W domach pasywnych oraz energooszczędnych coraz popularniejsza staje się wentylacja mechaniczna. Sterowanie wentylacją mechaniczną z rekuperatorem musi spełniać wiele funkcji związanych zarówno z bezpieczeństwem użytkowania, jak też z zapewnieniem odpowiedniego poziomu komfortu i niskich kosztów eksploatacji centrali rekuperacyjnej.

Wentylacja mechaniczna – zabezpieczenie rekuperatora

Podstawowym zadaniem sterownika wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła jest zapewnienie bezawaryjnej pracy urządzenia. Głównym problemem z jakim zmaga się układ automatyki jest zabezpieczenie przeciwzamrożeniowe rekuperatora. Wśród metod zabezpieczenia rekuperatora możemy wymienić:

• by pass rekuperatora
• dodatkową nagrzewnicę elektryczną umieszczoną przed wymiennikiem
• okresowe wyłączanie wentylatora nawiewnego

Metody te zostały omówione wcześniej. Tutaj chciałbym tylko nadmienić, że każdy z wymienionych sposobów sterowania pracą rekuperatora powinien być odpowiednio zaimplementowany w sterowniku. Od wyboru sposobu zabezpieczenia będzie zależeć zarówno cena centrali, jak też koszty jej eksploatacji.

Wentylacja mechaniczna – sterowanie wentylatorami

Możliwość sterowania wentylatorami uzależniona jest od stopnia zaawansowania naszej automatyki. W najprostszych (czyli najtańszych) układach sterowania wentylacją mechaniczną, układ automatyki ma jedynie możliwość załączania i wyłączania wentylatorów. W rozwiązaniach droższych możemy już płynnie sterować prędkością obrotową (a więc i natężeniem przepływu powietrza) wentylatorów.

Sterowanie natężeniem przepływu powietrza możemy uzależnić od kilku czynników. Najczęściej sterujemy przepływem powietrza na podstawie tzw. kalendarza. Polega to na tym, że dla każdego z dni tygodnia i pory dnia ustalamy zadaną wartość strumienia powietrza. Będzie ona zwykle wynikać z przyzwyczajeń domowników: ustawimy większy strumień w okresach gdy w domu przebywa więcej osób lub gdy zwykle korzystamy z kąpieli, natomiast mniejszy, gdy w domu nikt nie będzie przebywał.

W bardziej zaawansowanych rozwiązaniach obroty wentylatora mogą być uzależnione np. od wilgotności powietrza wywiewanego. Dzięki temu sterownik wentylacji mechanicznej będzie mógł zwiększyć czasowo strumień powietrza, gdy odpowiedni czujnik wykaże zwiększoną zawartość pary wodnej. Pozwoli to na dostosowanie pracy układu do aktualnie panujących warunków w budynku. Rozwiązanie to zapobiegnie też nadmiernemu wysuszaniu powietrza przez wentylację w okresie zimowym.

Wentylacja mechaniczna – regulacja temperatury

W centralach wyposażonych w dodatkową nagrzewnicę (wodną lub elektryczną) umieszczoną za rekuperatorem, sterownik wentylacji mechanicznej tak nią steruje, aby w kanale nawiewnym zapewnić właściwą temperaturę. Odbywa się to w tzw. pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego – ustawiona przez nas wartość zadana temperatury porównywana jest z aktualną wartością temperatury powietrza nawiewanego. Nagrzewnica wysterowywana jest w ten sposób, aby zapewnić minimalną (najlepiej zerową) różnicę pomiędzy wartością zadaną i temperaturą nawiewu. Samo sterowanie może się odbywać na dwa sposoby: w trybie termostatycznym, kiedy nagrzewnica może być włączona na 100% mocy lub wyłączona lub w trybie płynnego sterowania. Więcej na ten temat napiszę w jednym z kolejnych wpisów.

Sterowanie gruntowym wymiennikiem ciepła

Gruntowy wymiennik ciepła (GWC) jest popularnym sposobem na zmniejszenie kosztów eksploatacji wentylacji mechanicznej. Powietrze przepływając przez kilkadziesiąt metrów kanału zakopanego w ziemi poniżej strefy przemarzania wstępnie się ogrzewa. Niestety ciągła praca wymiennika powoduje, że efektywność GWC maleje z czasem. Dlatego wymagana jest okresowa „regeneracja złoża”, czyli odłączanie GWC od układu poprzez odpowiednie sterowanie komorą mieszania z przepustnicą. I tutaj mamy kolejną rolę układu sterowania naszą centralą. Tematykę sterowania gruntowym wymiennikiem ciepła oraz obliczeń związanych z opłacalnością jego zastosowania również postaram się rozwinąć w przyszłości.