VAV-система (Variable Air Volume) — это система приточно-вытяжной вентиляции с переменным расходом воздуха. Ее ключевая задача — автоматически поддерживать заданную температуру и качество воздуха в отдельных помещениях за счет регулировки объема подаваемого воздушного потока.
Принцип работы
Работа VAV-системы основана на изменении объема воздуха, поступающего в каждое помещение. Центральная приточно-вытяжная установка готовит воздух (очищает, охлаждает или нагревает) и подает его в магистральные воздуховоды. Далее воздух распределяется по сети ответвлений, и на каждом из них, перед входом в конкретную зону, установлен регулирующий клапан — VAV-бокс.
Алгоритм управления выглядит так:
- Датчик температуры, расположенный в обслуживаемом помещении, постоянно отслеживает текущие показатели.
- При отклонении температуры от заданного пользователем значения датчик передает сигнал контроллеру, встроенному в VAV-бокс.
- Контроллер, получив данные, дает команду электроприводу, который плавно изменяет положение заслонки внутри бокса.
- Если необходимо охлаждение, заслонка открывается, увеличивая поток холодного воздуха. При достижении нужной температуры заслонка прикрывается.
- Для стабильной и точной работы внутри VAV-бокса установлен датчик скорости потока (анемостат). Он предоставляет контроллеру обратную связь о реальном расходе воздуха.
Помимо локального регулирования, современные системы оснащены центральным контроллером (системой диспетчеризации BMS). Он собирает данные со всех VAV-боксов в здании и управляет производительностью главного вентилятора приточной установки. Когда большинство VAV-боксов прикрываются, контроллер снижает обороты вентилятора – это приводит к прямому снижению энергопотребления.
Из чего состоит система
Конструктивно VAV-система – это комплекс взаимосвязанных компонентов, каждый из которых выполняет строго определенную функцию. Без любого из этих элементов система либо не сможет работать, либо потеряет свои ключевые преимущества:
- Центральная приточно-вытяжная установка (AHU). Это «сердце» системы, отвечающее за подготовку воздуха. Важно, чтобы ее вентиляторы были оснащены инверторными приводами, позволяющими плавно регулировать производительность в широком диапазоне – обычно от 30% до 100%).
- Сеть воздуховодов. Проектируется с учетом переменных режимов работы. Магистральные каналы рассчитываются на максимальный суммарный расход, а ответвления к каждому VAV-боксу — с учетом его индивидуального диапазона регулирования.
- VAV-боксы. Исполнительные устройства, устанавливаемые на ответвлениях воздуховодов. Стандартный бокс состоит из корпуса, заслонки, электропривода, контроллера и датчика расхода.
- Датчики в помещениях. Чаще всего это датчики температуры с высокой точностью (±0.5°C). В энергоэффективных зданиях дополнительно устанавливают датчики качества воздуха, отслеживающие уровень CO2 или летучих органических соединений (VOC), для реализации системы вентиляции по потребности.
- Система управления (BMS). «Мозг» комплекса. Обеспечивает координацию работы всех устройств, удаленный мониторинг параметров, а также хранение данных и формирование отчетов.
Слаженная работа всех компонентов делает VAV-системы гибкой и экономичной системой вентиляции.
Преимущества VAV-систем
Основные преимущества систем:
- Высокая энергоэффективность. За счет работы на частичных нагрузках и снижения производительности вентиляторов система позволяет экономить электроэнергию на вентиляцию и кондиционировании в пределах 30-50% по сравнению с традиционными CAV-системами.
- Точное индивидуальное зонирование. Каждое помещение, оснащенное собственным VAV-боксом и датчиком, становится независимой климатической зоной. Это позволяет одновременно поддерживать разные температурные условия в соседних кабинетах, переговорных или залах.
- Снижение уровня шума. В режимах частичной нагрузки скорость движения воздуха в воздуховодах и на выходе из вентиляционных решеток падает. Это напрямую снижает аэродинамический шум, создавая более комфортную акустическую обстановку.
Ещё одно главное преимущество – это увеличение срока службы оборудования. Работа основного оборудования (вентиляторов, компрессоров чиллеров, котлов) в щадящем, частичном режиме снижает механический износ и уменьшает количество пусковых циклов.
Сфера применения
VAV-системы не считаются универсальным решением для любого объекта. Их применение экономически и технически оправдано в средних и крупных зданиях площадью от 2000 м², где наблюдается переменная и неравномерная тепловая нагрузка в разных помещениях.Типичные объекты для внедрения VAV:
- Офисные и административные здания. Идеальный пример: разное количество людей и техники в отделах, периодически используемые конференц-залы. Система увеличивает подачу воздуха в заполненную переговорную и снижает до минимума в пустой кабинет.
- Бизнес-центры класса А и В. Независимое климатическое зонирование для разных арендаторов — ключевое коммерческое требование. VAV-система позволяет вести покомнатный учет энергопотребления.
- Гостиницы 4-5 звезд. Обеспечивает индивидуальный климат-контроль в номере. Когда гость отсутствует, система переходит в экономичный режим, поддерживая только минимальный воздухообмен.
- Научные и учебные заведения. Позволяет создавать различные и стабильные условия в лабораториях, аудиториях, библиотеках и чистых зонах, где параметры воздуха критически важны.
- Крупные торговые и развлекательные комплексы. Система эффективно зонирует пространство, по-разному обслуживает торговые галереи, кинозалы, фуд-корты и рестораны, которые имеют разные заполненность и график работы.
Выбор VAV-системы для таких объектов – это не только комфорт, но и экономия.
Классификация VAV-боксов
От правильного выбора типа регулирующих устройств (VAV-боксов) зависит надежность, стоимость и сложность настройки всей системы. Существует два основных типа, которые различаются по принципу работы.
- Давление-зависимые VAV-боксы. Более простой и бюджетный вариант. Их пропускная способность напрямую зависит от давления в подводящем воздуховоде. Если давление падает (например, при открытии соседних боксов), расход через такой бокс также упадет, даже если его заслонка полностью открыта. Эти системы требуют идеальной балансировки всей сети воздуховодов и поддержания постоянного давления, что сложно в разветвленных системах.
- Давление-независимые VAV-боксы. Современный стандарт. Оснащены встроенным датчиком скорости потока и более сложным контроллером. Этот контроллер постоянно измеряет фактический расход и автоматически корректирует положение заслонки, чтобы компенсировать колебания давления в сети – обычно это в диапазоне 100-500 Па). Такие боксы обеспечивают высокую точность поддержания заданного расхода.
Давление-независимые боксы дороже на 20-30%, но их использование кардинально упрощает процесс балансировки системы и повышает ее общую отказоустойчивость. Для большинства современных проектов рекомендуется выбирать именно этот тип вентиляции.
Монтаж и установка
Успешный монтаж и настройка VAV-вентиляции — это последовательный инженерный процесс, где недопустимо пропускать или формально подходить к любому из этапов. Каждый шаг напрямую влияет на конечный результат:
- Теплотехнический расчет. Определение максимальной и минимальной тепловой нагрузки для каждого помещения с учетом всех источников: люди, оборудование (компьютеры, серверы), освещение, солнечная радиация через окна, теплопотери через ограждающие конструкции.
- Аэродинамический расчет. Подбор диаметров и конфигурации воздуховодов, расчет потерь давления на всех участках сети. На этом этапе выбирается вентилятор центральной установки, его рабочая точка должна находиться в зоне максимального коэффициента полезного действия.
- Выбор оборудования. Подбор моделей VAV-боксов, соответствующих расчетным расходам, уровню шума, типу привода и протоколу связи. Выбор центральной AHU с инверторным приводом вентилятора и необходимой эффективностью рекуперации тепла.
- Разработка алгоритмов управления. Программирование контроллеров: настройка режимов работы («Рабочий», «Ночной», «Дежурный»), установка приоритетов зон, программирование алгоритмов работы с калориферами и доводчиками.
- Монтаж. Качественная сборка и герметизация воздуховодов, правильный монтаж измерительных трубок датчиков расхода, прокладка экранированных кабелей для линий связи автоматики, виброизоляция оборудования.
- Пусконаладка. Самый ответственный этап. Включает проверку герметичности сети, балансировку системы, регулировку расходов воздуха через каждый VAV-бокс, настройку ПИД-регуляторов в контроллерах, калибровку датчиков температуры и интеграцию всей системы в общую BMS здания.
Сокращение времени или бюджета на этапе пусконаладки — самая распространенная и грубая ошибка. Именно здесь инженеры «оживляют» систему, настраивая взаимодействие всех компонентов. Пропуск или халатное выполнение этих работ часто приводит к некачественной работе вентиляционной системы.
Наши преимущества
Проектирование и монтаж сложной системы VAV-вентиляции — это задача для профильных специалистов. Компания компании «АРАТТА» предлагает комплексный подход к созданию климата в помещениях любой сложности. Мы выполняем полный цикл работ: от консультации и проектирования до монтажа, гарантийного и сервисного обслуживания. Наши инженеры разработают проект с учетом особенностей вашего объекта.
Наша цель — обеспечить эффективную и долговременную работу климатической системы, а также создать для вас комфортную и здоровую атмосферу в помещении. Мы берем на себя решение всех технических задач, чтобы вы получили результат без лишних сложностей.
0 комментариев