HVAC-rendszerek légkiegyenlítése | Ipari cikkek | Dwyer Instruments

Légkiegyenlítés HVAC-rendszerekben

A légkiegyenlítés módszerei

A légkiegyenlítés egy elosztórendszerben szükséges a légáramlás megfelelő irányításához a rendszer optimális kialakítása érdekében. Az áramlási sebességeket köbláb/perc (CFM) vagy köbméter/óra (m3/h) értékben vizsgálják, állítják be és kiegyensúlyozzák. A terminálokon a légáram kiegyensúlyozására két hagyományos módszer létezik. Az első a szekvenciális kiegyenlítés, amely a zóna- és ágcsappantyúk egymás utáni beállítását jelenti. A légkiegyenlítés legelterjedtebb módszere azonban az úgynevezett arányos kiegyenlítés.

A hagyományos arányos kiegyenlítéshez a légáramlás mérésére leggyakrabban használt vizsgálóeszköz egy légáramlás- vagy befogókamra. A tényleges légáramlás rögzítésének másik elfogadott módszere a csatornában Pitot-csővel vagy hőléghuzalos termoanemométerrel történő keresztirányú leolvasás.

A Dwyer megtervezte az arányos kiegyensúlyozás egy változatát, amelyet a Dwyer SAH SMART Air Hood® sorozatú légkamrás kiegyensúlyozó műszerében használt prediktív kiegyensúlyozásnak neveznek. A prediktív kiegyensúlyozást úgy tervezték, hogy gyorsabb folyamat legyen, és pontosabb eredményeket adjon, mint a hagyományos arányos kiegyensúlyozás.
Prediktív vs. arányos kiegyensúlyozás

A hagyományos arányos kiegyensúlyozás során az áramlásmérőt közvetlenül a rendszer kimeneti vagy végpontjain: a regisztereken, rácsokon és diffúzorokon méri a térfogatáramot. A legtöbb légáramlási páraelszívó kúp alakú, és a mennyezeti regiszterekhez igazodik, ahogy az az 1. ábrán a bal oldali képen látható. Ha egy légáramoltatót egy terminál fölé helyeznek, az nyomást hoz létre a csatornarendszerben, ami csökkenti a terminálhoz érkező légáramlást. Ezt az állapotot ellennyomásnak nevezzük. Az ellennyomás hatása hibákat eredményezhet a mérések során. Az áramláselszívó használata előtt sok technikus azt javasolja, hogy a K-tényező ellenőrzésére végezzenek egy csatornakeresztezést. Egyes digitális áramláselszívók tartalmaznak ellennyomás-kompenzációt, amely megpróbálja kiszámítani az ellennyomás hatását a technikus számára.

A Dwyer’s Predictive Balancing technika a tömegmérlegen és az energiatakarékossági módszereken alapul. A Predictive Balancing, egy olyan folyamat, amely magában foglalja az ideális áramlási beállítási pontok előrejelzését minden TUA (Terminal Under Adjustment) számára úgy, hogy minden terminál a céláramláson legyen, amíg a folyamat be nem fejeződik. A Dwyer SAH sorozatú SMART Air Hood® kiegyensúlyozó műszerét a prediktív kiegyensúlyozás szem előtt tartásával tervezték. A jobb oldali képen látható 1. ábrán a Dwyer légelszívót használják.

A prediktív kiegyensúlyozás determinisztikus, és minimalizálja a HVAC-rendszerek tesztelésével, beállításával és kiegyensúlyozásával járó folyamatlépések számát vagy számát. A 2. ábra a Predictive Balancing és a hagyományos arányos kiegyensúlyozási eljárások összehasonlítását szemlélteti, bemutatva, hogy a Predictive Balancing mennyivel gyorsabb.

Proporcionális kiegyensúlyozás

Az arányos kiegyensúlyozással (hivatkozás a 3. ábrára) a technikus a kulcsterminállal arányosan kiegyensúlyoz egy terminált. Egy rendszer arányos kiegyensúlyozásának megkezdéséhez az egyik követelmény, hogy a rendszerben a teljes tervezési áramláshoz képest 80% és 120% közötti arány legyen. Az ennél a tartománynál nagyobb vagy kisebb rendszereket nem lehet megfelelően kiegyensúlyozni. Ha a rendszer ezen a tartományon kívül van, a ventilátor fordulatszámát úgy kell beállítani, hogy a tartományba kerüljön. A beállítás után az egyes terminálok légáramlása ugyanolyan arányban marad a többi terminálhoz képest.

Ha az 1. kulcsterminál tervezési áramlási százaléka 60%, akkor a 2. terminál 57%, a 3. terminál 65%, és az 1. kulcsterminálhoz viszonyított arány 57% / 60% = 0,95 lesz. Ez azt jelenti, hogy a 2. terminál az 1. terminál légtérfogatának 95%-át szállítja. Ha az 1. terminál a kulcs, és a tervezési áramlás 100%-át adja, akkor a 2. terminál a tervezési áramlás 95%-át adja. Ez megfelel a tervezési követelményeknek. Például, ha a 3. terminál csappantyúját 525 CFM-re állítjuk le, az 1. terminálból érkező áramlás 550 CFM-re nőhet. Ebben az esetben a 2. terminál a tervezési tartományon belül van; 550 * 0,95 = 523 CFM.

Mihelyt a terminálok egyensúlyban vannak, megfelelő tűrésaránnyal egymással, akkor is egyensúlyban maradnak egymással, még akkor is, ha a légmennyiség változhat. A rendszer összes terminálja ekkor arányosan kiegyensúlyozott. A ventilátor fordulatszámát úgy lehet beállítani, hogy a tervezett teljes légmennyiséget szállítsa, és az összes terminál a kialakított tűréshatárokon belül szállítja a tervezett áramlást.

Ez a folyamat megköveteli, hogy a kiegyensúlyozó technikus a megfelelő áramlási arány elérése érdekében a terminál alulbeállításból (TUA) a kulcshoz igazítsa az áramlást. A TUA csappantyú változtatásakor a kulcsterminál áramlása megváltozik. A megfelelő áramlási arány eléréséhez több ismétlésre is szükség lehet.

Mivel a technikus megbecsüli, hogy hol kell beállítani a TUA áramlási arányát a kulcshoz képest, a tűréshatár jelentősen változhat, ami korlátozza a kiegyensúlyozás pontosságát. A 3. ábrán látható ábra mutatja az arányos kiegyensúlyozással járó lehetséges hosszadalmas lépések számát.

Prediktív kiegyensúlyozás

A prediktív kiegyensúlyozás (hivatkozás a 4. ábrára) a teljes áramlás rögzítése érdekében a csappantyúk kinyitásával kezdődik. A teljes áramlás felosztásra kerül a négy végáramlásra. A termináláramokat a terminál- és csappantyúterhelések, valamint a rendszerben lévő nyomásesés határozza meg.

A 2. terminál az első beállított csappantyú a rendszerben, az 1. terminál pedig a kulcs. A Predictive Balancing kiszámítja a TUA számára a 2. terminál ideális áramlási beállítási pontját, és megjósolja az 1., 3. és 4. terminál áramlásait.

A 2. terminál áramlásának az ideális áramlási beállítási pontra történő beállítása után a Predictive Balancing kiszámítja a 3. terminál ideális beállítási pontját, és megjósolja az 1., 2. és 4. terminál új áramlásait.

Végzésként a Predictive Balancing kiszámítja az ideális beállítási pontot az utolsó, 4-es terminálhoz, és az 1., 2. és 3. terminál áramlásait helyesen arányosítja a célértékhez.

Végül a Predictive Balancing kiszámítja a 4. terminál ideális áramlását, így a fúvó áramlását úgy lehet beállítani, hogy az összes terminál áramlását a céláramlásokhoz közelítse.

A Predictive Balancing a kiegyensúlyozási folyamat során figyeli és kompenzálja a fúvó/ventilátor terhelését is, amelyet a csappantyúk zárása okoz. A 4. ábrán a 3. ábrával összehasonlítva látható, hogy a folyamatba bevont lépések számát tekintve mennyivel egyszerűbb és gyorsabb a prediktív kiegyensúlyozás az arányos kiegyensúlyozással szemben.