Echilibrarea aerului în sistemele HVAC | Articole din industrie | Dwyer Instruments

Echilibrarea aerului în sistemele HVAC

Metode de echilibrare a aerului

Echilibrarea aerului într-un sistem de distribuție este necesară pentru a direcționa corect fluxul de aer pentru a optimiza proiectarea sistemului. Debiturile sunt testate, ajustate și echilibrate ca picioare cubice pe minut (CFM) sau metri cubi pe oră (m3/h). Există două metode tradiționale de echilibrare a fluxului de aer la terminale. Prima este echilibrarea secvențială, care presupune reglarea clapetelor de zonă și de ramură în ordine succesivă. Cu toate acestea, cea mai comună metodă de echilibrare a aerului se numește echilibrare proporțională.

Pentru echilibrarea proporțională tradițională, o hotă de flux de aer, sau hotă de captare, este cel mai popular instrument de testare utilizat pentru a lua citiri ale fluxului de aer. Citirile transversale în conductă cu un tub Pitot sau un termoanemometru cu fir cald este o altă metodă acceptată de captare a debitului real de aer.

Dwyer a proiectat o variantă de echilibrare proporțională, care se numește echilibrare predictivă, utilizată în instrumentul de echilibrare Dwyer din seria SAH SMART Air Hood®. Echilibrarea predictivă este concepută pentru a fi un proces mai rapid și pentru a oferi rezultate mai precise decât echilibrarea proporțională tradițională.
Echilibrarea predictivă vs. echilibrarea proporțională

În echilibrarea proporțională tradițională, hota de debit va măsura direct debitul volumetric de aer la ieșirile sau terminalele unui sistem: registrele, grilele și difuzoarele. Cele mai multe hote de debit de aer au formă conică și sunt aliniate la registrele din tavan, așa cum se arată în figura 1 din imaginea din stânga. Atunci când o hotă de debit este plasată deasupra unui terminal, aceasta va genera presiune în cadrul sistemului de conducte, ceea ce reduce debitul de aer către terminal. Această condiție se numește contrapresiune. Efectul de contrapresiune poate duce la erori la efectuarea citirilor. Înainte de a utiliza o hotă de debit, mulți tehnicieni recomandă efectuarea unei traversări a conductei pentru a verifica factorul K. Unele hote de debit digitale includ compensarea contrapresiunii care încearcă să calculeze efectul contrapresiunii pentru tehnician.

Tehnica de echilibrare predictivă a lui Dwyer se bazează pe metode de echilibru de masă și de conservare a energiei. Echilibrarea predictivă, este un proces care implică prezicerea punctelor de reglare a debitului ideal pentru fiecare TUA (Terminal Under Adjustment), astfel încât fiecare terminal să fie la debitul țintă până la finalizarea procesului. Instrumentul de echilibrare Dwyer din seria SAH SMART Air Hood® Balancing Instrument a fost proiectat cu echilibrarea predictivă în minte. Hota de aer Dwyer este utilizată în figura 1 din imaginea din dreapta.

Ebalansarea predictivă este deterministă și minimizează numărul sau etapele procesului implicate în testarea, reglarea și echilibrarea sistemelor HVAC. Figura 2 ilustrează o comparație între echilibrarea predictivă și procesele tradiționale de echilibrare proporțională, arătând cât de mult mai rapidă este echilibrarea predictivă.

Echilibrarea proporțională

Cu echilibrarea proporțională (referință Figura 3), tehnicianul echilibrează un terminal proporțional cu terminalul cheie. Pentru a începe o echilibrare proporțională a unui sistem, o cerință este ca sistemul să aibă un debit cuprins între 80% și 120% față de debitul total de proiectare. Sistemele care sunt mai mari sau mai mici decât acest interval nu se vor echilibra corespunzător. Dacă sistemul se află în afara acestui interval, viteza ventilatorului trebuie reglată pentru a intra în interval. Odată setat, debitul de aer de la fiecare terminal va rămâne același raport față de celelalte terminale.

Dacă terminalul cheie 1 are un procent de debit de proiectare de 60%, atunci terminalul 2 este de 57%, terminalul 3 este de 65%, iar raportul față de terminalul cheie 1 este de 57% / 60% = 0,95. Ceea ce înseamnă că Terminalul 2 va furniza 95% din volumul de aer al Terminalului 1. Cu Terminalul 1 ca cheie, care furnizează 100% din debitul de proiectare, atunci Terminalul 2 va furniza 95% din debitul de proiectare. Acest lucru va îndeplini cerințele de proiectare. De exemplu, dacă clapeta pentru terminalul 3 este reglată în jos la 525 CFM, debitul de la terminalul 1 poate crește la 550 CFM. În acest caz, Terminalul 2 se încadrează în intervalul de proiectare; 550 * 0,95 = 523 CFM.

După ce terminalele sunt în echilibru, cu raportul adecvat de toleranță unul față de celălalt, ele rămân în echilibru unul față de celălalt chiar dacă volumul de aer se poate schimba. Toate terminalele din sistem sunt apoi echilibrate proporțional. Turația ventilatorului poate fi setată pentru a furniza volumul total de aer preconizat și toate terminalele vor furniza debitul proiectat în limitele toleranțelor stabilite.

Acest proces necesită ca tehnicianul de echilibrare să ajusteze debitul de la subajustarea terminalului (TUA) la cheie pentru a obține proporția corectă a debitului. Debitul terminalului de la cheie se modifică atunci când se schimbă clapeta TUA. Poate fi nevoie de mai multe iterații pentru a obține proporția corectă a debitului.

Din moment ce tehnicianul estimează unde să seteze debitul de la TUA în raport cu cheia, toleranța poate varia considerabil, ceea ce limitează precizia echilibrării. Ilustrația din figura 3 arată numărul potențial de etape lungi implicate de echilibrarea proporțională.

Echilibrarea predictivă

Procesul de echilibrare predictivă (referință figura 4) începe prin deschiderea clapetelor pentru a capta debitul total. Debitul total este distribuit în cele patru debite terminale. Fluxurile terminale sunt determinate de sarcinile terminalelor și ale clapetelor și de căderea de presiune din sistem.

Terminalul 2 este primul clapet reglat în sistem, iar terminalul 1 este cheia. Echilibrarea predictivă calculează punctul de reglare a debitului ideal pentru terminalul 2 pentru TUA și prezice debitele pentru terminalele 1, 3 și 4.

După reglarea debitului terminalului 2 la punctul de reglare a debitului ideal, Echilibrarea predictivă calculează punctul de reglare ideal pentru terminalul 3 și prezice noile debite pentru terminalele 1, 2 și 4.

Pentru a încheia, Echilibrarea predictivă calculează punctul de setare ideal pentru ultimul terminal, numărul 4, iar debitele pentru terminalele 1, 2 și 3 sunt corect proporționate la țintă.

În cele din urmă, Echilibrarea predictivă calculează debitul ideal pentru Terminalul 4, astfel încât debitul suflantei poate fi reglat pentru a aduce toate debitele terminalelor la debitele țintă.

Echilibrarea predictivă monitorizează și compensează, de asemenea, sarcina asupra suflantei/ventilatorului din cauza închiderilor clapetelor în timpul procesului de echilibrare. Ilustrația din figura 4 în comparație cu figura 3 arată cât de mult mai ușor și mai rapid este Echilibrarea predictivă față de Echilibrarea proporțională în ceea ce privește numărul de pași implicați în proces.

.