0 Ваша Корзина

Что такое VAV-системы и для чего их используют

01/29/2019
автор Администратор Главный

Что такое VAV-система?

VAV-система – это система вентиляции, позволяющая экономить энергию без снижения уровня комфорта. Современная элементная база позволяет создавать такие системы по ценам, почти не превышающих цены обычных систем вентиляции — это одна из причин их возрастающей популярности.

Зачем нужны VAV-системы?

Чтобы понять, зачем понадобилось создавать VAV-системы, рассмотрим работу традиционной системы вентиляции в коттедже площадью 200–250 м2 . Для жилого помещения такой площади требуется расход воздуха около 1000 м 3 /ч. Зимой для нагрева приточного воздуха до комфортной температуры потребуется около 14 кВт·ч энергии. При этом заметная часть энергии будет тратиться впустую, ведь люди, для которых работает вентиляция, не могут находиться сразу во всем коттедже: ночь они проводят в спальнях, а день – в других комнатах. Уменьшить же выборочно производительность традиционной системы вентиляции в нескольких помещениях невозможно, поскольку балансировка воздушных клапанов, с помощью которых можно регулировать подачу воздуха по помещениям, производится на этапе пусконаладки, в процессе эксплуатации соотношение расходов изменить невозможно. Пользователь может только уменьшить общий расход воздуха, но тогда в помещениях, где находятся люди, станет душно.

Если к воздушным клапанам подключить электроприводы, которые позволят дистанционно управлять положением заслонки клапана и тем самым регулировать расход воздуха через него, можно будет включать и отключать вентиляцию раздельно в каждом помещении с помощью обычных выключателей. Однако управлять такой системой будет практически невозможно, ведь одновременно с закрытием части клапанов придется снижать производительность системы вентиляции на строго определенную величину, чтобы расход воздуха в остальных помещениях оставался неизменным. VAV-системы или системы с переменным расходом воздуха (Variable Air Volume) как раз и предназначены для того, чтобы делать это в автоматическом режиме.

Насколько эффективно VAV-системы позволяют экономить энергию? Если в нашем примере вместо обычной системы вентиляции будет установлена простейшая VAV-система, которая позволит раздельно включать и отключать подачу воздуха в спальни и остальные помещения, то в ночном режиме, когда воздух подается только в спальни, расход воздуха будет составлять около 250 м 3 /ч (из расчета по 125 м 3 /ч на две спальни площадью по 20 м 2 ), а потребление энергии – около 3,5 кВт·ч, то есть в 4 раза меньше, чем потребляет традиционная система вентиляции. Уже на этом простом примере виден уровень достигаемой энергоэффективности.

Основные преимущества использования VAV-системы

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 включать и выключать 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 CO2 и других – все это позволит автоматизировать управление энергосбережением. Если же блоки автоматики, которые управляют электроприводами воздушных клапанов, соединить единой шиной управления, то появится возможность централизованного сценарного управления всей системой.

Как работает VAV-система?

Внутреннее устройство и принцип работы VAV-системы (см. рис.1)


Типовая VAV-система состоит из следующих компонентов:

  • Вентиляционная установка с плавно изменяемой производительностью.
  • 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).

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. Cистема 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.

Принцип работы VAV-системы (см.видео)

VAV-системы на основе вентустановок Breezart

Для создания VAV-систем можно использовать все приточные и приточно-вытяжные установки Breezart в стандартной конфигурации (то есть при заказе можно не указывать, что вентиляционная установка будет использована для построения VAV-системы). Чтобы вентустановка могла работать в VAV режиме, необходим набор VAV-DP (датчик давления JetLogic JL201DPR, кроссовый модуль RSCON, трубка для измерения давления). Дополнительно потребуется стабилизированный блок питания на 24В.

По типу управления VAV-системы могут быть:

- С местным управлением и дискретными приводами (рис.2)(клапаны имеют только два положения — открыто и закрыто, управление от выключателей).

- С местным управлением и модулями СВ-02 (рис.3), которые управляют пропорциональными приводами. К этим модулям подключаются регуляторы, позволяющие плавно изменять расход воздуха в каждой зоне.

- С централизованным управлением и модулями JL201 (рис.4), которые управляют пропорциональными приводами. В этом случае расход воздуха может регулироваться локально (с помощью регуляторов или датчиков), централизовано с пульта или по датчику СО2. Соответственно, пульт и модули JL201 должны соединяться кабелем для передачи данных.

Также возможно создание смешанных систем, зоны которых имеют разные типы управления.

Для управления VAV-системой используется штатный пульт TPD-283U, который может обслуживать до 20 зон. Пульт позволяет выполнять полную настройку VAV системы, включая задание Modbus адресов модулей JL201. Далее мы рассмотрим примеры VAV-систем всех основных типов.


VAV-система с дискретным управлением клапанами на примере модели Breezart 550 Lux



VAV-система с пропорциональным управлением клапанами на примере модели Breezart 1000 Aqua F



VAV-система с централизованным управлением клапанами на примере модели Breezart 12000 Aqua



Используя различные варианты управления клапанами можно создавать любые VAV-системы — от бытовых бюджетных систем с двумя клапанами до многофункциональных вентиляционных систем административных зданий с поэтажным управлением расходом воздуха (рис.5).

VAV-система для многоэтажного административного здания


Производительность вытяжных установок изменяется синхронно с производительностью приточных установок (управление вытяжной установкой производится сигналом 0-10В, формируемым автоматикой приточной установки). Две приточные и две вытяжные установки работают синхронно и управляются с одного пульта.

На входе воздухопроводной сети каждого этажа устанавливается клапан, регулирующий расход воздуха на этаже и управляемый модулем JL201DP. Датчик давления этого модуля позволяет компенсировать изменение давления в магистральном воздуховоде (давление в этой точке более 100Па, поэтому датчик сможет измерить его с высокой точностью). Таким образом, в этой системе постоянное давление поддерживается не в одной, а в нескольких точках — на входе каждого этажа. Это позволяет изменять расход воздуха на каждом этаже в соответствии с графиком работы сотрудников. Если в отдельных помещениях (переговорных, кабинетах руководителей) требуется индивидуальное регулирование расхода воздуха, то в них можно установить клапаны, управляемые выключателями или модулями СВ-02 / JL201. Остальные клапаны для снижения стоимости не имеют приводов и балансируются на этапе пуско-наладки.

На базе оборудования Breezart и модулей автоматики JetLogic возможно создание энергосберегающих систем вентиляции для любых помещений: квартир, коттеджей, офисов и административных зданий. Дополнительно снизить затраты на нагрев воздуха можно с помощью VAV-совместимых приточно-вытяжных установок с рекуператором.

Информация взята из технического каталога компании Breezart.