Inteligentní systémy větrání řízené skutečnou potřebou

Triakový regulátor
12.2.2016
NEW LINE čidla kvality vzduchu
12.2.2016

Dostatečný přísun čerstvého vzduchu je nezbytná podmínka pro život. Pokud člověk nemá přísun vzduchu vůbec, po několika málo minutách ztrácí vědomí a následně umírá. Tuto skutečnost si uvědomuje každý, ale uvědomují si všichni i následky dlouhodobého dýchání nekvalitního vzduchu? Vydýchaný vzduch způsobuje únavu a otupělost, která přirozeně snižuje výkonnost a schopnost koncentrace. Přesto mnoho lidí tráví v prostředí, které se nevětrá, většinu dne. Děti ve školách, kde se hodnoty oxidu uhličitého pohybují často až v rizikových hodnotách, dospělí v práci, kde sedí v uzavřených kancelářích s dalšími kolegy. Ani v domácnostech není situace lepší a to zejména přes noc, kdy lidé zavírají okna z důvodu úspory energií za topení.


Řešením by bylo pravidelné větrání – jednou za hodinu na chvíli otevřít okno. Přes den se toto dá plnit, ale již těžko v noci. Vhodné je využít mnohem jednodušší řešení – systém nuceného větrání.

Systémy nuceného větrání většinou pracují na základě tzv. časové regulace, což znamená, že objem vyměňovaného vzduchu je závislý na časových intervalech. V tomto případě může někdy docházet k tomu, že vzduch se vyměňuje intenzívněji, než je v dané situaci nutné. To je mínusem řízeného větrání – dochází k přesoušení vzduchu a také k plýtvání energiemi. Ovšem i toto jediné mínus je možné vyřešit úspornějším způsobem větrání – větráním řízeným skutečnou potřebou. Říkáte si, co si představit pod pojmem „skutečná potřeba“? Jednoduše tu jde o nutné množství vzduchu, které je třeba do interiéru přivést v závislosti na reálných požadavcích. Systémy řízené skutečnou potřebou jsou v zásadě dva – VaV a DCV.


DCV systém

DCV systém (akronym vytvořený z anglického označení Demand Controlled Ventilation) je systém spojitého řízení ventilace čidly kvality vzduchu. DCV systém je takový systém, kdy klapky na přívodním potrubí jsou spojitě stavitelné. Každá klapka má opět svoje čidlo kvality vzduchu, které ovšem svým analogovým signálem spojitě řídí potřebné množství přívodního vzduchu. Výhodou je konstantnější kvalita vnitřního vzduchu, nevýhodou jsou vyšší investiční náklady na servopohony klapek s možností spojitého řízení.


dcv

Schéma DCV systému

VAV systém

VAV je akronym tvořený prvními písmeny anglického sousloví Variable Air Volume, tedy větrání s proměnlivým množstvím vzduchu.  Tento systém větrání je použit na ventilaci kancelářských prostor přímo ve firmě Protronix. Ventilace je zajištěna rekuperační jednotkou s deskovým protiproudým výměníkem a řídící elektronikou pocházející z vlastního vývoje. Tato jednotka pracuje v režimu udržování konstantního tlaku ve výstupním/přívodním potrubí do jednotlivých kanceláří.

Každá kancelář je vybavena jedním čidlem oxidu uhličitého – CO2 a klapkou na potrubí. Přívodní klapka v každé kanceláři je ovládána řídícím servopohonem, který je řízen čidlem CO2. Pokud jsou všechny kanceláře prázdné a je v nich nevydýchaný vzduch, tak rekuperační jednotka pracuje na minimální výkon, protože všechny klapky jsou zavřeny a je snadno dosažen požadovaný tlak v potrubí. Pokud přijdou do kanceláře lidé, tak postupně začne stoupat koncentrace CO2 a při překročení přednastavené úrovně koncentrace (v našem případě 950 ppm) dá čidlo povel na otevření přívodní klapky. Následkem toho poklesne tlak v přívodním potrubí a rekuperační jednotka pak automaticky zvýší svůj výkon (snaží se udržet přednastavený tlak v přívodním potrubí) a začne se tedy vyvětrávat tu kancelář, která má vydýchaný vzduch. Jakmile poklesne koncentrace CO2 pod spodní hranici (v našem případě je to 800 ppm), tak se opět přívodní a odvodní klapka zavře a daná kancelář se přestane vyvětrávat. Takto jsou selektivně větrány jednotlivé kanceláře a výkon rekuperační jednotky neboli požadavek na celkové potřebné množství vzduchu, je předáván rekuperační jednotce přes aktuální tlak v přívodním potrubí.

Klapky v jednotlivých kancelářích jsou vybaveny takovým typem servopohonu, který zajišťuje pouze ovládání klapek systémem otevřeno/zavřeno, neumožňuje tedy spojité nastavení polohy zavíracích klapek.


vav

Schéma VAV systému

Úvodní regulace systému

Při prvním spuštění systému bylo nutné provést nastavení systému tak, aby každá kancelář byla větrána dostatečným množstvím vzduchu podle počtu osob, které v ní pracují.


Zaregulování ventilačního systému bylo provedeno tak, že nejprve byly zcela otevřeny všechny klapky u všech kanceláří a u té nejvzdálenější bylo měřeno množství přicházejícího vzduchu. Pak byl postupně navyšován tlak v přívodním potrubí za ventilační jednotkou tak, aby bylo dosaženo potřebného přívodu vzduchu do této nejvzdálenější kanceláře dle počtu osob v ní pracujících. Potom se postupovalo směrem k ventilační jednotce přes každou kancelář tak, že bylo vždy nastaveno potřebné množství přívodního vzduchu pomocí nastavení maximální otevřené polohy přívodní a odvodní klapky. Maximální úhel otevření přívodních a odvodních klapek byl tedy u každé kanceláře individuálně nastaven pomocí stavitelného koncového dorazu. Ventilační jednotka pak byla přepnuta do normálního provozního stavu, kde byl zadán požadovaný tlak v přívodním potrubí právě na tu hodnotu, která byla zjištěna při prvotním zaregulování. Tímto způsobem je zajištěna potřebná výměna vzduchu v každé kanceláři v m3/h odpovídající počtu pracovníků dané kanceláře a to i v případě, že všechny kanceláře jsou naplno obsazené a ventilované.

grafkancl (1)

zasedacka (1)

Záznam koncentrace CO2 v zasedací místnosti a kanceláři, které jsou ventilovány výše popsaným systémem VAV

Schéma vzduchotechnických rozvodů ve firmě Protronix

Schéma vzduchotechnických rozvodů ve firmě Protronix