Принцип работы VAV вентиляции основан на поддержании постоянного давления воздуха в центральном воздуховоде. Все потребители свежего воздуха (обычно их называют зоны), подключаются к центральному воздуховоду через клапан с электроприводом. Управляя электроприводом, мы можем открывать или закрывать клапан, а значит открывать, закрывать или регулировать объем свежего воздуха, поступающего в зону. Зоной может являться одна комната, несколько комнат, этаж, несколько этажей и т.п.

При открытии подачи свежего воздуха в комнату, давление в центральном воздуховоде подает, вентиляционная установка это «чувствует» и начинает увеличивать обороты вентилятора (а значит, увеличивая объем свежего воздуха) до достижения установленного давления. И наоборот, при закрытии зоны давление в центральном воздуховоде растет и вентиляционная установка снижает объем подаваемого свежего воздуха. При открытии/закрытии/регулировании зоны, в остальных зонах изменений в объёме подаваемого воздуха не происходит.

Для чего это всё нужно? Для экономии эксплуатационных ресурсов, затрат на нагрев свежего воздуха, повышения срока эксплуатации вентиляционного оборудования.

В данном разделе мы рассмотрим, как управлять VAV клапанами.

Самый простой способ управления – дискретный (зоны либо открыта, либо закрыта). Достигается это установкой на клапан электропривода с напряжением 220 Вольт и с дискретным управлением. Управление производится путем подачи/снятия с управляющего контакта электропривода напряжения. Как правило, включение/выключение зоны производится с клавиши обычного выключателя. Достоинством данного вида управления является дешевизна. Недостатком является неудобство эксплуатации – необходимо вручную включать/выключать подачу воздуха и все время об этом помнить (выключил ли я воздух, утюг, свет, чайник и т.п.)

Второй способ управления – плавный, от диммера . Достигается это установкой на клапан электропривода с напряжением 24 Вольта и с плавным управлением. Управление производится путем вращения клавиши диммера в ту или иную сторону. Достоинством данного вида управления является также дешевизна. Недостатком является опять-таки неудобство эксплуатации – необходимо вручную включать/выключать/регулировать подачу воздуха и все время об этом помнить. Кроме того, диммеры не всегда подходят по дизайну к световым выключателям, хоту зачастую устанавливаются рядом.

Третий способ управления – с пульта вентиляционной установки . Достигается это установкой на клапан электропривода с напряжением 24 Вольта и с плавным управлением. Управление производится путем регулирования объема подаваемого свежего воздуха с пульта вентиляционной установки или автоматически по заданному Пользователем сценарию (таймеру). Достоинством данного вида управления является возможность более гибкого управления потоками свежего воздуха и удобство эксплуатации. К недостатку можно отнести стоимость инсталляции данного вида управления VAV клапанами, но как говорится, «красота требует жертв».

Для того чтобы постоянно не заниматься управлением клапанами настраивают работу VAV клапанов в зависимости от концентрации уровня углекислого газа (CO2). Но на сегодняшний день нормально работающие датчики CO2 достаточно дорогое удовольствие, поэтому для внесения удобства пользованием VAV вентиляцией используют сценарии. Сценарий – это заранее запрограммированный алгоритм работы VAV вентиляции. На картинке активирован сценарий «День 2». Названия сценариев условны и помогают запомнить для чего предназначен данный сценарий. Например, сценарий «Гости» можно настроить на максимальную подачу свежего воздуха в гостиную комнату, а сценарий «Ночь» на подачу свежего воздуха только в спальные комнаты. Каждый сценарий можно отредактировать и настроить под свои требования.

Пульт TRD является универсальным устройством и может управлять VAV клапанами практически с любой вентустановки, поддерживающей функцию VAV. Лучше понять принцип работы VAV-системы и её управления помогут небольшие видеоролики, размещенные на youtube:

Приблизительную стоимость устройства VAV вентиляции можно узнать, позвонив по нашим телефонам, окончательную стоимость - только после вызова инженера на осмотр и уточнения всех нюансов, тонкостей и Ваших пожеланий.

Представьте, что вы хотите установить в квартире систему вентиляции. Расчеты показывают, что для нагрева приточного воздуха в холодное время года потребуется калорифер мощностью 4,5 кВт (он позволит нагревать воздух от -26°С до +18°С при производительности вентиляции равной 300 м³/ч). Подача электроэнергии в квартиру производится через автомат на 32А, поэтому несложно подсчитать, что мощность калорифера составляет около 65% от общей мощности, выделенной для квартиры. Это означает, что такая система вентиляции не только существенно увеличит суммы счетов за электроэнергию, но и перегрузит электросеть. Очевидно, что устанавливать калорифер такой мощности не представляется возможным и его мощность придется уменьшить. Но как это сделать это без снижения уровня комфорта обитателей квартиры?

Как снизить потребление электроэнергии?

Вентустановка с рекуператором.
Для ее работы необходима сеть
приточных и вытяжных воздуховодов.

Первое, что обычно приходит на ум в таких случаях — это использование вентиляционной системы с рекуператором. Однако такие системы хорошо подходят для больших коттеджей, в квартирах же для них просто не хватает места: помимо приточной воздухопроводной сети, к рекуператору нужно подводить вытяжную сеть, вдвое увеличивая общую протяженность воздуховодов. Другой недостаток рекуперационных систем заключается в том, что для организации воздушного подпора «грязных» помещений заметная часть вытяжного потока должна направляться в вытяжные каналы санузла и кухни. А разбалансировка приточного и вытяжного потоков приводит к существенному снижению эффективности рекуперации (отказаться от воздушного подпора «грязных» помещений нельзя, так как в этом случае неприятные запахи начнут гулять по квартире). Кроме того, стоимость рекуперационной системы вентиляции может легко превысить двукратную стоимость обычной приточной системы. Существует ли другое, недорогое, решение нашей проблемы? Да, это приточная VAV система.

Система с переменным расходом воздуха или VAV (Variable Air Volume) система позволяет регулировать подачу воздуха в каждом помещении независимо друг от друга. С такой системой вы можете отключать вентиляцию в любой комнате точно так же, как привыкли выключать свет. Действительно, ведь мы не оставляем гореть свет там, где никого нет — это было бы неразумной тратой электроэнергии и денег. Зачем же позволять напрасно тратить энергию системе вентиляции с мощным калорифером? Однако традиционные системы вентиляции именно так и работают: подают нагретый воздух во все помещения, где могли бы находиться люди, независимо от того есть ли они там на самом деле. Если бы мы управляли светом точно так же, как традиционной вентиляцией — он бы горел сразу во всей квартире, даже ночью! Несмотря на очевидное преимущество VAV систем, в России, в отличие от западной Европы, они пока не получили широкого распространения, отчасти потому, что для их создания требуется сложная автоматика, которая существенно увеличивает стоимость всей системы. Однако стремительное удешевление электронных компонентов, которое происходит в последнее время, позволило разработать недорогие готовые решения для построения VAV систем. Но прежде, чем переходить к описанию примеров систем с переменным расходом воздуха, разберемся, как они работают.

На иллюстрации показана VAV-система с максимальной производительностью 300 м³/ч, обслуживающая две зоны: гостиную и спальню. На первом рисунке подача воздуха производится в обе зоны: 200 м³/ч в гостиную и 100 м³/ч в спальню. Допустим, что зимой мощности калорифера будет недостаточно для нагрева такого потока воздуха до комфортной температуры. Если бы мы использовали обычную систему вентиляции, то нам пришлось бы снизить общую производительность, но тогда в обоих помещениях стало бы душно. Однако у нас установлена VAV-система, поэтому днем мы можем подавать воздух только в гостиную, а ночью — только в спальню (как на втором рисунке). Для этого клапаны, регулирующие объем подаваемого в помещения воздуха, оборудуются электроприводами, которые позволяют с помощью обычных выключателей открывать и закрывать заслонки клапанов. Таким образом, нажав на выключатель, пользователь перед сном отключает вентиляцию в гостиной, где ночью никого нет. В этот момент дифференциальный датчик давления, который измеряет давление воздуха на выходе приточной установки, фиксирует увеличение измеряемого параметра (при закрывании клапана сопротивление воздухопроводной сети возрастает, приводя к увеличению давления воздуха в воздуховоде). Эта информация передается в приточную установку, которая автоматически снижает производительность вентилятора ровно на столько, чтобы давление в точке измерения оставалось неизменным. Если же давление в воздуховоде остается постоянным, то и расход воздуха через клапан в спальне не изменится, и по-прежнему будет составлять 100 м³/ч. Общая производительность системы снизится и также будет равна 100 м³/ч, то есть ночью потребляемая системой вентиляции энергия уменьшится в 3 раза без ущерба для комфорта людей! Если включать подачу воздуха попеременно: днем в гостиную, а ночью в спальню, то максимальную мощность калорифера можно будет сократить на треть, а среднюю потребляемую энергию — в два раза. Самое интересное заключается в том, что стоимость такой VAV-системы превышает стоимость обычной системы вентиляции всего на 10-15%, то есть эта переплата будет быстро компенсирована за счет снижения суммы счетов за электроэнергию.

Лучше понять принцип работы VAV-системы поможет небольшая видеопрезентация:

Теперь, разобравшись с принципом работы VAV-системы, посмотрим, как можно собрать такую систему на основе имеющегося на рынке оборудования. За основу мы возьмем российские VAV-совместимые приточные установки Breezart, которые позволяют создавать VAV-системы, обслуживающие от 2 до 20 зон с централизованным управлением с пульта, по таймеру или датчику СО 2 .

VAV-система с 2-х позиционным управлением

Эта VAV-система собрана на базе приточной установки Breezart 550 Lux производительностью 550 м³/ч, которой достаточно для обслуживания квартиры или небольшого коттеджа (с учетом того, что система с переменным расходом воздуха может иметь меньшую производительность по сравнению с традиционной системой вентиляции). Эту модель, как и все остальные вентустановки Breezart, можно использовать для создания VAV-системы. Дополнительно нам понадобится набор VAV-DP , в который входит датчик JL201DPR, измеряющий давление в канале воздуховода возле точки разветвления.

VAV-система на две зоны с 2-х позиционным управлением

Вентиляционная система разделена на 2 зоны, причем зоны могут состоять как из одного помещения (зона 1), так и из нескольких (зона 2). Это позволяет использовать подобные 2-х зонные системы не только в квартирах, но также в коттеджах или офисах. Управление клапанами каждой зоны производится независимо друг от друга с помощью обычных выключателей. Чаще всего такая конфигурация используется для переключения ночного (подача воздуха только в зону 1) и дневного (подача воздуха только в зону 2) режимов с возможностью подачи воздуха во все помещения, если, к примеру, к вам пришли гости.

По сравнению обычной системой (без VAV управления) увеличение стоимости базового оборудования составляет около 15% , а если учитывать суммарную стоимость всех элементов системы вместе с монтажными работами, то увеличение стоимости будет почти незаметным. Но даже такая простая VAV-система позволяет экономить около 50% электроэнергии!

В приведенном примере мы использовали только две управляемых зоны, но их может быть любое количество: приточная установка просто поддерживает заданное давление в воздуховоде независимо от конфигурации воздухопроводной сети и количества управляемых VAV-клапанов. Это позволяет при недостатке средств сначала установить простейшую VAV-систему на две зоны, увеличив в дальнейшем их количество.

До сих пор мы рассматривали системы с 2-х позиционным регулированием, в которых VAV-клапан либо открыт на 100%, либо полностью закрыт. Однако на практике чаще используют более удобные системы с пропорциональным управлением, позволяющие плавно регулировать объем подаваемого воздуха. Пример такой систем мы сейчас и рассмотрим.

VAV-система с пропорциональным управлением

VAV-система на три зоны с пропорциональным управлением

В этой системе используется более производительная ПУ Breezart 1000 Lux на 1000 м³/ч, которая применяется в офисах и коттеджах. Система состоит из 3-х зон с пропорциональным управлением. Для управления приводами клапанов с пропорциональным управлением используются модули CB-02 . Вместо выключателей здесь применяются регуляторы JLC-100 (внешне похожие на диммеры). Такая система позволяет пользователю плавно регулировать подачу воздуха в каждой зоне в диапазоне от 0 до 100%.

Состав базового оборудования VAV-системы (приточной установки и автоматики)

Заметим, что в одной VAV-системе могут одновременно использовать зоны с 2-х позиционным и пропорциональным управлением. Кроме этого, управление может производиться от датчиков движения — это позволит подавать воздух в помещение только тогда, когда в нем кто-нибудь есть.

Недостатком всех рассмотренных вариантов VAV-систем является то, что пользователю приходится вручную регулировать подачу воздуха в каждой зоне. Если таких зон много, то лучше создать систему с централизованным управлением.

VAV-система с централизованным управлением

Централизованное управление VAV-системой позволяет включать предварительно запрограммированные сценарии, изменяя подачу воздуха одновременно во всех зонах. Например:

• Ночной режим . Воздух подается только в спальни. Во всех остальных помещениях клапаны открыты на минимальном уровне, чтобы не допустить застаивания воздуха.
• Дневной режим . Во все помещения, кроме спален, воздух подается в полном объеме. В спальных комнатах клапаны закрыты или открыты на минимальном уровне.
• Гости . Расход воздуха в гостиной увеличен.
• Циклическое проветривание (используется при длительном отсутствии людей). В каждое помещение по очереди подается небольшое количество воздуха — это позволяет избежать появления неприятных запахов и духоты, которые могут создать дискомфорт при возвращении людей.

VAV-система на три зоны с централизованным управлением

Для централизованного управления приводами клапанов используют модули JL201, которые объединяются в единую систему, управляемую по шине ModBus. Программирование сценариев и управление всеми модулями производится со штатного пульта вентустановки. К модулю JL201 можно подключить датчик концентрации углекислого газа или регулятор JLC-100 для локального (ручного) управления приводами.

Состав базового оборудования VAV-системы (приточной установки и автоматики)

В видеоролике рассказывается об управлении VAV-системой с централизованным управлением на 7 зон с пульта приточной установки Breezart 550 Lux:

Заключение

На этих трех примерах мы показали общие принципы построения и кратко описали возможности современных VAV-систем, более подробную информацию об этих системах можно найти на сайте Breezart .

Variable Air Volume - переменный расход воздуха

Специалисты компании СИСТЕМАГРУПП реализовали не один проект с применением VAV систем вентиляции и кондиционирования Systemair как на стадии проектирования и монтажа так и модернизации существующих систем.

Преимущества VAV - систем переменного расхода перед системами CAV - постоянного расхода воздуха:

• Индивидуальный комфорт каждого помещения - организация подачи воздуха осуществляется по потребности от определенного внешнего фактора или их суммы и приоритета: температуры t, влажности, СО2, движения.
• Экономия электроэнергии - максимальная энергоэффективность, позволяет экономить до 70% потребления электроэнергии.
• Увеличивается ресурс работы оборудования
• Низкий уровень шума работы системы

Рассмотрим три примера, из реализованных нами объектов, компоновки VAV систем от продвинутой до простой.

Во всех трех примерах использованы приточно-вытяжные установки с рекуперацией. Режим управления вентиляционной системой осуществляется поддержанием температуры t вытяжного воздуха (поддержание температуры в помещении). Контроллер вентиляционной системы сам назначает температуру t приточного воздуха (tmin и tmax).

1. Пример

Задача, поставленная Заказчиком - индивидуальное поддержание точного и непрерывного контроля влажности и температуры t в каждом из шести жилых помещений: четыре спальни, зал, столовая.

В данном проекте требовалось регулировать шесть зон, принцип работы системы реализован на VAV-регуляторах переменного расхода воздуха OPTIMA и контроллера оптимизатора.

Расход воздуха в данной системе VAV не зависит от давления в этой системе.

• VAV-регуляторы переменного расхода получают сигнал управления (0/2-10V) от датчиков влажности и температуры t установленных в помещениях - требуется Vx м3/ч.
• Движущийся поток воздуха создает перепад давлений, которое измеряется с помощью трубки Пито
• Фактическое значение расхода воздуха м3/ч., полученное с помощью датчика перепада давления, поступает на контроллер регулятора переменного расхода
• Контроллер сравнивает фактический расход воздуха м3/ч. и требуемое значение, при наличии отклонений посылает корректирующий сигнал на электропривод, который регулирует сечение клапана до тех пор, пока требуемый расход воздуха м3/ч. не будет достигнут
• Контроллер оптимизатор получает сигнал по сети MP-bus от всех VAV-регуляторов и корректирует работу вентиляторов.

• Topvex TR_EL - вертикальная приточно-вытяжная установка с роторным рекуператором и электрическим нагревателем
• AIAS COMBOX MODULE - контроллер оптимизатор VAV регуляторов переменного расхода
• CO2RT Wall mounting 0-2000 ppm - преобразователи уровня СО2, влажности и температуры
• OPTIMA-R-BLC1 - регуляторы переменного расхода
• Mitsubishi Electric SUZ-KA_ инвертер - компрессорно-конденсаторный блок (ККБ)
• DXRE - фреоновый охладитель
• PAC-IF012B-E - контроллер ККБ
• Carel compactSteam - изотермический увлажнитель.

2. Пример

Задача поставленная Заказчиком - поддержание точного и непрерывного контроля концентрации СО2 и температуры t и в двух спортивных залах.

В данном проекте требовалось регулировать две зоны, принцип работы реализован по схеме - Расход воздуха в данной системе VAV зависит от статического давления Па в этой системе.

• Электроприводы воздушных клапанов получают сигнал управления (0/2-10V) от датчиков концентрации СО2 и температуры t установленных в спортивных залах
• Воздушный клапан, изменяя сечение, подает требуемый расход воздуха м3/ч.
• Движущийся поток воздуха создает перепад давления Па, которое измеряется дифференциальными датчиками перепада давления
• Дифференциальные датчики давления посылают сигнал на контроллер приточно-вытяжной установки, который в свою очередь корректирует работу вентиляторов в зависимости от текущей потребности расхода воздуха м3/ч.

Оборудование установленное на объекте:

• Topvex FR_HWL - горизонтальная приточно-вытяжная установка с роторным рекуператором и водяным нагревателем
• VAV Duct pressure control - дифференциальные датчики перепада давления
• Belimo LF 24-SR - электроприводы 0-10V управляемые преобразователями уровня СО2
• DXRE - фреоновый охладитель
• PAC-IF013B-E - контроллер ККБ.

3. Пример

Задача поставленная Заказчиком - поддержание точного и непрерывного контроля температуры t в офисном помещении.

В данном проекте требовалось обеспечить температуру единого офисного помещения (колл-центр). Принцип работы системы реализован по схеме управляемой непосредственно контроллером вентиляционной системы Corrigo. Настройки контроллера Corrigo позволяют изменять расход воздуха м3/ч. в зависимости от отклонения температуры t в помещении.

Оборудование установленное на объекте:

• Topvex FС_EL - подвесная приточно-вытяжная установка с рекуператором и электрическим нагревателем
• DXRE - фреоновый охладитель
• Mitsubishi Electric PUHZ-ZRP_YKA инвертер - компрессорно-конденсаторный блок (ККБ)
• PAC-IF013B-E - контроллер ККБ

VAV-система - это система вентиляции с переменным расходом воздуха (Variable Air Volume). Это выгодный способ сделать энергоэффективную систему вентиляции, позволяющую экономить энергию без снижения уровня комфорта. Современные VAV-системы в процессе эксплуатации позволяют быстро себя окупить за счёт значительного снижения потребляемых энергоресурсов.

Основным преимуществом VAV-систем является существенная экономия энергии, особенно актуальная для вентиляционных систем с электрическим калорифером: у пользователей появляется возможность включать и отключать вентиляцию в любой комнате так же, как включает и выключает свет. А применение клапанов с пропорциональными электроприводами сделает управление еще более удобным, позволив пользователям плавно регулировать объем подаваемого воздуха. Можно также изменять объем воздуха по сигналу от датчика присутствия (аналог системы «Умный глаз», используемой в бытовых сплит-системах), датчиков температуры, влажности, концентрации CO 2 и других – все это позволит автоматизировать управление энергосбережением.

Пример: можно отключать гостиную ночью.

Как правило, в квартире / доме вентиляция всех помещений происходит одновременно, исходя из рассчитанного объема для каждого помещения (учитывается площадь помещения, назначение, количество людей). Но нередко возникает ситуация когда в некоторых помещениях никого нет. Можно установить регулирующие клапаны и перекрывать их, что приведет к перераспределению всего объема воздуха, в оставшиеся помещения. Но возникнет проблема с увеличением потока воздуха, а следовательно, увеличением уровня шума и бесполезному расходованию воздуха, на прогрев которого будут потрачены киловатты электроэнергии. Также еще можно снизить можность приточной уставки, но при этом будет наблюдаться дефицит воздуха в помещениях с людьми.

Именно поэтому, лучшее решение - использовать систему зональной вентиляции (VAV-систему). Она позволяет подавать необходимый объем воздуха в те помещения, где в данный момент находятся люди. А мощность приточной установки будет регулироваться самостоятельно, в зависимости от нагрузки в каждый определенный момент времени.

Срок окупаемости зональной системы вентиляции очень короткий, так как использование VAV-системы позволяет существенно снизить расходы на эксплуатацию.

Например:
Семья из 4-х человек, с двумя детьми. Мама не работает. Один ребенок ходит в школу / детский сад. Второй еще маленький и сидит с мамой дома.

Вентиляция без применения VAV-системы

Помещение	График присутствия людей в помещениях, кол-во человек	Расход воздуха
			Суммарный, м 3 /час	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
Гостиная*	4	45	180	3	2	0	1	1	4	3	0
Спальня	2	45	90	0	0	0	0	0	0	0	2
Детская	2	45	90	1	0	0	1	2	0	1	2
Кабинет	1	45	45	0	0	0	0	0	0	0	0
Производительность:			100%	100%	100%	100%	100%	100%	100%	100%	100%
Расход воздуха, м 3 /час			405	405	405	405	405	405	405	405	405
			5020	5020	5020	5020	5020	5020	5020	5020	5020
			121

Вентиляция с применением VAV-системы

Помещение	График присутствия людей в помещениях, кол-во человек	Расход воздуха		График присутствия людей в помещениях
		Норма на 1 человека, м 3 /час***	Суммарный, м 3 /час	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
Гостиная*	4	45	180	3	2	2	1	1	4	3	0
Спальня	2	45	90	0	0	0	0	0			2
Детская	2	45	90	1	0	0	1	2	0	1	2
Кабинет	1	45	45	0	0	0	0	0	0	0	0
Производительность:			100%	44,44%	22,22%	22,22%	22,22%	33,33%	44,44%	44,44%	44,44%
Расход воздуха			405	180	90	90	90	135	180	180	180
Требуемая мощность нагрева, Вт**			5020	2231	1116	1116	1116	1673	2231	2231	2231
Cуммарное энергопотребление в сутки, кВт*час			44

* расход воздуха в гостиной учитывает компенсацию естественных вытяжек кухни и с/у для удаления запахов, с учетом времени, когда семья собирается на завтрак и ужин

** электропотребление приведено для зимнего периода, расчетная наружная температура -15 °C, температура воздуха, подаваемого в помещения +22 °C

В результате применения VAV-системы мы получили значительную экономию и 3-х кратное уменьшение затрат на нагрев воздуха, с сохранением уровня комфорта и объема подаваемого воздуха в зоны пребывания людей.

Принцип работы VAV-системы

Типовая VAV-система состоит из следующих компонентов:

• Вентиляционная установка с плавно изменяемой производительностью. В ней должен использоваться электронно-коммутируемый (инверторный) вентилятор или же обычный вентилятор, управляемый от регулятора оборотов (электронного автотрансформатора), который позволяет плавно изменять скорость вращения вентилятора.
• Воздухораспределительная камера , в которой поддерживается постоянное (заданное) давление. К этой камере подключаются воздуховоды от всех обслуживаемых помещений.
• Дифференциальный датчик давления , который располагается возле распределительной камеры. Датчик с помощью тонкой трубки измеряет давление внутри камеры и передает эту информацию вентиляционной установке.
• Воздушные клапаны с электроприводами (VAV-клапаны), управляемые от выключателей или регуляторов (на схеме не показаны).

Разберемся, как все это работает. Допустим, что в начале все воздушные клапаны полностью открыты. Если в процессе работы один из клапанов закрывается, давление в воздухораспределительной камере начинает расти. Это изменение фиксируется датчиком, и система автоматики приточной установки снижает скорость вращения вентилятора ровно настолько, чтобы давление в камере вернулось на прежний уровень (переходный процесс занимает не более одной минуты). Таким образом, система автоматики постоянно отслеживает уровень давления в камере и при его отклонении в ту или иную сторону от заданного значения изменяет скорость вращения вентилятора так, чтобы давление возвращалось к норме. Поскольку давление в камере, а значит и на входе каждого воздуховода, постоянно, объем поступающего в помещения воздуха будет определяться только углом поворота заслонки соответствующего клапана. На иллюстрации показана VAV-система, обслуживающая только 3 помещения, однако этих помещений может быть любое количество.

Все оборудование, используемое для построения VAV-системы, можно условно разделить на две части: вентиляционная установка с датчиком давления и воздухораспределительная сеть с регулируемыми зонами. Обе части VAV-системы могут функционировать независимо друг от друга: вентиляционная установка с помощью датчика поддерживает заданное давление в воздухораспределительной камере, а пользователь с помощью выключателей может по своему усмотрению закрывать и открывать клапаны во всех зонах. Поскольку давление в камере постоянно, то расход воздуха в каждом помещении будет зависеть только от положения заслонки клапана этого помещения, и не будет зависеть от расхода воздуха в других помещениях.

Типы систем зональной вентиляции

По типу управления VAV-системы могут быть:

1. С местным управлением и дискретными приводами (клапаны имеют только два положения – открыто и закрыто, управление от выключателей).

2. С местным управлением и модулями СВ-02 , которые управляют пропорциональными приводами. К этим модулям подключаются регуляторы, позволяющие плавно изменять расход воздуха в каждой зоне.

3. С централизованным управлением и модулями JL201 , которые управляют пропорциональными приводами. В этом случае расход воздуха может регулироваться локально (с помощью регуляторов или датчиков), централизовано с пульта или по датчику СО 2 . Соответственно, пульт и модули JL201 должны соединяться кабелем для передачи данных.

VAV-система с дискретным управлением клапанами

Это наиболее простой и недорогой тип VAV-системы.

Система, показанная на иллюстрации, состоит из приточной установки Breezart 550 Lux, датчика давления JL201DPR и нескольких воздушных клапанов с дискретными (то есть имеющими только два положения: открыто или закрыто) электроприводами. Управление приводами производится с помощью обычных выключателей, которые устанавливаются в обслуживаемых помещениях и позволяют открывать или закрывать клапан, подавая или снимая с него электропитание (клапаны имеют рабочее напряжение 220В). Для подключения датчика давления к вентустановке необходим кроссовый модуль RSCON и блок питания на 24В. Длина трубки от модуля JL201DPR до точки измерения не должна превышать 2 метров. Управлять клапанами можно не только вручную, но и автоматически от верхнего освещения или датчика движения с задержкой выключения и релейным выходом на 220В (такие датчики используются для управления наружным освещением коттеджей).

Для снижения стоимости системы и занимаемого ею места в приведенном примере не используется воздухораспределительная камера, постоянное давление поддерживается в канале. Как уже отмечалось выше, в этом случае все воздуховоды должны быть разведены из одной точки.

Описание системы:

• Помещение №1 – управление от выключателя. Здесь, как и возле клапана №5, установлен балансировочный дроссель-клапан, который позволяет настроить заданный по проекту расход воздуха для данного помещения при открытом VAV-клапане. Балансировочный клапан нужен только в том случае, когда с помощью имеющихся у привода механических ограничителей угла поворота не удается добиться приемлемой точность расхода воздуха.
• Помещения №2 и 3 – два помещения объединены в одну зону, управление от выключателя.
• Клапан в помещении №4 не имеет электропривода. Он балансируется на этапе пуско-наладки на заданный расход воздуха (не менее 10% от максимального расхода воздуха) и обеспечивает нормальную работу вентустановки в случае, когда все остальные клапаны закрыты.
• Помещение №5 – управление от датчика движения. Клапан открывается автоматически, когда в помещении фиксируется движение человека. Отключения происходит автоматически через заданное время (обычно настраивается в диапазоне 1–15 минут) после последнего срабатывания датчика.

От зоны с фиксированным расходом (помещение №4) можно отказаться, если настроить крайнее положение одного привода или положение заслонки таким образом, чтобы в состоянии «закрыто» в помещение поступало минимально необходимое для нормальной работы вентустановки количество воздуха. Желательно использовать для этого только одну зону, поскольку при наличии нескольких приоткрытых заслонок и выключенной вентиляции между помещениями по воздуховодам могут распространяться звуки голоса и другие шумы (при включенной вентиляции благодаря движению воздуха это не так заметно).

VAV-система с пропорциональным управлением клапанами

Эта VAV-система похожа на предыдущую, но в ней используются клапаны с пропорциональным управлением, которые позволяют плавно регулировать угол поворота заслонки, изменяя пропускную способность клапана в диапазоне от 0 до 100%. Для управления приводами клапанов используются модули СВ-02, к которым подсоединяются регуляторы (потенциометры) JLC101. Поскольку в канале поддерживается постоянное давление, расход воздуха в каждом помещении будет определяться только углом поворота заслонки соответствующего клапана, а положение заслонки – углом поворота ручки регулятора.

В системе используются приводы с рабочим напряжением 24В постоянного тока. Их питание производится от модулей СВ-02, к которым подводится кабель от блока питания. Модули СВ-02 также позволяют транслировать информацию о текущем положении заслонки клапана (сигнал 0 – 10В) для контроля фактического расхода воздуха. Рассчитаем требуемую мощность блока питания: один комплект из привода и модуля CB-02 потребляет 2,5Вт + 0,5Вт = 3Вт. А три комплекта – 9 Вт. В системе нужно использовать блок питания, имеющий 15-20% запас по мощности, то есть не менее 11 Вт.

Еще одним отличием этой системы от предыдущей является отсутствие балансировочного клапана. Модуль СВ-02 позволяет настраивать положение заслонки клапана в открытом и закрытом состояниях (то есть при крайних положениях ручки регулятора) с помощью подстрочных резисторов, расположенных на плате модуля. Это позволяет легко настроить систему так, чтобы при установке регулятора на минимум заслонка клапана оставалась приоткрытой, обеспечивая заданный расход воздуха. Обратите внимание, что в помещении №5 установлен дискретный клапан, управление которым производится от центрального освещения. Этим мы хотели показать, что никаких ограничений на способы управления расходом воздуха нет, и в одной системе возможно использование различных технических решений.

VAV-система с централизованным управлением клапанами

Рассмотрим более сложный вариант VAV-системы с централизованным управлением всеми ее элементами. Главное отличие этого варианта от предыдущего – использование электронных модулей JL201. Обладая всеми возможностями СВ-02 (о них рассказывалось в предыдущем примере), новые модули имеют входы для подключения датчиков движения, температуры, расхода воздуха, концентрации СО 2 и других. Кроме этого, эти модули имеют порт для подключения к шине Modbus для централизованного управления клапаном и удаленного считывания показаний подключенных к модулю датчиков.

В модификации JL201DP дополнительно установлен цифровой дифференциальный датчик давления, показания которого могут также передаваться по Modbus. Соединив модули единой шиной Modbus, мы получим возможность централизованного (сценарного) управления всей системой.

Приведенная в этом примере система вентиляции демонстрирует различные варианты применения модулей JL201. Помимо этих модулей система включает следующие элементы:

• Приточная установка Breezart 12000 Aqua.
• Клапаны с электроприводами с пропорциональным управлением.
• Регуляторы JLC101, датчик СО 2 .

Описание системы по помещениям:

№1. К модулю JL201 не подключен регулятор или датчик. Управление производится только с центральной панели по шине Modbus. Такой вариант может использоваться в офисе, где вентиляция включается по таймеру в рабочее время.

№2, 3 и 4. На иллюстрации показан возможный вариант использования одного клапана для обслуживания нескольких помещений. Управление может производиться как централизованно, так и локально с помощью регулятора JLC101. Переключение между ручным и автоматическим режимами работы производится с помощью этого же регулятора или по таймеру.

№ 5. В этом помещении также установлен регулятор JLC101.

№ 6. В этом помещении установлен только датчик СО 2 . Расход воздуха регулируется автоматически для поддержания заданного с пульта значения концентрации углекислого газа. Благодаря этому вентиляция в этом помещении включается только тогда, когда там кто-нибудь есть

VAV-система на базе датчика СО 2

Управление возможно только от датчика углекислого газа, любое другое управление зоной VAV-системы невозможно, совместно управление также невозможно (тип управления задается при пуско-наладке).

По умолчанию используется датчик с выходом 0-10В и диапазоном измерения 0-2000ppm (при использовании датчиков с другими параметрами необходима настройка модуля JL201 через программу JLConfigurator). При настройке через JLConfigurator можно использовать сигнал 2-10В, 4-20ма и любой диапазон измерений. При выборе режима Датчик СО 2 , в полях min и max задается минимальная и максимальная концентрация углекислого газа в единицах PPМ. Если в процессе работы зональной системы вентиляции фактическое значение концентрации углекислого газа будет ниже минимального значения, то на приводе клапана будет установлено минимальное напряжение (заданное на предыдущем этапе). Если фактическое значение концентрации углекислого газа будет выше максимального значения, то на приводе клапана будет установлено максимальное напряжение. При нахождении концентрации углекислого газа внутри диапазона min – max, напряжение на приводе будет изменяться прямо пропорционально концентрации углекислого газа.

Работа приточной установки в VAV режиме

Система вентиляции на базе приточной или приточно-вытяжной установки Breezart может работать в VAV режиме, позволяющем регулировать производительность вентиляции (расход воздуха) в каждой зоне (в зоне может быть одно или несколько однотипных помещений). Регулирование выполняется с помощью воздушных клапанов с электроприводами, которыми управляют модули CB-02 или JL201. Модули JL201 можно объединять по сети ModBus для централизованного управления. Возможности и характеристики системы:

• Любое количество автономных зон (на CB-02).
• До 20 зон с централизованным управлением (на JL201).
• Централизованное управление расходом воздуха, в том числе по сценариям.
• Местное управление расходом воздуха (с помощью ручного регулятора).
• Управление расходом воздуха от датчиков движения, концентрации СО 2 и других.
• Полная настройка модулей JL201(DP) с пульта, включая изменение ModBus адреса.

Включение и настройка режима работы VAV производится при пуско-наладке системы (алгоритм описан в инструкции «Настройка VAV-систем Breezart»). В режиме VAV в верхней части основного экрана появляется иконка VAV, а в поле «Скорость вентилятора» отображается не скорость вентилятора, а уровень давления в воздуховоде или распределительной камере (по умолчанию 10). По умолчанию регулировка давления отключена, и в этом случае при нажатии на поле «Скорость вентилятора» основного экрана откроется страница «Расход воздуха в зонах», где будет отображаться фактический расход воздуха (устанавливается при запуске сценария), а также текущий режим управления расходом:

• Местное – местное управление расходом с помощью ручного регулятора. В этом режиме фактический расход может отличаться от заданного по сценарию.
• Пульт – централизованное управление расходом с пульта по сценариям. Если рядом с названием режима Местное или Пульт указано (Смеш.) – Смешанное управление, то возможно переключение между режимами Пульт и Местное
• СО 2 – управление по датчику концентрации углекислого газа. Рядом отображается измеренная датчиком концентрация СО 2
• Внешн. конт. – включение / отключение зоны производится при замыкании / размыкании внешнего контакта.
• Сообщение «Нет связи» означает отсутствие связи с модулем JL201 данной зоны. Для ручного изменения расхода воздуха коснитесь нужного параметра, с правой стороны появится слайдер с помощью которого можно задать требуемый расход воздуха в диапазоне от 0 до 100% с шагом 5%.

На этапе настройки VAV-системы для зон с централизованным управлением можно задать фактический расход воздуха при крайних положениях заслонки клапана. В этом случае расход воздуха станет отображаться не в процентах, а в кубометрах в час (единица измерения на экране отображаться не будет из-за недостатка места). Если регулировка давления в канале разрешена, то с Главного экрана можно перейти как к регулировке давления (нажав на это поле), так и к регулировке расхода воздуха в зонах (нажав на иконку вентилятора).

При выключенной вентустановке фактические расходы будут равны нулю, и все клапаны в зонах с централизованным управлением будут полностью закрыты. На этапе настройки для каждой зоны можно выбрать тип управления: только местное управление; только централизованное управление с пульта; смешанное управление. При смешанном управлении пользователь может самостоятельно изменять режим управления (местное или с пульта). Для перевода зоны в местный режим управления нужно повернуть ручной регулятор в положение Min (управление изменится на Местное), после чего задать этим регулятором желаемый уровень расхода воздуха. При активизации любого сценария модуль будет автоматически переведен в режим Пульт (обратите внимание: если при запуске сценария ручной регулятор будет находиться возле положения Min, то модуль останется в режиме Местное). Номера зон можно заменить иконками – это поможет запомнить, какое помещение обслуживание каждая зона. Для изменения иконки нажмите на номер (иконку) нужной зоны и удерживайте 3-4 секунды. Откроется экран со списком иконок. Нажмите на подходящую иконку, и она станет отображаться вместо номера зоны (чтобы вернуть номер зоны нажмите на первую иконку в этом списке).

версия для печати

Регуляторы переменного расхода воздуха КПРК для воздуховодов круглого сечения предназначены для поддержания заданного значения расхода воздуха в системах вентиляции с переменным расходом воздуха (VAV) или с постоянным расходом воздуха (CAV). В режиме VAV уставка расхода воздуха может изменяться с помощью сигнала от внешнего датчика, контроллера или от системы диспетчеризации, в режиме CAV регуляторы поддерживают заданный расход воздуха

Основными компонентами регуляторов расхода являются воздушный клапан, специальный приемник давления (зонд) для измерения расхода воздуха и электропривод со встроенным контроллером и датчиком давления. Разность полного и статического давлений на измерительном зонде зависит от расхода воздуха через регулятор. Текущая разность давлений измеряется встроенным в электропривод датчиком давления. Электропривод под управлением встроенного контроллера открывает или закрывает воздушный клапан, поддерживая расход воздуха через регулятор на заданном уровне.

Регуляторы КПРК могут работать в нескольких режимах в зависимости от схемы подключения и настройки. Уставки расхода воздуха в м3/час задаются при программировании на заводе-изготовителе. При необходимости, уставки могут быть изменены с помощью смартфона (с поддержкой NFC), программатора, компьютера или системой диспетчеризации по протоколу MP-bus, Modbus, LonWorks или KNX.

Регуляторы выпускаются в двенадцати исполнениях:

• КПРК…B1 – базовая модель с поддержкой MP-bus и NFC;
• КПРК…BМ1 – регулятор с поддержкой Modbus;
• КПРК…BЛ1 – регулятор с поддержкой LonWorks;
• КПРК…BK1 – регулятор с поддержкой KNX;
• КПРК-И…B1 – регулятор в тепло-/звукоизолированном корпусе с поддерж-кой MP-bus и NFC;
• КПРК-И…BМ1 – регулятор в тепло-/звукоизолированном корпусе с поддерж-кой Modbus;
• КПРК-И…BЛ1 – регулятор в тепло-/звукоизолированном корпусе с поддерж-кой LonWorks;
• КПРК-И…BK1 – регулятор в тепло-/звукоизолированном корпусе с поддерж-кой KNX;
• КПРК-Ш…B1 – регулятор в тепло-/звукоизолированном корпусе и шумоглушителем с поддержкой MP-bus и NFC;
• КПРК-Ш…BМ1 – регулятор в тепло-/звукоизолированном корпусе и шумоглушителем с поддержкой Modbus;
• КПРК-Ш…BЛ1 – регулятор в тепло-/звукоизолированном корпусе и шумоглушителем с поддержкой LonWorks;
• КПРК-Ш…BK1 – регулятор в тепло-/звукоизолированном корпусе и шумоглушителем с поддержкой KNX.

Для согласованной работы нескольких регуляторов переменного расхода воздуха КПРК и вентиляционной установки рекомендуется использовать Optimizer - регулятор, обеспечивающий изменение скорости вращения вентилятора в зависимости от текущей потребности. К Optimizer можно подключать до восьми регуляторов КПРК, а также объединять при необходимости несколько Optimizer в режиме «Ведущий-Ведомый».

Регуляторы переменного расхода воздуха сохраняют работоспособность и могут эксплуатироваться вне зависимости от их пространственной ориентации за исключением, когда штуцеры измерительного зонда направлены вниз. Направление потока воздуха должно соответствовать стрелке на корпусе изделия.

Регуляторы изготавливаются из оцинкованной стали. Модели КПРК-И и КПРК-Ш выполнены в тепло-/звукоизолированном корпусе с толщиной изоляции 50 мм; КПРК-Ш дополнительно оснащены шумоглушителем длиной 650 мм на стороне выхода воздуха. Патрубки корпуса оборудованы резиновыми уплотнениями, что обеспечивает герметичность соединения с воздуховодами.