base a varios reguladores. Por ejemplo, durante un período de tiempo, casi todos los reguladores están abiertos y 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, la gente cambió de ubicación, pasando de una habitación a otra. Los reguladores resolvieron la situación, pero el flujo total de aire se mantuvo casi sin cambios, por lo que 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 permite evitar la constante reconfiguración manual del sistema de ventilación, aumentar significativamente su eficiencia energética, aumentar la vida útil del equipo, acumular estadísticas sobre las condiciones climáticas 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.
Yuri Khomutsky, editor técnico de la revista Climate World>
Los sistemas de volumen de aire variable (VAV) son un sistema de ventilación energéticamente eficiente que le permite ahorrar energía sin comprometer los niveles de comodidad. El sistema permite regular de forma independiente los parámetros de ventilación para cada habitación individual y también ahorra capital y costos operativos.
La base moderna de equipos y automatización permite crear dichos sistemas a precios casi no superiores a los precios de los sistemas de ventilación convencionales, al tiempo que permite un uso eficiente de los recursos. Todas estas son las razones de la creciente popularidad del sistema VAV.
Veamos qué es un sistema VAV, cómo funciona y qué ventajas ofrece, usando el ejemplo del sistema de ventilación de una cabaña con un área de 250 metros cuadrados. ().
Ventajas de los sistemas de flujo de aire variable
Los sistemas de volumen de aire variable (VAV) se han utilizado ampliamente en América y Europa occidental durante varias décadas. mercado ruso Llegaron hace poco. Los usuarios de los países occidentales apreciaron mucho la ventaja del control independiente de los parámetros de ventilación para cada habitación individual, así como la posibilidad de ahorrar capital y costos operativos.
Los sistemas de ventilación de "volumen de aire variable" funcionan en el modo de cambiar la cantidad de aire suministrado. Los cambios en la carga térmica del local se compensan cambiando los volúmenes de suministro y escape de aire a temperatura constante, provenientes de la unidad central de suministro.
El sistema de ventilación VAV responde a los cambios en la carga de calor de habitaciones o zonas individuales del edificio y cambia la cantidad real de aire suministrada a la habitación o zona.
Debido a esto, la ventilación funciona a significado general flujo de aire menor que el necesario para la carga térmica máxima total de todas las habitaciones individuales.
Esto garantiza un consumo de energía reducido y al mismo tiempo mantiene la calidad del aire interior deseada. La reducción de los costes energéticos puede oscilar entre un 25 y un 50% en comparación con los sistemas de ventilación con flujo de aire constante.
Veamos la eficiencia usando la ventilación como ejemplo. casa de Campo
250 m², con tres dormitorios
Con un sistema de ventilación tradicional., para una vivienda de esta zona se necesita un caudal de aire de unos 1000 m³/h, y en invierno se necesitan unos 15 kWh para calentar el aire suministrado a una temperatura agradable. En este caso, 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 los dormitorios 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, con las que se puede regular el suministro de aire a las habitaciones, se realiza tanto en la etapa de puesta en servicio como durante el funcionamiento. la relación de caudal no se puede cambiar. El usuario solo puede reducir el flujo de aire general, pero luego las habitaciones donde se encuentran las personas se volverán congestionadas.
Si conecta accionamientos eléctricos a las válvulas de aire, lo que le permitirá controlar de forma remota la posición de la compuerta de la válvula y así regular el flujo de aire a través de ella, podrá encender y apagar la ventilación por separado en cada habitación utilizando interruptores convencionales. El problema es que gestionar un sistema así es muy difícil, porque Al mismo tiempo que se cierran 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.
Usando un sistema VAV permitirá que todos estos ajustes se realicen de forma automática. Y entonces 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 nocturno, el aire se suministra sólo 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 opción.
Habiendo recibido la posibilidad de control por separado, en diferentes habitaciones se puede 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 fluido y aún más conveniente; y si conectamos el encendido/apagado del suministro de aire basándose en la señal del sensor de presencia, obtenemos un análogo del sistema "Smart Eye" utilizado en los sistemas split domésticos, pero a un nivel completamente nuevo. Para una mayor atomización, se pueden incorporar al sistema sensores de temperatura, humedad, concentración de CO2, etc., lo que en última instancia no solo ahorrará energía, sino que también aumentará significativamente el nivel de confort.
Si todas las unidades de automatización que controlan los accionamientos eléctricos de las válvulas de aire están conectadas mediante un único bus de control, será posible centralizar el control del escenario de todo el sistema. Así, puedes 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 únicamente a los dormitorios y en otras habitaciones las válvulas están abiertas al nivel mínimo; durante el día- Se suministra aire a habitaciones, cocinas y otras estancias, excepto dormitorios. En los dormitorios, las válvulas están cerradas o abiertas al nivel mínimo.
toda la familia para reunirse- aumentamos el flujo de aire en la sala de estar; nadie en la casa- Se establece una ventilación cíclica, que evitará la aparición de olores y humedades, pero ahorrará recursos.
Para controlar de forma independiente no solo el volumen, sino también la temperatura del aire suministrado, se pueden instalar calentadores adicionales (calentadores de aire de baja potencia) controlados por reguladores de potencia individuales en cada habitación. Esto permitirá suministrar aire desde la unidad de ventilación a la temperatura mínima permitida (+18°C), calentándolo individualmente al nivel requerido en cada habitación. Este 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 para un especialista especializado, por lo que aquí presentaremos solo uno, el esquema más simple (opciones funcionales y erróneas) con una explicación de cómo funciona. Pero además sistemas simples, también hay opciones más complejas que le permiten crear cualquier sistema VAV, desde el hogar sistemas presupuestarios desde dos válvulas hasta sistemas de ventilación multifuncionales edificios administrativos con control de flujo de aire piso por piso.
Llama, especialistas de la empresa UWC Ingeniería te asesorarán y ayudarán a elegir Mejor opción, diseñará e instalará un sistema VAV ideal para usted.
Por qué los sistemas VAV deben ser instalados por especialistas
La forma más sencilla de responder a esta pregunta es con un ejemplo. Consideremos una configuración típica de un sistema con flujo de aire variable y los errores que se pueden cometer durante su diseño. La ilustración muestra un ejemplo de la configuración correcta de la red de suministro 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 controlada que sirve a tres habitaciones (tres dormitorios en nuestro ejemplo) => Estas habitaciones tienen válvulas de mariposa operadas manualmente para equilibrar durante la puesta en servicio. La resistencia de estas válvulas no cambiará* durante el funcionamiento, por lo tanto, no afectan la precisión del mantenimiento del flujo de aire.
Una válvula controlada manualmente está conectada al conducto de aire principal, que tiene un flujo de aire constante P=const. Es posible que se necesite una válvula de este tipo para garantizar el funcionamiento normal de la unidad de ventilación cuando todas las demás válvulas están cerradas. => El conducto de aire con esta válvula se descarga en la habitación con un suministro de aire constante.
El esquema es simple, funcional y efectivo.
Ahora veamos los errores que se pueden cometer al diseñar la red de suministro de aire de un sistema VAV:
2. Diagrama de un sistema VAV con un error 
Las ramas de conducto incorrectas están resaltadas en rojo. Las válvulas n.° 2 y 3 están conectadas a un conducto de aire que va desde el punto de bifurcación hasta la válvula VAV n.° 1. Cuando cambia la posición de la tapa de la válvula No. 1, la presión en el conducto de aire cerca de las válvulas No. 2 y 3 cambiará, por lo que el flujo de aire a través de ellas no será constante. La válvula controlada No. 4 no se puede conectar al conducto de aire principal, ya que los cambios en el flujo de aire a través de ella causarán que la presión P2 (en el punto de bifurcación) no sea constante. Y la válvula No. 5 no se puede conectar como se muestra en el diagrama, por la misma razón que las válvulas No. 2 y 3.
*Por supuesto, puedes configurar un flujo de aire controlado para cada dormitorio, pero en este caso habrá un esquema más complejo, que no consideraremos en este artículo.