Równoważenie powietrza w systemach HVAC | Artykuły branżowe | Dwyer Instruments

Wyważanie powietrza w systemach HVAC

Metody równoważenia powietrza

Wyważanie powietrza w systemie dystrybucji jest potrzebne do prawidłowego ukierunkowania przepływu powietrza w celu optymalizacji projektu systemu. Natężenia przepływu są testowane, regulowane i równoważone jako stopy sześcienne na minutę (CFM) lub metry sześcienne na godzinę (m3/h). Istnieją dwie tradycyjne metody równoważenia przepływu powietrza w terminalach. Pierwszą z nich jest równoważenie sekwencyjne, które polega na ustawieniu przepustnic strefowych i odgałęzień w kolejności. Jednak najbardziej powszechną metodą równoważenia powietrza jest równoważenie proporcjonalne.

Do tradycyjnego równoważenia proporcjonalnego, kaptur przepływu powietrza, lub kaptur przechwytujący, jest najbardziej popularnym przyrządem testowym używanym do wykonywania odczytów przepływu powietrza. Odczyty poprzeczne w kanale za pomocą rurki Pitota lub termoanemometru są inną akceptowaną metodą rejestrowania rzeczywistego przepływu powietrza.

Dwyer zaprojektował odmianę równoważenia proporcjonalnego, która jest nazywana Predictive Balancing używana w przyrządzie równoważącym Dwyer’s Series SAH SMART Air Hood®. Predictive Balancing jest zaprojektowany jako szybszy proces i daje dokładniejsze wyniki niż tradycyjne równoważenie proporcjonalne.
Predictive vs. Proportional Balancing

W tradycyjnym równoważeniu proporcjonalnym, kaptur przepływowy będzie bezpośrednio mierzył objętościowy przepływ powietrza na wylotach lub końcówkach systemu: rejestrach, kratkach i dyfuzorach. Większość okapów przepływu powietrza ma kształt stożka i jest ustawiona w stosunku do rejestrów sufitowych, jak pokazano na rysunku 1 po lewej stronie. Gdy okap przepływowy jest umieszczony nad zaciskiem, wytwarza ciśnienie w systemie kanałów, co zmniejsza przepływ powietrza do zacisku. Stan ten nazywany jest ciśnieniem wstecznym. Efekt ciśnienia wstecznego może powodować błędy podczas dokonywania odczytów. Przed użyciem okapu przepływowego wielu techników zaleca wykonanie trawersu kanału w celu weryfikacji współczynnika K. Niektóre cyfrowe okapy przepływowe zawierają kompensację ciśnienia wstecznego, która próbuje obliczyć efekt ciśnienia wstecznego dla technika.

Technika Predictive Balancing firmy Dwyer opiera się na bilansie masy i metodach zachowania energii. Balansowanie predykcyjne jest procesem, który obejmuje przewidywanie idealnych punktów nastawy przepływu dla każdego TUA (Terminal Under Adjustment) tak, aby każdy terminal był na docelowym przepływie aż do zakończenia procesu. Przyrząd balansujący Dwyer’a serii SAH SMART Air Hood® został zaprojektowany z myślą o bilansowaniu predykcyjnym. Kaptur powietrzny Dwyer’a jest używany na Rysunku 1 po prawej stronie.

Predictive Balancing jest deterministyczny i minimalizuje liczbę kroków procesowych związanych z testowaniem, regulacją i równoważeniem systemów HVAC. Rysunek 2 ilustruje porównanie pomiędzy Predictive Balancing a tradycyjnymi procesami równoważenia proporcjonalnego, pokazując o ile szybsze jest Predictive Balancing.

Balansowanie proporcjonalne

W przypadku balansowania proporcjonalnego (odniesienie do rysunku 3), technik balansuje zacisk proporcjonalnie do zacisku kluczowego. Aby rozpocząć równoważenie proporcjonalne systemu, jednym z wymagań jest to, że system ma 80% do 120% do całkowitego przepływu projektowego. Systemy, które są wyższe lub niższe niż ten zakres nie będą prawidłowo wyważone. Jeśli system jest poza tym zakresem, prędkość wentylatora powinna być dostosowana, aby dostać się do zakresu. Po ustawieniu, przepływ powietrza z każdego terminalu pozostanie taki sam stosunek do innych terminali.

Jeśli klucz Terminal 1 ma projekt procent przepływu 60%, następnie Terminal 2 jest 57%, Terminal 3 jest 65%, a stosunek do klucza Terminal 1 jest 57% / 60% = 0,95. Oznacza to, że Terminal 2 będzie dostarczał 95% objętości powietrza Terminalu 1. Przy Terminalu 1 jako kluczowym, dostarczającym 100% przepływu projektowego, Terminal 2 będzie dostarczał 95% przepływu projektowego. Będzie to spełniać wymagania projektowe. Na przykład, jeśli przepustnica na Terminalu 3 zostanie ustawiona na 525 CFM, przepływ z Terminalu 1 może wzrosnąć do 550 CFM. W tym przypadku, Terminal 2 jest w zakresie projektowym; 550 * 0.95 = 523 CFM.

Odkąd terminale są w równowadze, z odpowiednim stosunkiem tolerancji ze sobą, pozostają w równowadze ze sobą, nawet jeśli objętość powietrza może się zmienić. Wszystkie zaciski w systemie są wtedy proporcjonalnie zrównoważone. Obroty wentylatora mogą być ustawione na dostarczenie zamierzonej całkowitej objętości powietrza i wszystkie terminale dostarczą przepływ projektowy w ramach ustalonych tolerancji.

Ten proces wymaga od technika równoważenia, aby dostosować przepływ z terminala podregulowania (TUA) do klucza, aby uzyskać prawidłową proporcję przepływu. Przepływ na zacisku klucza zmienia się, gdy przepustnica TUA jest zmieniana. Uzyskanie właściwej proporcji przepływu może wymagać kilku iteracji.

Ponieważ technik szacuje, gdzie ustawić natężenie przepływu TUA w stosunku do klucza, tolerancja może się znacznie różnić, co ogranicza dokładność równoważenia. Ilustracja na rysunku 3 pokazuje potencjalną liczbę długotrwałych kroków związanych z równoważeniem proporcjonalnym.

Balansowanie predykcyjne

Proces balansowania predykcyjnego (odniesienie do rysunku 4) rozpoczyna się od otwarcia przepustnic w celu przechwycenia całkowitego przepływu. Całkowity przepływ jest rozdzielany na cztery przepływy końcowe. Przepływy końcowe są określane przez obciążenia zacisków i przepustnic oraz spadek ciśnienia w systemie.

Terminal 2 jest pierwszą przepustnicą wyregulowaną w systemie, a Terminal 1 jest kluczowy. Predictive Balancing oblicza idealny punkt nastawy przepływu dla Terminala 2 dla TUA i przewiduje przepływy dla Terminali 1, 3, i 4.

Po dostosowaniu przepływu Terminala 2 do idealnego punktu nastawy przepływu, Predictive Balancing oblicza idealny punkt nastawy dla Terminala 3 i przewiduje nowe przepływy dla terminali 1, 2, i 4.

Aby zakończyć, Predictive Balancing oblicza idealny punkt nastawy dla ostatniego Terminala, numer 4, a przepływy dla Terminali 1, 2, i 3 są prawidłowo proporcjonalne do celu.

W końcu, Predictive Balancing oblicza idealny przepływ dla Terminala 4, więc przepływ dmuchawy może być dostosowany, aby doprowadzić wszystkie przepływy terminala do przepływów docelowych.

Predictive Balancing również monitoruje i kompensuje obciążenie dmuchawy / wentylatora z zamknięć przepustnicy podczas procesu równoważenia. Ilustracja na rysunku 4 w porównaniu z rysunkiem 3 pokazuje, o ile łatwiejsze i szybsze jest równoważenie predykcyjne w porównaniu z równoważeniem proporcjonalnym w ilości kroków zaangażowanych w proces.

.