Systemair

Nauwkeurige luchtstroommeting bij elke luchtsnelheid

Veel vraaggestuurde ventilatiesystemen hebben te maken met een veelvoorkomend probleem: de meeste vraaggestuurde ventilatiesystemen zijn ontworpen op basis van drukopbouw in het luchtsysteem, en wordt bepaalt bij een maximale luchtvolume dat overeenkomt met de luchtsnelheid in meters per seconde (m/s) in het luchtkanaal. Dit is echter altijd berekend op de meest gunstige situatie. In de praktijk zijn er echter genoeg situaties denkbaar waarbij er slechts een fractie van de minimale luchthoeveelheid vereist is. 

Snel is niet altijd de beste oplossing

Praktische voorbeelden waarbij een fractie van de minimale luchthoeveelheid vereist is zijn er genoeg:

  • De magazijnen van reinigingsmiddelen waarbij er continu minimaal geventileerd moet worden om de uitstoot van vluchtige stoffen te beperken.
  • Schoolgebouwen die ’s avonds of in de vakantieperiode minimaal ventileren om het energieverlies te beperken.
  • Laboratoria waarbij niet ieder moment van de dag een zuurkast of ruimte wordt gebruikt.
  • Gekoelde of verwarmde ruimtes met een nauwkeurige temperatuurregeling door ventilatie.

Kortom: overal waar de nadruk ligt op energie-efficiëntie en milieu. Een minimale ventilatie betekent immers een lagere systeembelasting en daardoor een lager energieverbruik.

Precieze luchtstroom controle

Revolutionair nieuw VAV principe

Tijdens dergelijke processen moeten de luchtstroomsnelheden ver onder één meter per seconde worden gemeten. Hier worstelen de meest traditionele en populaire besturingssystemen hopeloos mee tegen grote toenemende onnauwkeurigheid.

De onnauwkeurige meting wegnemen bij een lage luchtstroomsnelheid

Sommige van de luchtstroomsnelheidsmeetmethoden lijken het probleem van de onnauwkeurigheid bij lage luchtsnelheden op te lossen en presteren ook goed bij een hogere luchtsnelheid tot aan het einde van het bereik.

Akoestische (ultrasonic) luchtstroommeting principe

 

Voordelen
• Het apparaat kan in praktisch elk type luchtkanaal worden geïnstalleerd
• De installatie vermindert de doorsnede van het kanaal niet, wat betekent dat er zo weinig mogelijk drukverlies en geluidshinder is
• Hoge meetnauwkeurigheid
• Groot meetbereik

Nadelen
• Niet-compacte oplossing, de meet-, regel- en regelklepbedieningsinrichting zijn gewoonlijk verdeeld
•Hoge kosten
• Complex besturingsalgoritme

 

  •  

 

ΔP-meetsonde bevestigd aan en bewegend met het VAV-regelklep

 

Voordelen
• Groot meetbereik
• Hoge meetnauwkeurigheid
• Bijna volledige doorstroom doorsnede beschikbaar
• Gunstig lage kosten
• Compacte VAV-metingen transmitter-controller-actuatorcombinaties van toepassing

Nadelen
• Complex besturingsalgoritme

Wat bepaalde de keuze?


Analyse van de methoden bracht een mogelijkheid tot vergelijking. Het vereenvoudigde diagram toont het resultaat.

De methode van ΔP-meetsonde bevestigd aan en bewegend met het VAV-regelklep werd onze favoriet met het vooruitzicht om VAV-besturing en -behandeling te krijgen voor lage en middelste snelheden met uitstekend precisiecomfort voor een zeer redelijke prijs.

Het ontwikkelde product heeft de naam OPTIMA-LV-R. We hebben het DNA van onze standaard VAV-controllers van de OPTIMA-familie gebruikt, zoals precisie, comfort, betrouwbaarheid, de meetapparatuur bijgewerkt en een deel van de geavanceerde besturingsalgoritmen toegevoegd.
Dit hielp ons om het fundamentele probleem van deze methode, de zwevende k-factor, te overwinnen. Het is algemeen bekend dat het luchtstroomvolume (q) in een gesloten systeem kan worden berekend op basis van de drukval in dit systeem (ΔP) en een factor die de stroomweerstand van dit systeem vertegenwoordigt, de zogenaamde k-factor (k).

q = k√ΔP

Een regelklep heeft verschillende drukvallen voor elke openingshoek (∠α).
Er zijn dus een onbeperkt aantal verschillende k-factoren (k1 ... kn, n = ∞) voor de regelklep tussen volledig open en volledig gesloten positie.

 

Het besturingsalgoritme moet daarom voortdurend de actuele positie van de regelklep en drukverlieswaarden aflezen. Voor het interpoleren van de ogenblikkelijke k-factorwaarden wordt een hoger graads polynoom geïmplementeerd in besturingsalgoritme.

Voor extreem lage kanaaldrukken onder 2Pa, wanneer de luchtstroomsnelheid lager is dan 0,2 m / s is de regelaar beveiligd, d.m.v. een speciale procedure, tegen ongewenste oscillaties en mechanische spanning op de servomotor waardoor de regelklep in een statische wachtpositie blijft.

Wanneer de kanaaldruk terugkeert naar de bedrijfswaarde, keert de regelaar terug naar de normale bedrijfsmodus - luchtstroomregeling.

Alle basis- en geavanceerde functies zijn opgenomen in een VAV-box met een compacte servomotor / regel-eenheid die moeilijk te onderscheiden is van de standaard VAV-apparaten.

Kenmerken die OPTIMA-LV-R uitstekend maken

• Drukonafhankelijke compacte variabele luchtstroomregelaar - elektronisch type.
• Regelbereik van de luchtstroomsnelheid 0,2 - 6 m / s (snelheid met gelijke kanaalafmetingen).
• Adaptieve meetsonde voor zeer efficiënte dynamische drukmetingen op het hele luchtsnelheids bereik.
• Geavanceerd algoritme voor geschikte luchtstroomregeling, zelfs bij statische druk met een ondergrens in het kanaal (2 Pa).
• Te gebruiken bij ΔP bereik van 2 - 600 Pa.
• Laagst mogelijke doorsnede beperking voor gegeven druk- / stroomparameters resulterend in laag drukverlies, laag geluidsniveau.
• Onnauwkeurigheid app. 5% op het hele regelbereik.
• Lekkage klasse 4C acc. tot EN 1751 bij een druk tot 1000 Pa.
• Complete set van bedienings- en overbruggings functies (Open, Close, Vmin, Vmax).
• Dimensionering: voor luchtkanaaldiameter 100 - 400 mm.

Peter Duffek
Systemair

Volg ons op social media
Feedback