Постоянное развитие технологий обеспечения комфортного климата в условиях быстро растущих требований к рациональному расходованию энергии в современных зданиях и в сложных инженерных сооружениях привело к появлению VAV-систем – систем переменного расхода воздуха.

Основным назначением  VAV регуляторов является: 

• Поддержание постоянного расхода воздуха: многочисленные элементы в воздуховоде вызывают колебание статического   давления и  изменения расхода воздуха. Регулятор независимо от    перепада давления поддерживает постоянный расход воздуха. 
• Поддержание точно определенного количества воздуха: приготовленный приточный воздух дорогой (электрическая энергия для    вентиляторов, нагревания, охлаждения, фильтрации, осушения и    увлажнения воздуха), поэтому регуляторами обеспечивается точно определенное количество воздуха, согласно данным требованиям.

Управление климатом в условиях применения системы переменного расхода воздуха осуществляется путем регулирования доли рециркуляционного и приточного воздуха, подаваемого в различные помещения от одной или нескольких приточных установок, что позволяет существено упростить управление климатом даже в сложных с инженерной точки зрения зданиях, имеющих помещения с самым различным назначением. При этом регулирование может осуществляться в автоматическом, в ручном или в комбинированных режимах в зависимости от назначения помещения и каких-либо особых климатических требований.

 

Регулирование воздушных потоков в этом случае осуществляется путем использования специальных VAV-боксов. VAV-бокс является основным управляющим элементом в VAV-системе и представляет собой воздушный регулировочный клапан с электроприводом управляемым в соответствии с сигналами датчиков перепада давления, датчиков присутствия, регуляторов температуры и т.п. (в зависимости от решаемой задачи), входящих в состав VAV-бокса или установливаемых дистанционно.

Принципиально VAV-бокс состоит из следующих элементов: 1 – регулирующий клапан, 2 – электропривод, 3 – датчик перепада давления, 4 – контроллер (рис.1).

В качестве датчика перепада давления в VAV-боксах может использоваться, например, трубка Вентурри или более сложные узлы, созданные на ее основе.

 

Регулирующий клапан используется для управления объёмом приточного воздуха в зависимости от сигналов, подаваемых контроллером, входящим в состав VAV-бокса. Сам VAV-бокс может иметь как круглое, так и квадратное сечение, фланцевый или ниппельный варианты соединения. При необходимости он может иметь шумоизолируемый корпус. Внешний вид VAV-бокса представлен на рисунке 2

Принципиальная схема работы VAV-бокса:

по направлению движения потока идут: датчик перепада давления (трубка Вентурри), клапан, управляемый электроприводом с плавным регулированием, датчик, соединенный с приводом через контроллер (Рис.3).

 

Контроллер предварительно калибруется изготовителем на определенную задачу и, в зависимости от показаний датчика перепада давления (или совместно с регуляторами температуры, датчиком присутствия и пр.) подает постоянно корректируемый сигнал 0…10/2…10В на исполнительный механизм клапана, выставляя его лопатку на тот или иной угол, соответствующий определенной мощности потока воздуха, проходящего через VAV-бокс. Таким образом, в обслуживаемой зоне поддерживается заранее выбранная климатическая ситуация, постоянно корректируемая в зависимости от изменяемого числа людей, единиц оборудования и любых других излучающих обьектов.

Одно помещение может обслуживаться одним или несколькими VAV-боксами, при помощи которых может регулироваться только приточный воздух, только вытяжной или комбинированно в любых сочетаниях доли приточного в доле вытяжного воздуха.

Примеры использования VAV-регуляторов

В комбинации с контрольными устройствами в помещении:

датчики CO2 температурные датчики

 

В зависимости от требуемой температуры воздуха  (содержания CO..) изменяется расход приточного и вытяжного воздуха. По аналогичному принципу  может быть организовано и регулирование показателей влажности, что может быть немаловажным при наличии в здании каких-либо архивов, хранилищ, серверов, высокоточных приборов и т.п.

В комбинации с контрольными устройствами в помещении:

датчики присутствия

 

В вентилируемых VAV-системой помещениях размещаются трехрежимные регуляторы, управляемые вручную или автоматически от «датчиков присутствия» в режимах: «помещение используется», «помещение не используется» или «режим вентиляции». При наличии в помещении людей регулятор устанавливается в положение «помещение используется» и  управляемый контроллером VAV-бокс доводит величину воздушного потока до заранее выбранного фиксированного предела. При отсутствии людей регулятор, соответственно, устанавливается в режим «помещение не используется» и клапан VAV-бокса перекрывает поток, позволяя центральной VAV-системе более рационально перераспределять высвобождающиеся обьемы приточного воздуха.

Поддержание отрицательного давления:

Предупреждает проникание загрязненного воздуха в соседние помещения, например в кухонные, ванные или производственные помещения, лаборатории и т.д. 

Поддержание избыточного давления:

Предупреждает проникание загрязненного воздуха в помещения с чистым воздухом. Применение в лабораториях, операционных и других чистых помещениях.

 

 

 

 

 

 

 

 

На рисунке представлен схема для поддержания давления в помещении с VAV терминалом оснащенных контроллером VRU-M1R-BAC применяется для поддержания поддержания давления в помещениях с показателем утечки, не более 5-10% от объема притока. Класс герметичности помещения по VDI 2083-19бб класс 0 и 1. Применяется как для помещений с неприятным запахом, так и для помещений с загрязненным вытяжным воздухом. Контроллер давления в помещении сравнивает значение давление в помещении относительно эталонного значения и регулирует заслонку в соответствии заданным значением давления в помещении. Клапан регулятор давления может устанавливаться как на притоке, так и на вытяжке. Регулируемое давление от -75 до +75 Па.

Дверной переключатель VRU-M1R может быть оснащен командой «Стоп мотор» для предотвращения перемещения привода заслонки в конечное положение при открытии двери

 

Решение, основанное на постоянном поддержании давления в воздуховоде

Пример системы с поддержанием давления в сети воздуховодов с зональными VAV клапанами

 

Двухканальная система:

2 VAV регулятора в одном корпусе

смешивание теплого и холодного воздуха зависит от комнатного    термостата
смешивание наружного и рециркуляционного воздуха зависит от    комнатного датчика CO2

 

VAV регулятор с вентилятором:

Как разновидность двухканальной системы использование VAV регулятора совместно с нагревателем и канальным вентилятором

• смешивание свежего и рециркуляционного воздуха с помощью вентилятора  
• встроенный теплообменник
• постоянный расход воздуха на вытяжной стороне 

1. Регулятор VAV 
2. Обратный клапан
3. Смешивание воздуха
4. Канальный вентилятор 
5. Нагреватель водяной

Таким образом, доводом в пользу применения VАV-систем является интенсивная оптимизация работы систем кондиционирования, повышение экономичности и эффективности работы приточных и вытяжных установок, используемых в здании за счет особой программной согласованности их действия с заведомо прогнозируемым положительным решением проблемы комфорта в помещениях с разными индивидуальными климатическими задачами в зданиях и архитектурных сооружениях с различной этажностью. При этом сама организация сети воздуховодов еще на стадии проектирования или в ходе реконструкционных работ значительно упрощается, а вопросы общеобменной вентиляции получают простое высоковариативное решение вне зависимости от количества индивидуальных климатических задач в отдельных помещениях

 

Типы регуляторов

 

VAV Compact

Экономичное комплексное решение с датчиком динамического перепада давления,

контроллером и приводом, объединенными в одном компактном устройстве для систем с переменным и постоянным объемным расходом в зоне комфорта. Чрезвычайно чувствительный

датчик обеспечивает точную регистрацию Δp и контроль даже самых малых

объемных потоков.

• Обычное управление с помощью 0...Сигнал 10 В или 2...10 В или через переключающие контакты
• Простое прямое подключение к сетям Modbus, BACnet, KNX и MP-Bus
• Гибкие стандартные инструменты (PC-Tool, ZTH EU, приложение Belimo Assistant)

 

Универсальный контроллер VAV Universal

Концепции вентиляции в соответствии с DIN EN 15232 требуют современных, энергоэффективных концепций управления VAV и обеспечивают регулируемую по требованию работу вентилятора приточно-вытяжной установки в помещении. Не настолько, насколько это возможно, но настолько, насколько необходимо. Модульная конструкция линейки контроллеров VAV-Universal

со встроенным датчиком ∆p обеспечивает идеальное сочетание контроллера и привода заслонки для каждого VAV, давление в канале и применение давления в помещении.

• Доступны два типа датчиков. В дополнение к хорошо зарекомендовавшему себя динамическому датчику D3 теперь доступен новый мембранный датчик M1.
• Ассортимент приводов заслонок с функцией plug-and-play включает поворотные приводы, приводы с очень быстрым ходом, а также поворотные приводы с отказоустойчивостью.
• Встроенный интерфейс NFC для простого ввода в эксплуатацию и настройки параметров с помощью приложения Belimo Assistant.