Systèmes avec vanne vav à débit d'air variable. Régulation du débit d'air. Revue des technologies utilisées dans les vannes d'air. Coûts d’exploitation réduits

19.10.2019

Deux façons de modifier le débit d'air dans le conduit

En principe, il n'existe que deux façons de modifier le débit d'air dans le conduit d'air : modifier les performances du ventilateur ou régler le ventilateur en mode maximum et créer une résistance supplémentaire au mouvement du flux d'air dans le réseau.

La première option nécessite de connecter les ventilateurs via convertisseurs de fréquence ou des transformateurs étagés. Dans ce cas, le débit d’air changera immédiatement dans tout le système. Il est impossible de réguler ainsi l'alimentation en air d'une pièce spécifique.

La deuxième option est utilisée pour réguler le débit d'air dans les directions - par étage et par pièce. Pour ce faire, divers dispositifs de contrôle sont intégrés aux conduits d'air correspondants, qui seront discutés ci-dessous.

Vannes d'arrêt d'air, portails

La manière la plus primitive de réguler le débit d’air consiste à utiliser des vannes d’arrêt d’air et des registres. À proprement parler, les vannes d’arrêt et les registres ne sont pas des régulateurs et ne doivent pas être utilisés pour réguler le débit d’air. Cependant, formellement ils prévoient une régulation au niveau « 0-1 » : soit le conduit est ouvert et l'air circule, soit le conduit est fermé et le débit d'air est nul.

La différence entre les vannes d'air et les registres réside dans leur conception. La vanne est généralement un corps avec une vanne papillon à l'intérieur. Si le registre est tourné dans l'axe du conduit d'air, il est bloqué ; si le long de l'axe du conduit d'air, il est ouvert. Au niveau du portail, le registre se déplace progressivement, comme une porte d'armoire. En bloquant la section transversale du conduit d'air, il réduit le débit d'air à zéro, et en ouvrant la section transversale, il assure le débit d'air.

Dans les vannes et les registres, il est possible d'installer le registre dans des positions intermédiaires, ce qui permet formellement de modifier le débit d'air. Cependant, cette méthode est la plus inefficace, la plus difficile à contrôler et la plus bruyante. En effet, attrapez position souhaitée il est presque impossible de faire tourner le registre en le tournant, et comme la conception des registres ne prévoit pas la fonction de régulation du débit d'air, en positions intermédiaires Les portails et les registres font beaucoup de bruit.

Vannes à iris

Les vannes à iris sont l'une des solutions les plus courantes pour réguler le débit d'air intérieur. Ce sont des valves rondes avec des pétales situés le long du diamètre extérieur. Une fois ajustés, les pétales se déplacent vers l'axe de la valve, bloquant une partie de la section transversale. Cela crée une surface bien profilée d'un point de vue aérodynamique, ce qui contribue à réduire les niveaux de bruit lors du processus de régulation du débit d'air.

Les vannes à iris sont équipées d'une échelle avec des marques sur lesquelles vous pouvez surveiller le degré de chevauchement de la section sous tension de la vanne. Ensuite, la chute de pression à travers la vanne est mesurée à l'aide d'un manomètre différentiel. Le débit d'air réel à travers la vanne est déterminé par la chute de pression.

Régulateurs de débit constant

La prochaine étape dans le développement des technologies de régulation du débit d'air est l'émergence des régulateurs de débit constant. La raison de leur apparition est simple. Les changements naturels dans le réseau de ventilation, le filtre bouché, la grille externe bouchée, le remplacement du ventilateur et d'autres facteurs entraînent une modification de la pression de l'air devant la vanne. Mais la vanne était réglée sur une certaine chute de pression standard. Comment cela fonctionnera-t-il dans les nouvelles conditions ?

Si la pression devant la vanne a diminué, les anciens réglages de la vanne « transmettront » le réseau et le débit d'air dans la pièce diminuera. Si la pression devant la vanne a augmenté, les anciens réglages de la vanne «sous-pression» le réseau et le débit d'air dans la pièce augmentera.

Cependant Tâche principale Le système de contrôle est précisément la préservation du flux d'air de conception dans toutes les pièces tout au long de la cycle de vie système climatique. C’est là que les solutions permettant de maintenir un débit d’air constant entrent en jeu.

Le principe de leur fonctionnement est de modifier automatiquement la zone de débit de la vanne en fonction de conditions extérieures. À cet effet, les vannes sont équipées d'une membrane spéciale qui se déforme en fonction de la pression à l'entrée de la vanne et ferme la section lorsque la pression augmente ou libère la section lorsque la pression diminue.

D'autres vannes à débit constant utilisent un ressort au lieu d'un diaphragme. L'augmentation de la pression devant la valve comprime le ressort. Le ressort comprimé agit sur le mécanisme de contrôle de la zone d'écoulement et la zone d'écoulement diminue. Dans le même temps, la résistance de la vanne augmente, neutralisant hypertension artérielleà la vanne. Si la pression devant la vanne diminue (par exemple en raison d'un filtre obstrué), le ressort se dilate et le mécanisme de contrôle de la zone d'écoulement augmente le trou d'écoulement.

Les régulateurs de débit d'air constant considérés fonctionnent sur la base du principes physiques sans la participation de l'électronique. Il y a aussi systèmes électroniques maintenir un débit d'air constant. Ils mesurent la chute de pression réelle ou la vitesse de l'air et modifient la zone d'ouverture de la vanne en conséquence.

Systèmes à débit d'air variable

Systèmes avec débit variable l'air vous permet de modifier le débit d'air fourni en fonction de l'état réel de la pièce, par exemple en fonction du nombre de personnes, de la concentration gaz carbonique, la température de l'air et d'autres paramètres.

Les régulateurs de ce type sont des vannes à entraînement électrique dont le fonctionnement est déterminé par un contrôleur qui reçoit des informations de capteurs situés dans la pièce. La régulation du débit d'air dans les systèmes de ventilation et de climatisation s'effectue à l'aide de divers capteurs.

Pour la ventilation, il est important de fournir la quantité requise d'air frais dans la pièce. Dans ce cas, des capteurs de concentration de dioxyde de carbone sont utilisés. La tâche du système de climatisation est de maintenir la température réglée dans la pièce, c'est pourquoi des capteurs de température sont utilisés.

Les deux systèmes peuvent également utiliser des capteurs de mouvement ou des capteurs pour déterminer le nombre de personnes dans la pièce. Mais la signification de leur installation doit être discutée séparément.

Certainement que plus de gensà l'intérieur, plus il faut y apporter d'air frais. Néanmoins, la tâche principale du système de ventilation n'est pas d'assurer la circulation de l'air « pour les personnes », mais de créer un environnement confortable, qui à son tour est déterminé par la concentration de dioxyde de carbone. Avec une concentration élevée de dioxyde de carbone, la ventilation doit fonctionner à un mode plus puissant, même s'il n'y a qu'une seule personne dans la pièce. De même, le principal indicateur du fonctionnement du système de climatisation est la température de l'air et non le nombre de personnes.

Cependant, les capteurs de présence vous permettent de déterminer si une maintenance est nécessaire. Cette pîece maintenant. De plus, le système d’automatisation peut « comprendre » qu’« il est tard dans la nuit » et qu’il est peu probable que quelqu’un travaille dans le bureau en question, ce qui signifie qu’il ne sert à rien de gaspiller des ressources pour le climatiser. Ainsi, dans les systèmes à débit d'air variable, différents capteurs peuvent remplir différentes fonctions - former un effet régulateur et comprendre la nécessité du fonctionnement du système en tant que tel.

Les systèmes les plus avancés à débit d'air variable permettent de générer un signal pour contrôler le ventilateur en fonction de plusieurs régulateurs. Par exemple, pendant une période donnée, presque tous les régulateurs sont ouverts, le ventilateur fonctionne en mode haute performance. À un autre moment, certains régulateurs ont réduit le débit d’air. Le ventilateur peut fonctionner à plus mode économie. Au troisième moment, les gens ont changé de lieu, passant d'une pièce à une autre. Les régulateurs ont réglé la situation, mais le débit d'air total est resté presque inchangé. Le ventilateur continuera donc à fonctionner dans le même mode économique. Enfin, il est possible que presque tous les régulateurs soient fermés. Dans ce cas, le ventilateur réduit la vitesse au minimum ou s'éteint.

Cette approche permet d'éviter une reconfiguration manuelle constante du système de ventilation, d'augmenter considérablement son efficacité énergétique, d'augmenter la durée de vie des équipements, d'accumuler des statistiques sur les conditions climatiques du bâtiment et ses évolutions tout au long de l'année et au cours de la journée en fonction de divers facteurs - le nombre de personnes, Température extérieure, phénomènes météorologiques.

Yuri Khomutsky, rédacteur technique du magazine Climate World>

Régulateurs de débit d'air variable KPRK pour conduits d'air section ronde conçu pour maintenir un débit d'air donné dans les systèmes de ventilation à volume d'air variable (VAV) ou avec débit constant air (CAV). En mode VAV, la consigne de débit d'air peut être modifiée à l'aide d'un signal provenant de capteur externe, contrôleur ou à partir d'un système de répartition, en mode CAV, les contrôleurs prennent en charge débit spécifié air

Les principaux composants des régulateurs de débit sont une vanne d'air, un récepteur de pression spécial (sonde) pour mesurer le débit d'air et un entraînement électrique avec un contrôleur et un capteur de pression intégrés. La différence entre la pression totale et la pression statique au niveau de la sonde de mesure dépend du débit d'air traversant le régulateur. La différence de pression actuelle est mesurée par un capteur de pression intégré à l'entraînement électrique. Un entraînement électrique, contrôlé par un contrôleur intégré, ouvre ou ferme la vanne d'air, maintenant le débit d'air à travers le régulateur à un niveau donné.

Les régulateurs KPRK peuvent fonctionner selon plusieurs modes en fonction du schéma de connexion et des réglages. Les réglages du débit d'air en m3/h sont définis lors de la programmation en usine. Si nécessaire, les paramètres peuvent être modifiés à l'aide d'un smartphone (avec support NFC), d'un programmateur, d'un ordinateur ou d'un système de répartition via le protocole MP-bus, Modbus, LonWorks ou KNX.

Les régulateurs sont disponibles en douze versions :

KPRK…B1 – modèle de base avec prise en charge de MP-bus et NFC ;
KPRK…BM1 – régulateur avec prise en charge Modbus ;
KPRK...BL1 – régulateur avec prise en charge LonWorks ;
KPRK…BK1 – régulateur avec prise en charge KNX ;
KPRK-I...B1 – régulateur dans un boîtier isolé thermiquement et phoniquement avec prise en charge du bus MP et NFC ;
KPRK-I…BM1 – régulateur dans un boîtier isolé thermiquement et phoniquement avec prise en charge Modbus ;
KPRK-I...BL1 – régulateur dans un boîtier isolé thermiquement et phoniquement avec support LonWorks ;
KPRK-I...BK1 – régulateur dans un boîtier isolé thermiquement et phoniquement avec support KNX ;
KPRK-Sh...B1 – régulateur dans un boîtier isolé thermiquement et phoniquement et un silencieux avec support pour MP-bus et NFC ;
KPRK-SH...BM1 – régulateur dans un boîtier isolé thermiquement et phoniquement et un silencieux avec support Modbus ;
KPRK-Sh...BL1 – régulateur dans un boîtier isolé thermiquement et phoniquement et un silencieux avec support LonWorks ;
KPRK-Sh…BK1 – régulateur dans un boîtier isolé thermiquement et phoniquement et un silencieux avec support KNX.

Pour un fonctionnement coordonné de plusieurs contrôleurs de débit d'air variable du KPRK et de l'unité de ventilation, il est recommandé d'utiliser Optimizer - un contrôleur qui permet de modifier la vitesse de rotation du ventilateur en fonction du besoin actuel. Vous pouvez connecter jusqu'à huit régulateurs KPRK à l'Optimiseur, et également combiner, si nécessaire, plusieurs Optimiseurs en mode « Maître-Esclave ». Les régulateurs de débit d'air variable restent opérationnels et peuvent être actionnés quelle que soit leur orientation spatiale, sauf lorsque les raccords des sondes de mesure sont dirigés vers le bas. Le sens du flux d'air doit correspondre à la flèche sur le corps du produit. Les régulateurs sont en acier galvanisé. Les modèles KPRK-I et KPRK-SH sont fabriqués dans un boîtier isolé thermiquement et phoniquement avec une épaisseur d'isolation de 50 mm ; Les KPRK-SH sont en outre équipés d'un silencieux de 650 mm de long côté sortie d'air. Les tuyaux du corps sont équipés joints en caoutchouc, qui assure une connexion étanche avec les conduits d'air.

Imaginez que vous souhaitiez installer un système de ventilation dans votre appartement. Les calculs montrent que pour le chauffage air soufflé en saison froide, il faudra un radiateur d'une puissance de 4,5 kW (il permettra de chauffer l'air de -26°C à +18°C avec une capacité de ventilation de 300 m³/h). L'électricité est fournie à l'appartement via une machine automatique de 32 A, il est donc facile de calculer que la puissance du chauffage représente environ 65 % de la puissance totale allouée à l'appartement. Cela signifie qu’un tel système de ventilation augmentera non seulement considérablement le montant des factures d’énergie, mais surchargera également le réseau électrique. Évidemment, il n'est pas possible d'installer un radiateur d'une telle puissance et sa puissance devra être réduite. Mais comment y parvenir sans réduire le niveau de confort des habitants de l'appartement ?

Comment réduire la consommation d’énergie ?

Unité de ventilation avec récupérateur.
Il faut un réseau pour fonctionner.
conduits d'air d'alimentation et d'évacuation.

La première chose qui vient généralement à l’esprit dans de tels cas est l’utilisation d’un système de ventilation avec récupérateur. Cependant, de tels systèmes sont bien adaptés aux grands chalets, mais dans les appartements, il n'y a tout simplement pas assez d'espace pour eux : en plus du réseau d'air soufflé, il est nécessaire de raccorder réseau d'échappement, doublant la longueur totale des conduits d'air. Un autre inconvénient des systèmes de récupération est que pour organiser le support d'air des pièces « sales », une partie notable du flux d'échappement doit être dirigée vers conduits d'échappement salle de bain et cuisine. Et le déséquilibre des flux d'alimentation et d'évacuation entraîne une diminution significative de l'efficacité de la récupération (il est impossible de refuser la pression de l'air dans les pièces « sales », car dans ce cas des odeurs désagréables commenceront à circuler dans tout l'appartement). De plus, le coût d’un système de ventilation de récupération peut facilement dépasser le double du coût d’un système conventionnel. Système d'alimentation. Existe-t-il une autre solution peu coûteuse à notre problème ? Oui, il s’agit d’un système VAV d’approvisionnement.

Système de débit d'air variable ou VAV(Variable Air Volume) permet de réguler l’apport d’air dans chaque pièce indépendamment les unes des autres. Avec un tel système, vous pouvez éteindre la ventilation dans n'importe quelle pièce de la même manière que vous avez l'habitude d'éteindre les lumières. En effet, nous ne laissons pas les lumières allumées là où il n'y a personne - ce serait un gaspillage déraisonnable d'électricité et d'argent. Pourquoi laisser un système de ventilation doté d’un chauffage puissant gaspiller de l’énergie ? Mais c'est exactement ainsi que fonctionnent les systèmes de ventilation traditionnels : ils fournissent de l'air chauffé dans toutes les pièces où des personnes peuvent se trouver, qu'elles s'y trouvent ou non. Si nous contrôlions la lumière comme ventilation traditionnelle- ça brûlerait dans tout l'appartement d'un coup, même la nuit ! Malgré l'avantage évident des systèmes VAV, en Russie, contrairement à l'Europe occidentale, ils ne sont pas encore répandus, en partie parce que leur création nécessite une automatisation complexe, ce qui augmente considérablement le coût de l'ensemble du système. Cependant, la baisse rapide des prix Composants electroniques ce qui s'est produit récemment a permis de développer des solutions toutes faites pour la construction de systèmes VAV. Mais avant de passer à la description d'exemples de systèmes à débit d'air variable, voyons comment ils fonctionnent.

L'illustration montre un système VAV d'une capacité maximale de 300 m³/h, desservant deux espaces : le salon et la chambre. Sur la première photo, l'air est fourni aux deux zones : 200 m³/h dans le séjour et 100 m³/h dans la chambre. Supposons qu'en hiver la puissance du chauffage ne soit pas suffisante pour chauffer un tel flux d'air jusqu'à température confortable. Si nous utilisions un système de ventilation conventionnel, nous devrions réduire la performance globale, mais les deux pièces deviendraient alors étouffantes. Cependant, nous avons installé un système VAV, nous ne pouvons donc fournir de l'air au salon que pendant la journée et uniquement à la chambre la nuit (comme sur la deuxième photo). A cet effet, les vannes qui régulent le volume d'air fourni aux locaux sont équipées d'entraînements électriques, qui permettent interrupteurs conventionnels ouvrir et fermer les clapets des valves. Ainsi, en appuyant sur l'interrupteur, l'utilisateur, avant de se coucher, coupe la ventilation du salon, où il n'y a personne la nuit. À ce stade, un capteur de pression différentielle qui mesure la pression de l'air à la sortie unité de traitement d'air, enregistre une augmentation du paramètre mesuré (lorsque la vanne est fermée, la résistance du réseau d'alimentation en air augmente, entraînant une augmentation de la pression de l'air dans le conduit d'air). Cette information est transmise à la centrale de traitement d'air, qui réduit automatiquement les performances du ventilateur juste assez pour que la pression au point de mesure reste inchangée. Si la pression dans le conduit d'air reste constante, le débit d'air traversant la vanne de la chambre ne changera pas et sera toujours de 100 m³/h. La performance globale du système diminuera et sera également égale à 100 m³/h, soit l'énergie consommée par le système de ventilation la nuit. diminuera de 3 fois sans compromettre le confort des gens ! Si vous allumez l'alimentation en air alternativement : le jour dans le salon et la nuit dans la chambre, alors Puissance maximum L'aérotherme peut être réduit d'un tiers et la consommation d'énergie moyenne de moitié. La chose la plus intéressante est que le coût d'un tel système VAV ne dépasse que de 10 à 15 % le coût d'un système de ventilation conventionnel, c'est-à-dire que ce trop-payé sera rapidement compensé en réduisant le montant des factures d'électricité.

Une courte vidéo de présentation vous aidera à mieux comprendre le principe de fonctionnement du système VAV :

Maintenant que vous avez compris le principe de fonctionnement d’un système VAV, voyons comment on peut assembler un tel système à partir des équipements disponibles sur le marché. Nous prendrons comme base les unités d'alimentation en air russes compatibles VAV. Installations Breezart, qui permettent de créer des systèmes VAV desservant de 2 à 20 zones avec un contrôle centralisé depuis une télécommande, une minuterie ou un capteur de CO 2 .

Système VAV avec commande à 2 positions

Ce système VAV est assemblé sur la base d'une centrale de traitement d'air Breezart 550 Lux d'une capacité de 550 m³/h, ce qui est suffisant pour desservir un appartement ou un petit chalet (en tenant compte du fait qu'un système à débit d'air variable peut avoir une productivité inférieure par rapport à un système de ventilation traditionnel). Ce modèle, comme toutes les autres unités de ventilation Breezart, peut être utilisé pour créer un système VAV. De plus, nous aurons besoin d'un ensemble VAV-DP, qui comprend un capteur JL201DPR qui mesure la pression dans le conduit à proximité du point de dérivation.

Système VAV pour deux zones avec commande à 2 positions

Le système de ventilation est divisé en 2 zones, et les zones peuvent être constituées soit d'une pièce (zone 1), soit de plusieurs (zone 2). Cela permet l'utilisation de tels systèmes à 2 zones non seulement dans les appartements, mais également dans les chalets ou les bureaux. Les vannes de chaque zone sont contrôlées indépendamment les unes des autres à l'aide d'interrupteurs conventionnels. Le plus souvent, cette configuration permet de basculer entre les modes nuit (soufflage d'air uniquement sur la zone 1) et jour (soufflage d'air uniquement sur la zone 2) avec la possibilité de souffler de l'air dans toutes les pièces si, par exemple, vous avez des invités.

Par rapport à un système conventionnel (sans Contrôle VAV) l'augmentation du coût des équipements de base est d'environ 15% , et si l'on prend en compte le coût total de tous les éléments du système ainsi que travaux d'installation, alors l'augmentation des coûts sera presque imperceptible. Mais même un système VAV aussi simple permet économisez environ 50 % d'électricité !

Dans l'exemple donné, nous n'avons utilisé que deux zones contrôlées, mais il peut y en avoir un nombre illimité : le groupe d'alimentation en air maintient simplement la pression spécifiée dans le conduit d'air, quelle que soit la configuration du réseau d'air et le nombre de vannes VAV contrôlées. . Cela permet, en cas de manque de fonds, d'installer d'abord un simple système VAV dans deux zones, puis d'augmenter leur nombre.

Jusqu'à présent, nous avons examiné des systèmes de régulation à 2 positions, dans lesquels la vanne VAV est soit ouverte à 100 %, soit complètement fermée. Cependant, dans la pratique, ils sont plus souvent utilisés systèmes pratiques Avec contrôle proportionnel, vous permettant de réguler en douceur le volume d'air fourni. Nous allons maintenant considérer un exemple d'un tel système.

Système VAV à contrôle proportionnel

Système VAV pour trois zones avec contrôle proportionnel

Ce système utilise un Breezart 1000 Lux PU plus productif à 1000 m³/h, utilisé dans les bureaux et les chalets. Le système se compose de 3 zones à contrôle proportionnel. Les modules CB-02 sont utilisés pour contrôler les actionneurs de vannes proportionnelles. Au lieu d'interrupteurs, des régulateurs JLC-100 (apparemment similaires aux gradateurs) sont utilisés ici. Ce système permet à l'utilisateur d'ajuster en douceur l'alimentation en air dans chaque zone dans la plage de 0 à 100 %.

Composition de l'équipement de base du système VAV (centrale de traitement d'air et automatisme)

Notez qu'un système VAV peut utiliser simultanément des zones à commande 2 positions et proportionnelle. De plus, le contrôle peut être effectué à partir de capteurs de mouvement - cela permettra à l'air d'être fourni dans la pièce uniquement lorsqu'il y a quelqu'un à l'intérieur.

L'inconvénient de toutes les options du système VAV envisagées est que l'utilisateur doit régler manuellement l'alimentation en air dans chaque zone. S'il existe de nombreuses zones de ce type, il est préférable de créer un système avec contrôle centralisé.

Système VAV avec contrôle centralisé

Le contrôle centralisé du système VAV vous permet d'activer des scénarios préprogrammés, modifiant simultanément l'alimentation en air dans toutes les zones. Par exemple:

Mode nuit. L'air est fourni uniquement aux chambres. Dans toutes les autres pièces, les vannes sont ouvertes au minimum pour éviter que l'air ne stagne.
Mode jour. Toutes les pièces, à l'exception des chambres, sont alimentées en plein air. Dans les chambres, les vannes sont fermées ou ouvertes au niveau minimum.
Invités. Le débit d'air dans le salon est augmenté.
Ventilation cyclique(utilisé lorsque les gens sont absents pendant une longue période). Une petite quantité d'air est fournie tour à tour à chaque pièce - cela évite l'apparition de odeurs désagréables et un sentiment d'étouffement qui peut créer un inconfort au retour des gens.

Système VAV pour trois zones avec contrôle centralisé

Pour le contrôle centralisé des actionneurs de vannes, des modules JL201 sont utilisés, qui sont combinés en système unifié, contrôlé via ModBus. La programmation des scénarios et le contrôle de tous les modules s'effectuent à partir de la télécommande standard de l'unité de ventilation. Le module JL201 peut être connecté à un capteur de concentration de dioxyde de carbone ou à un contrôleur JLC-100 pour le contrôle local (manuel) des actionneurs.

Composition de l'équipement de base du système VAV (centrale de traitement d'air et automatisme)

La vidéo décrit comment contrôler un système VAV avec contrôle centralisé pour 7 zones depuis la télécommande de la centrale de traitement d'air Breezart 550 Lux :

Conclusion

Avec ces trois exemples nous avons montré principes généraux construction et décrit brièvement les capacités des systèmes VAV modernes, plus des informations détaillées des informations sur ces systèmes peuvent être trouvées sur le site Web de Breezart.

VANNE IRIS AVEC SERVO MOTEUR

Grâce à la conception unique des vannes papillon, le débit d'air peut être mesuré et ajusté au sein d'un seul appareil et d'un seul processus, fournissant ainsi une quantité d'air équilibrée dans la pièce. Le résultat est un microclimat confortable et constant.
Les vannes papillon IRIS vous permettent de réguler rapidement et précisément le débit d'air. Ils s'adaptent partout où un contrôle individuel du confort et un contrôle précis de l'air sont nécessaires.
Mesurer et ajuster le débit pour un confort maximal
L’équilibrage du flux d’air est généralement une étape longue et coûteuse lors du démarrage d’un système de ventilation. La restriction linéaire du débit d'air trouvée dans les papillons des lentilles simplifie cette opération.
Conception du papillon des gaz
Les vannes papillon IRIS peuvent fonctionner aussi bien dans les installations d'alimentation que d'évacuation, éliminant ainsi le risque associé à des erreurs d'installation incorrectes. Les vannes papillon à lentille IRIS se composent d'un corps en acier galvanisé, de plans de lentille qui régulent le débit d'air et d'un levier permettant de modifier en douceur le diamètre du trou. De plus, ils sont équipés de deux embouts permettant de connecter un appareil mesurant la force du flux d'air.
Les vannes papillon sont équipées de joints en caoutchouc EPDM pour une connexion étanche avec les conduits de ventilation.
Grâce au support moteur, il est possible contrôle automatique diffuser sans avoir besoin de modifier manuellement les paramètres. Un plan spécial est prévu pour un montage stable du servomoteur, le protégeant des mouvements et des dommages.
Qu'est-ce qui différencie les vannes papillon à lentille des vannes papillon standard ?
Les papillons d'étranglement conventionnels augmentent la vitesse du flux d'air le long des parois des conduits, générant beaucoup de bruit. Grâce à la fermeture par lentille des papillons IRIS, la suppression ne provoque ni turbulences ni bruit dans les passages. Cela permet des débits ou des pressions plus élevés que les vannes papillon standard sans faire de bruit d'installation. C'est une grande simplification et une grande économie, car... il n'est pas nécessaire d'utiliser des éléments d'insonorisation supplémentaires. Une suppression adéquate du bruit est possible grâce à l’installation appropriée de papillons d’étranglement dans le système de ventilation.
Pour mesurer et contrôler avec précision le débit d'air, les papillons des gaz doivent être placés sur des sections droites, pas plus près que :
1. 4 x diamètre du conduit d'air devant le papillon des gaz,
2. 1 x diamètre du conduit d'air derrière le papillon des gaz.
L’utilisation d’amortisseurs à lentilles est très importante pour garantir l’hygiène de l’installation de ventilation. Grâce à la possibilité d'ouverture complète, les robots de nettoyage peuvent pénétrer avec succès dans les canaux connectés à ce type de vannes papillon.
Avantages des papillons IRIS :
1. niveau faible bruit dans les canaux
2. installation facile
3. excellent équilibrage du débit d'air, grâce à l'unité de mesure et de contrôle
4. Réglage du débit facile et rapide sans besoin appareils supplémentaires- utilisation d'une poignée ou d'un servomoteur
5. Mesure précise du débit
6. ajustement en douceur- manuellement à l'aide d'un levier ou automatiquement grâce à l'utilisation d'une version servomoteur
7. Conception permettant un accès facile aux robots de nettoyage.

Les systèmes à volume d'air variable (VAV) sont système économe en énergie ventilation, vous permettant d'économiser de l'énergie sans réduire le niveau de confort. Le système permet de réguler indépendamment les paramètres de ventilation pour chaque pièce individuelle et permet également d'économiser des coûts d'investissement et d'exploitation.

La base moderne d'équipements et d'automatisation permet de créer de tels systèmes à des prix presque aussi élevés que ceux des systèmes de ventilation conventionnels, tout en permettant une utilisation efficace des ressources. Toutes ces raisons expliquent la popularité croissante du système VAV.

Voyons ce qu'est un système VAV, comment il fonctionne et quels avantages il offre, en prenant l'exemple du système de ventilation d'un chalet d'une superficie de 250 m². ().

Avantages des systèmes à débit d'air variable

Les systèmes à volume d'air variable (VAV) sont largement utilisés depuis plusieurs décennies en Amérique et Europe de l'Ouest, sur marché russe ils sont arrivés récemment. Utilisateurs pays de l'Ouest très apprécié l'avantage d'une régulation indépendante des paramètres de ventilation pour chaque pièce individuelle, ainsi que la possibilité d'économiser des coûts d'investissement et d'exploitation.

Les systèmes de ventilation « à volume d'air variable » fonctionnent en mode de modification de la quantité d'air fournie. Les modifications de la charge thermique des locaux sont compensées en modifiant les volumes d'air soufflé et extrait à température constante, provenant de l'unité centrale d'alimentation.

Le système de ventilation VAV réagit aux changements de charge thermique chambres séparées ou zones d'un bâtiment et modifie la quantité réelle d'air fournie à la pièce ou à la zone.

De ce fait, la ventilation fonctionne à un débit d'air total inférieur à celui requis pour la charge thermique maximale totale de toutes les pièces individuelles.

Cela garantit une consommation d’énergie réduite tout en maintenant la qualité de l’air intérieur souhaitée. La réduction des coûts énergétiques peut aller de 25 à 50 % par rapport aux systèmes de ventilation à débit d'air constant.

Examinons l'efficacité en utilisant la ventilation comme exemple. maison de campagne
250 m², avec trois chambres

Avec un système de ventilation traditionnel, pour une surface habitable de cette surface, un débit d'air d'environ 1000 m³/h est nécessaire, et en hiver il faudra environ 15 kWh pour chauffer l'air soufflé à une température confortable. Dans ce cas, une partie importante de l'énergie sera gaspillée, car les personnes pour lesquelles la ventilation fonctionne ne peuvent pas se trouver dans tout le chalet à la fois : elles passent la nuit dans les chambres et la journée dans d'autres pièces. Cependant, il est impossible de réduire sélectivement les performances d'un système de ventilation traditionnel dans plusieurs pièces, car l'équilibrage des vannes d'air, avec lesquelles vous pouvez réguler l'alimentation en air des pièces, est effectué au stade de la mise en service et pendant le fonctionnement. le rapport de débit ne peut pas être modifié. L'utilisateur ne peut que réduire le débit d'air global, mais les pièces où se trouvent les personnes deviendront alors étouffantes.

Si vous connectez des entraînements électriques aux vannes d'air, ce qui vous permettra de contrôler à distance la position du registre de vanne et ainsi de réguler le débit d'air qui le traverse, vous pourrez alors allumer et éteindre la ventilation séparément dans chaque pièce à l'aide d'interrupteurs conventionnels. Le problème est que gérer un tel système est très difficile, car simultanément à la fermeture de certaines vannes, il sera nécessaire de réduire les performances du système de ventilation d'une quantité strictement définie afin que le débit d'air dans les pièces restantes reste inchangé et, par conséquent, l'amélioration se transformera en un casse-tête.

Utiliser un système VAV permettra d’effectuer automatiquement tous ces ajustements. Nous installons donc le système VAV le plus simple, qui vous permet d'allumer et d'éteindre séparément l'alimentation en air des chambres et des autres pièces. En mode nuit, l'air est fourni uniquement aux chambres, donc le débit d'air est d'environ 375 m³/h (sur la base de 125 m³/h pour chaque chambre, superficie 20 m²), et la consommation d'énergie est d'environ 5 kWh, soit 3 fois moins que dans la première option.

Ayant reçu la possibilité d'un contrôle séparé, dans différentes pièces, vous pouvez compléter le système avec la dernière automatisation de la climatisation, de sorte que l'utilisation de vannes à entraînement électrique proportionnel rendra le contrôle fluide et encore plus pratique ; et si nous connectons l'alimentation en air marche/arrêt en fonction du signal du capteur de présence, nous obtenons un analogue du système « Smart Eye » utilisé dans systèmes split domestiques, mais à un tout autre niveau. Pour une atomisation plus poussée, des capteurs de température, d'humidité, de concentration de CO2, etc. peuvent être intégrés au système, ce qui permettra non seulement d'économiser de l'énergie, mais augmentera également considérablement le niveau de confort.

Si toutes les unités d'automatisation qui contrôlent les entraînements électriques des vannes d'air sont reliées par un seul bus de commande, il sera alors possible de centraliser le contrôle des scénarios de l'ensemble du système. Ainsi, vous pouvez créer et définir des modes de fonctionnement individuels pour différentes pièces, dans différents situations de vie, Donc:

la nuit- l'air n'est fourni qu'aux chambres, et dans les autres pièces les vannes sont ouvertes au minimum ; au cours de la journée- l'air est fourni aux pièces, aux cuisines et aux autres pièces, à l'exception des chambres. Dans les chambres, les vannes sont fermées ou ouvertes au niveau minimum.

toute la famille à se réunir- on augmente le débit d'air dans le séjour ; personne dans la maison- une ventilation cyclique est mise en place, ce qui évitera l'apparition d'odeurs et d'humidité, mais économisera les ressources.

Pour contrôler indépendamment non seulement le volume, mais également la température de l'air soufflé, des radiateurs supplémentaires (aérothermes de faible puissance) contrôlés par des régulateurs de puissance individuels peuvent être installés dans chaque pièce. Cela permettra à l'air d'être fourni par l'unité de ventilation avec un minimum température admissible(+18°C), en le chauffant individuellement au niveau requis dans chaque pièce. Ce solution technique réduira encore davantage la consommation d’énergie et nous rapprochera du système Smart Home.

Le schéma de fonctionnement d'un tel système est plutôt une question de spécialiste spécialisé, nous n'en présenterons donc ici qu'un, le plus diagramme simple(options de travail et d'erreur) avec une explication de son fonctionnement. Mais à part systèmes simples, il existe également des options plus complexes qui vous permettent de créer n'importe quel système VAV - du ménage systèmes budgétaires avec deux vannes multifonctions systèmes de ventilation bâtiments administratifs avec contrôle du débit d'air étage par étage.

Appelez, les spécialistes de la société UWC Engineering vous conseilleront et vous aideront à choisir Meilleure option, concevra et installera un système VAV idéal pour vous.

Pourquoi les systèmes VAV devraient être installés par des spécialistes

La façon la plus simple de répondre à cette question est de donner un exemple. Considérons une configuration typique d'un système à débit d'air variable et les erreurs pouvant être commises lors de sa conception. L'illustration montre un exemple de configuration correcte du réseau d'alimentation en air d'un système VAV :

1. Schéma correct d'un système VAV à débit d'air variable

En partie haute se trouve une vanne pilotée qui dessert trois pièces (trois chambres dans notre exemple) => Dans ces pièces des papillons sont installés avec Contrôle manuel pour l'équilibrage au stade de la mise en service. La résistance de ces vannes ne changera pas* pendant le fonctionnement, elles n'affectent donc pas la précision du maintien du débit d'air.

Une vanne à commande manuelle est raccordée au conduit d'air principal, qui a un débit d'air constant P=const. Une telle vanne peut être nécessaire pour garantir fonctionnement normal unités de ventilation lorsque toutes les autres vannes sont fermées. => Le conduit d'air équipé de cette vanne est évacué dans la pièce avec un apport d'air constant.

Le schéma est simple, fonctionnel et efficace.

Voyons maintenant les erreurs qui peuvent être commises lors de la conception du réseau d'alimentation en air d'un système VAV :

2. Schéma d'un système VAV avec une erreur

Les branches de conduit incorrectes sont surlignées en rouge. Les vannes n°2 et 3 sont connectées à un conduit d'air allant du point de dérivation à la vanne VAV n°1. Lorsque vous modifiez la position du clapet n°1, la pression dans le conduit d'air à proximité des vannes n°2 et 3 changera, de sorte que le débit d'air à travers elles ne sera pas constant. La vanne pilotée n°4 ne peut pas être raccordée au conduit d'air principal, car les modifications du débit d'air qui le traverse feront que la pression P2 (au point de dérivation) ne sera pas constante. Et la vanne n°5 ne peut pas être connectée comme indiqué sur le schéma, pour la même raison que les vannes n°2 et 3.

*Bien sûr, vous pouvez en configurer un géré flux d'air pour chaque chambre, mais dans ce cas il y en aura plus circuit complexe, que nous ne considérons pas dans le cadre de cet article.