Меню

Регулятор расхода воздуха электронный



Регуляторы расхода воздуха. Их функции, проектирование и пуско- наладка систем с переменным расходом

При рассмотрении систем кондиционирования c переменным расходом воздуха, особенно для больших офисных зданий, часто упускают из виду возможности при помощи ряда небольших дополнительных элементов значительно увеличить потенциал энергосбережения. Современные регуляторы расхода воздуха, укомплектованные электронными блоками, могут применяться в различных вариантах технических решений: от простых децентрализованных регуляторов до сложных систем управления целыми зданиями. Данная статья, иллюстрированная практическими примерами, демонстрирует каким образом при помощи небольших систем возможно удовлетворить требования кондиционирования воздуха и как получить максимальный эффект от их установки с минимальными трудозатратами на этапе проектирования.

Установка регуляторов с переменным расходом воздуха— одно из наиболее выигрышных на сегодняшний день решений, поскольку возможно практически для всех объектов и предполагает расход ровно такого количества энергии, сколько необходимо для поддержания комфортных условий. При сокращении потока воздуха эксплуатационные расходы значительно снижаются. При этом уменьшается не только общая мощность вентиляции, но и энергопотребление для кондиционирования воздуха (нагрева, охлаждения, увлажнения, осушения), а, кроме того, увеличивается срок службы фильтров. Критериями в пользу регуляторов служат не просто высокие возможности регулирования. Еще один плюс— эффективное управление затратами на эксплуатацию, например, намного рентабельнее уменьшить вентиляцию неэксплуатируемого помещения, вместо того, чтобы полностью отключать приток воздуха. Это позволит избежать повторного обогрева помещения и, соответственно, значительных трат на обогрев. Функции регулятора расхода воздуха Мы должны провести границу между регулятором расхода воздуха (VAV-регулятором), которому требуется электрическая или пневматическая энергия и механическим регулятором. Последний наиболее часто используется как регулятор с постоянным расходом воздуха. В этой статье мы будем рассматривать устройства, оснащенные электронными компонентами. Расход воздуха регулируется при помощи контура управления, реализующего функции измерения, сравнения и корректировки. Датчик перепада давления, которым оснащен VAV-регулятор, осуществляет усредненное измерение. Он обеспечивает требуемую точность регулирования даже в условиях непрямолинейного входа/выхода воздуха. Перепад давлений, так называемое «эффективное» давление, пропорциональное динамическому давлению в измерительном устройстве, преобразуется в электрический сигнал и обрабатывается контроллером. Контроллер сравнивает фактическое значение с текущим заданием и, при наличии отклонения, формирует сигнал на электропривод, реагируя на который, створка регулирующего клапана занимает требуемое положение. Поток воздуха остается неизменным независимо от давления в воздуховоде (рис. 1). Децентрализованное регулирование предполагает управление температурой воздуха в каждом из помещений, обслуживаемых системой. Как следствие, значение температуры устанавливается между минимальным и максимальным значением расхода. Регулировка осуществляется в этих пределах, основываясь на сигнале от регулятора температуры помещения. Необходимое условие правильной эксплуатации системы — поддержание надлежащего давления в воздуховоде системы. Вся необходимая информация о минимальном перепаде давления для конкретной системы указана в технических характеристиках оборудования. При установке минимального перепада давления в системе должны учитываться потери во всех воздуховодах и компонентах, как перед, так и после регулятора расхода воздуха. Компоненты регулятора Регуляторы температуры и расхода воздуха наибольшее распространение получили вVAV-системах. Регулятор температуры помещения может быть дополнительно установлен в электрический контур в качестве многоступенчатого устройства (рис. 2).Следующие компоненты — необходимые функциональные элементы полной цепи регулирования: &#10063 регулятор температуры помещения, подключенный к контроллеру. &#10063 датчик расхода воздуха и измерительный преобразователь. &#10063 регуляторы расхода воздуха с электроприводом клапана. Поставщики контроллеров предлагают также различные специфические компоненты для реализации конкретных проектов, которые могут комбинировать функции вышеуказанных датчиков и регуляторов. Также за каждую функцию может отвечать отдельный элемент; однако для этого потребуется кабельная проводка и пуско-наладка. В большинстве случаев в каждом из элементов регуляторов объединены две и более функций. Разработка проекта Пример, приведенный на рис. 3, характерен для децентрализованного регулирования. Данная комбинация функций регулирования представляет собой проработанное решение, которое можно использовать при проектировании управления инженерными системами здания. Регулятор температуры помещения включает комнатный модуль, который состоит из регулятора, корректора уставки и датчика температуры. Он монтируется в месте, где обеспечивается объективное измерение температуры. Непосредственно в VAV-регуляторах, устанавливаемых на воздуховодах, применяется так называемый компактный контроллер, включающий в себя преобразователь сигнала от датчика «эффективного» давления, блок электронного регулятора расхода воздуха и электропривод клапана в объединенном устройстве (рис. 4). Межкомпонентная работа обоих контроллеров выполняется при помощи сигнала с изменяемым напряжением. Электрическая проводка чрезвычайно проста— для электропитания обоих контроллеров требуется только дополнительный трансформатор переменного тока на 24 В. На этапе разработки проекта требуемые характеристики потока воздуха для конкретных помещений вычисляются совместно с определением типоразмеров регуляторов расхода воздуха. При этом важно предусмотреть их интеграцию в систему в целом, не упуская деталей. Выбор устройств Как правило, определяющий критерий при выборе устройств — акустические характеристики. Если требования предполагают пониженный уровень шума, обычно используют устройства со встроенными шумопоглотителями. Однако для большинства случаев вполне достаточно установить один регулятор расхода воздуха с круглым или прямоугольным сечением. Оборудование для регулирования выбирается таким образом, чтобы серийный регулятор температуры (включая датчик температуры и корректор уставки) управлял компактным контроллером. Установка значений расхода воздуха (Vmin и Vmax) осуществляется при помощи компактного контроллера.В дальнейшей корректировке необходимости, как правило, нет. Типоразмеры устройств Изначально типоразмер оборудования определяется требуемой величиной расхода воздуха. Однако следует учесть, что возможно возникнет необходимость в последующем увеличении или уменьшении номинального расхода воздуха. Следующий этап — определение уровня звукового давления в помещении для выбранного типоразмера устройства. При определенных обстоятельствах эта процедура может принести очень хорошие результаты, позволяя отказаться от дальнейших мероприятий по снижению шума. Для оценки ожидаемого уровня шума обратимся к документации изготовителей. Является общепринятым построение графика затухания шума в помещении для данного процесса. Для достижения уровня 45 дБ(А) в любом помещении требуется регулятор с круглым сечением и дополнительный шумоглушитель. Обратите внимание, если результирующие уровни шума близки к определенному общему уровню шума помещения. В этом случае требуется полный акустический анализ с учетом всех других источников шума. Расчет системы воздуховодов Традиционно выбор типоразмера всей системы воздуховодов основывается на скорости движения воздуха в ней от 6 до 8 м/с.Обычно нет необходимости проводить более подробный расчет, рассматривая каждый из воздуховодов отдельно. Регулятор расхода воздуха выполняет задачу регулирования, не зависящую от давления в воздуховоде. Однако, наибольшее сечение воздуховода должно быть рассчитано с учетом максимального значения расхода воздуха для определения типоразмера вентилятора и регулятора поддержания давления в воздуховоде. Важно определить место установки датчика давления в воздуховоде. Как правило его размещают на выходе воздуховода после вентилятора, но до первого ответвления. Только в этом случае будет гарантировано достаточное давление системы при всех условиях эксплуатации. Монтаж Для опытного технического персонала нет необходимости в специальном обучении перед монтажом системы. Однако следует обратить внимание на то, что компоненты регулятора, несмотря на отсутствие необходимости в обслуживании и долгий срок службы, могут отказать или возникнет необходимость в проверке. По этой причине регуляторы расхода воздуха должны быть смонтированы таким образом, чтобы к месту размещения компонентов был обеспечен свободный доступ (рис. 5). В случае необходимости устройства могут быть развернуты (если изготовителем не предусмотрена конкретная ориентация при монтаже). Проектирование электроснабжения Для большинства серийных регуляторов расхода воздуха необходимо электропитание 24 В переменного тока. Поэтому нужно либо подводить проводку в 24 В, либо использовать трансформаторы для каждого помещения/группы помещений. В приведенном примере предпочтителен второй вариант (рис. 6). Пуско-наладочные работы При вводе в эксплуатацию необходимость в регулировке обычно отсутствует. Перед запуском системы следует проверить все функции регулятора в каждом из помещений. Фактическое значение и установка компактного регулятора могут быть проверены при помощи корректора. Изготавливаемые в последнее время регуляторы снабжены контрольным индикатором для отображения параметров расхода воздуха (рис. 4).Несложно изменить границы расхода воздуха и после проведения монтажа. Установить новые параметры можно при помощи корректора или непосредственно внести изменения в регулятор. Несмотря на то, что для регуляторов расхода воздуха не предусматривается обслуживание механических частей, функции прибора должны проверяться ежегодного в рамках технического обслуживания. Из интервью журналу IKZ-HAUSTECHNIK Каковы наиболее распространенные ошибки во время проектирования и монтажа регуляторов расхода воздуха? Клаус И. Тейтмейер: По опыту коллег из подразделения поддержки, а также на основании собственного опыта посещения множества вводимых в эксплуатацию и уже эксплуатируемых систем, можно сделать вывод об ошибках в двух областях: размещение оборудования и его подключение. Прежде всего, при выборе места размещения необходимо убедиться, что оно соответствует требованиям. Если в проекте заложен регулятор расхода воздуха для каждого помещения, есть вероятность ошибок при монтаже, возможные последствия—потребуется остановка системы, дополнительные и ненужные трудозатраты. В случае монтажа при неправильном направлении потока воздуха устройство должно быть полностью демонтировано и установлено правильно. Основная проблема, к которой мы всегда возвращаемся, — это возможность доступа к компонентам регулятора. Прибор должен быть обслуживаемым, ведь даже наилучшие технологии могут отказать, кроме того, часто возникает необходимость в изменении электроподключения. Необходимо пересмотреть оценку системы, если в помещении были установлены или удалены дополнительные источники тепла или рабочие места, и, с учетом этого изменить параметры регуляторов. Ошибки при кабельной разводке сложно диагностировать до ввода в эксплуатацию, для их устранения приходится переделывать соединения либо менять кабели. Ваши рекомендации как специалиста: как избежать подобных ошибок? Тейтмейер: Большинства ошибок можно избежать, если монтажники полностью информированы и их деятельность скоординирована. Часто они остаются один на один с оборудованием в отсутствии надлежащих технических инструкций. Некачественная работа недопустима, однако все мы знаем, что это случается. Поэтому всегда лучше рассчитывать, и желательно как можно раньше, еще на этапе планирования, что устройства должны быть размещены в доступных для обслуживания местах. На этапе строительства необходимо инспектирование технических специалистов.

Читайте также:  Схема простейшего регулятора тембра

Источник

Реле и датчики расхода

 Контроллеры для датчиков расхода PF2D5: PF2D300, PF2D200 Контроллеры для датчиков расхода PF2D5: PF2D300, PF2D200
Дискретные или импульсные NPN или PNP выходы
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Датчик расхода воздуха PF2A5 Датчик расхода воздуха PF2A5
Предназначен для контроля уровня расхода воздуха в пневмосистеме
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Датчик расхода воздуха с цифровой индикацией PF2A7 Датчик расхода воздуха с цифровой индикацией PF2A7
Предназначен для контроля уровня расхода воздуха в пневмосистеме
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Датчик расхода для различных сред PF2D5 Датчик расхода для различных сред PF2D5
Предназначен для контроля уровня расхода различных сред, в том числе деионизованной воды и растворов при использовании в «чистых помещениях» класса 1000 Удобен в использовании и настройке
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Датчик расхода с двухцветной цифровой индикацией PFMB Датчик расхода с двухцветной цифровой индикацией PFMB
Рабочие среды: воздух, азот
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Датчик расхода с цифровой индикацией для пневматических магистралей PFA_H Датчик расхода с цифровой индикацией для пневматических магистралей PFA_H
Предназначен для контроля уровня расхода воздуха в пневматических магистралях
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Датчики расхода газа с цифровой индикацией PFM Датчики расхода газа с цифровой индикацией PFM
Возможность централизованной установки контроллеров
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Датчики расхода жидкости PF3W5/PF3W7 Датчики расхода жидкости PF3W5/PF3W7
Предназначен для контроля уровня расхода жидкости вязкостью до 3 мПа-с
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Контроллеры для датчиков расхода воздуха PF2A5: PF2A300, PF2A200 Контроллеры для датчиков расхода воздуха PF2A5: PF2A300, PF2A200
Дискретные или импульсные NPN или PNP выходы
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Контроллеры для датчиков расхода жидкости: PF3W300, PF2W200 Контроллеры для датчиков расхода жидкости: PF3W300, PF2W200
Дискретные или импульсные NPN или PNP выходы
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Миниатюрный датчик расхода PFMV Миниатюрный датчик расхода PFMV
Предназначен для контроля уровня расхода сжатого воздуха или азота
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Реле расхода (лопаточный тип) EIF3 Реле расхода (лопаточный тип) EIF3
Предназначено для контроля расхода жидкостей
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Реле расхода (мембранный тип) EIFW Реле расхода (мембранный тип) EIFW
Предназначено для контроля расхода жидкостей
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Электромагнитный датчик расхода воды LFE Электромагнитный датчик расхода воды LFE
Исполнения со встроенным и выносным дисплеем. Функция обнаружения обратного потока у моделей со встроенным дисплеем
ПОДРОБНЕЕ
цена по запросу
Читайте также:  Схем подключения регулятора я112

Продукции всего: 14

© 2013 — 2021 ООО «Пневмопроект»

620100, г. Екатеринбург, Сибирский тракт, дом 57, офис 105

ЗАЯВКА НА ЗВОНОК

Нажимая кнопку «Отправить заявку», я соглашаюсь с политикой конфиденциальности
персональных данных и даю свое согласие на их обработку.

Нажимая кнопку «Отправить заявку», я соглашаюсь с политикой конфиденциальности
персональных данных и даю свое согласие на их обработку.

Источник

Регулирование расхода воздуха. Обзор технологий, применяемых в воздушных клапанах

Регулирование расхода воздуха – это часть процесса наладки систем вентиляции и кондиционирования, оно выполняется при помощи специальных регулирующих воздушных клапанов. Регулирование расхода воздуха в системах вентиляции позволяет обеспечить требуемый приток свежего воздуха в каждое из обслуживаемых помещений, а в системах кондиционирования – охлаждение помещений в соответствии с их тепловой нагрузкой.

Для регулирования расхода воздуха применяются воздушные клапана, ирисовые клапана, системы поддержания постоянного расхода воздуха (CAV, Constant Air Volume), а также системы поддержания переменного расхода воздуха (VAV, Variable Air Volume). Рассмотрим эти решения.

Два способа изменить расход воздуха в воздуховоде

Принципиально существует всего два способа изменить расход воздуха в воздуховоде – изменить производительность вентилятора или вывести вентилятор на максимальный режим и создать в сети дополнительное сопротивление движению потока воздуха.

Первый вариант требует подключения вентиляторов через частотные преобразователи или ступенчатые трансформаторы. При этом расход воздуха изменится сразу во всей системе. Отрегулировать подачу воздуха в одно конкретное помещение таким способом невозможно.

Второй вариант применяется для регулирования расхода воздуха по направлениям – по этажам и по помещениям. Для этого в соответствующие воздуховоды встраиваются различные регулировочные устройства, о которых речь и пойдёт ниже.

Воздушные отсечные клапана, шиберы

Самый примитивный способ регулирования расхода воздуха – применение воздушных отсечных клапанов и шиберов. Строго говоря, отсечные клапана и шиберы не являются регуляторами и не должны применяться в целях регулирования расхода воздуха. Тем не менее, формально они обеспечивают регулирование на уровне «0-1»: или воздуховод открыт, и воздух движется, или воздуховод закрыт, и расход воздуха равен нулю.

Отличие воздушных клапанов от шиберов заключается в их конструкции. Клапан, как правило, представляет собой корпус, внутри которого предусмотрена поворотная заслонка. Если заслонка повёрнута поперёк оси воздуховода, он перекрыт; если по оси воздуховода – он открыт. У шибера заслонка двигается поступательно, словно дверца шкафа-купе. Загораживая сечение воздуховода, она сводит расход воздуха к нулю, а, открывая сечение, обеспечивает проток воздуха.

В клапанах и в шиберах возможна установка заслонки в промежуточные положения, что формально позволяет изменять расход воздуха. Однако такой способ является самым неэффективным, сложно неконтролируемым и наиболее шумным. Действительно, поймать нужное положение заслонки при её прокручивании практически невозможно, а так как конструкция заслонок не предусматривает функцию регулирования расхода воздуха, в промежуточных положениях шиберы и заслонки достаточно сильно шумят.

Ирисовые клапана

Ирисовые клапана – одно из наиболее распространенных решений для регулирования расхода воздуха в помещениях. Они представляют собой круглые клапана с расположенными по внешнему диаметру лепестками. При регулировании лепестки смещаются к оси клапана, перекрывая часть сечения. При этом создается хорошо обтекаемая с аэродинамической точки зрения поверхность, что способствует снижению уровня шума в процессе регулирования расхода воздуха.

Читайте также:  Реле регулятор скидо 550

Ирисовые клапана снабжены шкалой с рисками, по которой можно отслеживать степень перекрытия живого сечения клапана. Далее производится измерение падения давления на клапане при помощи дифференциального манометра. По величине падения давления определяется фактический расход воздуха через клапан.

Регуляторы постоянного расхода

Следующий этап развития технологий регулирования расходов воздуха – появление регуляторов постоянного расхода. Причина их появления проста. Естественные изменения в вентиляционной сети, засорение фильтра, засорение наружной решетки, замена вентилятора и другие факторы приводят к изменению давления воздуха перед клапаном. Но клапан-то был настроен на некоторый штатный перепад давления. Как он будет работать в новых условиях?

Если давление перед клапаном снизилось, старые настройки клапана «передавят» сеть, и расход воздуха в помещение снизится. Если давление перед клапаном возросло, старые настройки клапана «недодавят» сеть, и расход воздуха в помещение возрастёт.

Однако главной задачей системы регулирования является именно сохранение проектного расхода воздуха во все помещения на протяжении всего жизненного цикла климатической системы. И здесь на первый план выходят решения для поддержания постоянного расхода воздуха.

Принцип их работы сводится к автоматическому изменению проходного сечения клапана в зависимости от внешних условий. Для этого в клапанах предусматривается специальная мембрана, которая деформируется в зависимости давления на входе в клапан и перекрывает сечение при повышении давления или освобождает сечение при понижении давления.

В других клапанах постоянного расхода вместо мембраны применяется пружина. Повышение давления перед клапаном сжимает пружину. Сжатая пружина воздействует на механизм регулирования проходного сечения, и проходное сечение уменьшается. При этом сопротивление клапана возрастает, нейтрализуя повышенное давление до клапана. Если же перед клапаном давление понизилось (например, вследствие засорения фильтра), пружина разжимается, и механизм регулирования проходного сечения увеличивает проходное отверстие.

Рассмотренные регуляторы постоянного расхода воздуха работают на основе естественных физических принципов без участия электроники. Существуют и электронные системы поддержания постоянного расхода воздуха. Они измеряют фактический перепад давления или скорость воздуха и соответствующим образом изменяют площадь проходного сечения клапана.

Системы с переменным расходом воздуха

Системы с переменным расходом воздуха позволяют изменять расход подаваемого воздуха в зависимости от фактического положения дел в помещении, например, в зависимости от количества человек, концентрации углекислого газа, температуры воздуха и других параметров.

Регуляторы данного вида представляют собой клапана с электроприводом, работа которого определяется контроллером, получающим информацию от датчиков, расположенных в помещении. Регулирование расходов воздуха в системах вентиляции и кондиционирования осуществляется по разным датчикам.

Для вентиляции важно обеспечить требуемое количество свежего воздуха в помещении. При этом задействуются датчики концентрации углекислого газа. Задачей системы кондиционирования является поддержание заданной температуры в помещении, следовательно, в ход идут датчики температуры.

В обеих системах также могут быть применены датчики движения или датчики определения количества человек в помещении. Но смысл их установки следует оговорить отдельно.

Безусловно, чем больше человек в помещении, тем больше свежего воздуха следует в него подавать. Но всё-таки первостепенной задача системы вентиляции заключается не в том, чтобы обеспечить расход воздуха «по людям», а в том, чтобы создать комфортную обстановку, что в свою очередь определяется концентрацией углекислого газа. При высокой концентрации углекислого газа вентиляция должна работать в более мощном режиме, даже если в помещении находится всего один человек. Аналогично, главным признаком работы системы кондиционирования является температура воздуха, а не количество человек.

Однако датчики присутствия позволяют определить, нужно ли вообще обслуживать данное помещение в настоящий момент. Кроме того, система автоматики может «понимать», что «дело к ночи», и в рассматриваемом кабинете вряд ли кто-то будет работать, а, значит, нет смысла тратить ресурсы на его климатизацию. Таким образом, в системах с переменным расходом воздуха разные датчики могут выполнять разные функции – для формирования регулирующего воздействия и для понимания необходимости в работе системы как таковой.

Наиболее продвинутые системы с переменным расходом воздуха позволяют на основе нескольких регуляторов формировать сигнал для управления вентилятором. Например, в один период времени почти все регуляторы открыты, вентилятор работает в режиме высокой производительности. В другой момент времени часть регуляторов понизила расход воздуха. Вентилятор может работать в более экономичном режиме. В третий момент времени люди сменили дислокацию, переместившись из одних помещений в другие. Регуляторы отработали ситуацию, но общий расход воздуха почти не изменился, следовательно, вентилятор продолжит работу в прежнем экономичном режиме. Наконец, возможна ситуация, когда почти все регуляторы закрыты. В этом случае вентилятор снижает обороты до минимума или выключается.

Такой подход позволяет избежать постоянной ручной перенастройки системы вентиляции, существенно повысить её энергоэффективность, увеличить срок службы оборудования, накопить статистику о климатическом режиме здания и его изменении в течение года и в течение суток в зависимости от разных факторов – количества людей, наружной температуры, погодных явлений.

Юрий Хомутский,
технический редактор журнала «Мир климата»

Источник

Adblock
detector