Systemair

Controlo preciso do caudal de ar

Muitos dos sistemas de ventilação correntes são desenhados para baixas velocidades de escoamento de ar nas condutas, na ordem dos poucos metros por segundo.
Esta gama de velocidades é facilmente controlada pelos sistemas tradicionais de VAV (Variable Air flow Volume - Caudal de Ar Variável).

 

No entanto, há períodos em que apenas uma pequena fração deste caudal de ar nominal é necessário. Vamos dar alguns exemplos de casos onde os sistemas de ventilação são ajustados às necessidades.

  • Ventilação mínima para manter os níveis de Compostos Orgânicos Voláteis (VOC) e outros poluentes provenientes de mobiliário, pavimentos, agentes de limpeza, etc., por exemplo, em escolas, centros de saúde ou habitações
  • Espaços arrefecidos ou aquecidos com controlo de temperatura através da ventilação.
  • Quantidades precisas de ar tratado, por exemplo por ionização, agentes antimicrobianos, etc.
  • Sistemas de ventilação que realçam a eficiência energética e o impacto ambiental

Durante esses períodos de funcionamento, as velocidades de escoamento podem ser inferiores a um metro por segundo. Aqui, os métodos de controlo tradicionais não têm a precisão necessária a uma correta regulação do caudal de ar necessário.

Contornando o perigo de imprecisão associado à medição de velocidades baixas

Alguns dos métodos de medição da velocidade de escoamento de ar parecem resolver o problema de imprecisão do uso de velocidades baixas e, ao mesmo tempo, têm um bom desempenho para velocidades mais elevadas.

Princípios de medição de caudal acústico (ultrassónico)

Vantagens

  • O aparelho pode ser instalado em praticamente qualquer tipo de conduta de ar
  • A instalação não reduz a secção transversal do tubo, o que significa menores perdas de pressão e ruído
  • Medições com alta precisão
  • Vasta gama de medições

 

Desvantagens

  • Solução não-compacta, a medição, o controlador e o atuador do registo são geralmente de fornecimentos distintos.

  • Custo elevado
  • Algoritmo de controlo complexo

 

Princípios de medição de caudal restrito – Tubo de Venturi, bocal e orifício

Vantagens

  • Custo moderado
  • Medição precisa e fácil de calibrar
  • Solução compacta de medição VAV (transdutor, controlador e atuador compactos)

 

Desvantagens

  • Medições com limitação de velocidade (>0,5m/s) em compromisso com secção transversal de escoamento permanentemente reduzida
  • VAV

Sonda de medição de ΔP ligada à lâmina do registo em movimento

Vantagens

  • Vasta gama de medições
  • Elevada precisão de leitura
  • Secção transversal de escoamento quase total
  • Baixo custo
  • Solução compacta de medição VAV (transdutor, controlador e atuador compactos)

 

Desvantagens

  • Algoritmo de controlo complexo

Qual se tornou a escolha?

A analise destes métodos trouxe a possibilidade de comparação. O diagrama simplificado mostra os resultados.

 

O método de sonda de medição de ΔP conectada á lâmina em movimento tornou-se o nosso favorito, permitindo-nos o controlo do VAV e o ajuste para velocidades médias e baixas com uma excelente precisão e um custo razoável. O produto a desenvolvido tem o nome OPTIMA-LV-R. Nós usamos o ADN no nosso controlador VAV da família OPTIMA, como a precisão, o conforto, a fiabilidade, atualizamos o hardware de medição e adicionamos um algoritmo de controlo sofisticado.

Isto ajudou-nos a ultrapassar o problema básico deste método, a oscilação do fator k. Sabe-se geralmente que o caudal de ar (q) num sistema fechado pode ser calculado a partir da perda de carga do sistema (ΔP) e que o fator k (k) representa a resistência do caudal ao sistema.

q=k√∆P

Um registo de controlo tem uma resistência diferente para cada ângulo de abertura (∠α). Portanto existe um número ilimitado de fatores k diferentes (k1…kn, n=∞) para os registos entre a posição totalmente aberto e totalmente fechado.

 

O algoritmo de controlo deve ler continuamente a posição do registo e os valores de perda de carga. Para interpolar instantaneamente o fator K é aplicado um poliónimo de grau superior no algoritmo de controlo.

 

Para perdas de carga extremamente baixas na conduta, abaixo dos 2Pa, quando a velocidade do escoamento de ar baixa dos 0,2m/s, um procedimento especial protege o controlador contra oscilações indesejadas e tensões mecânicas no atuador mantendo o registo num ponto de espera estático. Quando a pressão na conduta recupera para o ponto de funcionamento normal, o controlador retorna para o estado de funcionamento normal – controlo do caudal de ar.

 

Todas as funções básicas e avançadas são fornecidas num caixa VAV com um controlador/atuador difícil de distinguir dos dispositivos VAV padrão. 

Algumas das características que tornam o OPTIMA –LV-R excelente

  • Controlador de caudal de ar variável compacto e independente da pressão – tipo eletrônico
  • Gama de controlo de velocidade do escoamento de ar 0,2 – 6 m/s (escoamento em condutas com a mesma velocidade)
  • Sonda de medição adaptável para leituras dinâmicas de pressão com alta eficiência em toda a gama de velocidades
  • Algoritmo avançado para controlo apropriado do caudal de ar, mesmo com a pressão estática reduzida das condutas (2 Pa)
  • Regime de funcionamento de ∆P na faixa 2 - 600 Pa
  • Menor restrição de secção transversal para determinados parâmetros de pressão/caudal resultando em baixa perda de carga e baixo ruído
  • Imprecisão de medição de 5% em todo a gama de controlo
  • Classe do caudal de fuga 4C segundo EN 1751 para pressão até 1000Pa
  • Conjunto completo de funções de operação (Abrir, Fechar, Vmin, Vmax)
  • Tamanhos: Para condutas de ar com diâmetros entre 100 – 400 mm

Peter Duffek
Systemair

Follow us on our social channels
Feedback