Natężenie przepływu powietrza w centrali rekuperacyjnej – sterowanie

Zrównoważone natężenie przepływu powietrza po stronie nawiewnej i wywiewnej jest jednym z istotniejszych czynników wpływających na ekonomiczne wykorzystanie centrali rekuperacyjnej. Z tego powodu coraz więcej producentów automatyki decyduje się na pomiar wydatku centrali.

Wpływ nierównowagi strumieni na ilość odzyskanej energii

Jak wspomniałem wcześniej, brak równowagi strumieni powietrza prowadzi do niepotrzebnych strat energii. Zimą, gdy mniej powietrza jest nawiewane niż wywiewane przez rekuperator, w domu panuje lekkie podciśnienie. Nadwyżka powietrza w takim przypadku dostaje się do domu przez nieszczelności (np. w stolarce) z pominięciem rekuperatora. Wprawdzie w takim przypadku obliczona ze zmierzonych temperatur na podstawie wzorów sprawność rekuperatora będzie wysoka (bo większy strumień powietrza ogrzewa mniejszy), ale sumarycznie odzyskamy mniej energii niż w układzie zrównoważonym. Podobnie sytuacja wygląda, gdy większe jest natężenie powietrza nawiewanego przez rekuperator niż wywiewanego. W takim przypadku w pomieszczeniu powstaje nadciśnienie, a przez nieszczelności ucieka ciepłe powietrze z pominięciem wymiennika, a wraz z ciepłym powietrzem bezpowrotnie tracimy zgromadzoną w nim energię. W tym przypadku sprawność wymiennika obliczona na podstawie temperatur będzie niska. Powyższe rozważania pokazują, że w przypadku, gdy zmierzona sprawność wymiennika znacząco odbiega od sprawności deklarowanej przez producenta (najlepiej ją wyznaczyć korzystając z programu doboru wymiennika), to możemy mieć do czynienia z problemem gdy natężenie przepływu powietrza po stronie nawiewu jest inne niż po stronie wywiewu.

Dlaczego tak trudno uzyskać równe natężenie przepływu powietrza po stronie nawiewnej i wywiewnej?

Wiele osób zastanawia się, dlaczego wydatki nawiewu i wywiewu są różne, pomimo faktu, że oba wentylatory są wysterowane tak samo (zadane te same obroty). Problemy wynikają z faktu, że w większości przypadków charakterystyki zależności spadku ciśnienia od natężenia przepływu powietrza są różne dla części nawiewnej i wywiewnej. Wprawdzie projektanci instalacji starają się odpowiednio dobrać przekroje przewodów wentylacyjnych, aby spadki ciśnienia po stronie nawiewu i wywiewu były zbliżone, ale w momencie uruchomienia centrali niezbędna jest dodatkowa regulacja instalacji. Regulację taką dokonuje się mierząc natężenia przepływu powietrza na każdym anemostacie (nawiewnym i wywiewnym) i ustawiając przepustnice regulacyjne tak, aby uzyskać w każdym z punktów natężenie powietrza zgodne z założonym. Natężenie przepływu powietrza mierzy się anemometrami wyposażonymi w odpowiednie przesłony pozwalające na „zebranie” całego powietrza wypływającego z anemostatu.

Kolejnym czynnikiem mającym wpływ na zmianę wydatek powietrza jest stopniowo następujące zabrudzanie filtrów. Powoduje ono zmianę charakterystyk systemu co może skutkować zaburzeniem bilansu strumieni powietrza nawiewanego i wywiewanego.

Sterowanie wydajnością rekuperatora

Jednym ze sposobów zbilansowania strumieni jest zastosowanie odpowiednich elementów pomiarowych oraz zastosowanie ich w pętli sprzężenia zwrotnego. Zwykle producenci wentylatorów mają w swojej ofercie elementy, które pozwalają zmierzyć natężenie przepływu powietrza. Najczęściej zasada ich działania polega na pomiarze różnicy ciśnień przed wentylatorem oraz wewnątrz leja wentylatora. Na podstawie tej różnicy można następnie obliczyć natężenie przepływu powietrza. Wyznaczona wartość może posłużyć do sterowania pracą wentylatora i korekty jego wysterowania.

natężenie przepływu powietrza rekuperatora - czujnik pomiarowy

Króciec do pomiaru ciśnienia w leju wentylatora

Dzięki zastosowaniu przetwornika natężenia przepływu powietrza możliwa jest utrzymanie stałego wydatku centrali w przypadku zabrudzenia filtra. Stabilizacja wydatku jest również istotna, gdy posiadamy automatykę sterującą gruntowym wymiennikiem ciepła, którego załączenie powoduje zwiększenie oporów przepływu. Dodatkowo, jeśli znamy  natężenie przepływu powietrza oraz temperatury przed i za rekuperatorem, jesteśmy w stanie obliczyć ilość odzyskanej energii. Niestety w opcję pomiaru wydatku są wyposażone jedynie najdroższe układy sterowania centralami.

 

Jedna myśl nt. „Natężenie przepływu powietrza w centrali rekuperacyjnej – sterowanie

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *