Montaža regulatora – Kako izbjeći greške koje bi mogle utjecati na daljnji rad sustava?

Unatoč sve većoj svijesti među projektantima i instalaterima o radu ventilacijskih sustava, još uvijek ima mnogo slučajeva ugradnje regulatora protoka zraka na način koji onemogućuje njihov pravilan rad. Nažalost, najčešće se problem nepravilne instalacije otkrije tek nakon što korisnik ili inspektor podnese pritužbu na količinu zraka koja se dovodi u prostorije u kojima se boravi. Takve se tvrdnje najčešće iznose kada u prostoriji brzo postane zagušljivo ili kada se osjeti propuh. Problemi s pravilnom distribucijom zraka još se rjeđe utvrđuju u fazi pregleda zapisnika mjerenja prije puštanja objekta u rad jer se nedostaci jednostavno skrivaju i taje.

Greške u montaži regulatora koje treba izbjegavati. Pouzdana mjerenja sustava ventilacije i analiza rezultata ključni su za rješavanje problema.

Pogreške učinjene prilikom izrade zapisnika mjerenja za instalaciju najčešće proizlaze iz nemogućnosti izvođenja mjerenja, nedovoljno vremena za izradu izvješća, a ponekad i iz puke nesavjesnosti osoba koje izvode mjerenja i njihove želje da brzo izvrše i predati sustav o trošku primatelja. Ovo je jedan od mnogih razloga zašto u slučaju bilo kakvih problema s volumetrijskom vrijednošću protoka zraka u krajnjoj komponenti sustava često korisnici krive ugrađeni regulator protoka zraka te problem prijavljuju proizvođaču regulatora, tvrdeći da je uređaj neispravan. Rijetki korisnici prvo provjeravaju ispravnost ugradnje regulatora, način na koji je ventilacijski sustav napravljen, statički tlak koji je dostupan u određenoj grani sustava ili npr. napon napajanja ili upravljački signal za uređaje. Zapravo, prvo provjeravamo način rada i sastavljanja uređaja kako bismo ispitali problem i pronašli rješenje.

Poznavanje dostupnih rješenja pomoći će vam da otklonite probleme

Nedvojbeno je da je čest uzrok problema unutar objekta značajno smanjenje prostora raspoloživog za postavljanje, što proizlazi iz načina projektiranja ovih objekata ili potrebe za korekcijom postojećih objekata. Ove stvari uzimamo u obzir prilikom projektiranja i izrade ventilacijskih sustava. Svojim klijentima nastojimo pružiti stručne savjete i ponuditi rješenja prilagođena potencijalima pojedinog objekta. Ipak, najvažnije je znati dostupna rješenja i radnje koje sprječavaju ili barem minimiziraju rezultate pogrešne instalacije. Ovdje treba naglasiti da se pojedini tipovi CAV i VAV regulatora razlikuju kako u pogledu svojih radnih parametara, kao što su raspon protoka zraka, prihvatljiv radni tlak, otpor protoka ili nepropusnost, tako i u pogledu njihove točnosti podešavanja i minimalne preporučene udaljenosti od bilo kojih zavoja, T-komada, itd. Pogreške u montaži regulatora koje proizlaze iz neispravne instalacije ovise o klasi primijenjenog uređaja i upravljačkim sustavima koji se koriste unutar njega, kao i o komponenti koja se koristi za volumetrijsko mjerenje protoka.

Osim toga, vrijedi obratiti pozornost na pogrešku upravljanja koju je proizvođač naveo za određenu jedinicu: je li izražena u odnosu na zadanu vrijednost protoka ili na parametar Vnom. Deklaracija vrijednosti “Vnom” često znači da se pogreška upravljanja mora računati od maksimalnog protoka koji jedinica može kontrolirati. Na primjer, za uređaj s radnim rasponom od 50–300 m3/h, pogrešku pri 10% Vnom treba tumačiti kao 10% od 300 m3/h za svaku pojedinačnu zadanu vrijednost. Navedeno znači da je greška fiksna i može iznositi do 30 m3/h, odnosno za protok od 50 m3/h vrijednost greške se kreće od 20 do 80 m3/h. Kao rezultat toga, pogreška u odnosu na zadanu vrijednost od 50 m3/h nije 10%, već čak 60%. Dakle, možemo uočiti prvi aspekt koji treba razmotriti, a to je točnost kontrole i način na koji se ona definira. Naravno, što je uređaj jeftiniji, to je sustav upravljanja jednostavniji, a automatski – manje precizni i izloženiji pogreškama, pogotovo ako je pogrešno instaliran.

Kako odabrati regulator koji najbolje odgovara objektu?

Prije svega treba ispitati ponudu proizvođača i njihovu primijenjenu podjelu ili grupiranje raspoloživih regulatora. Uređaji se mogu klasificirati na sljedeći način:

CAV regulatori za ugradnju u kanal – najjednostavniji upravljački uređaji. Ne zahtijevaju napajanje električnom energijom, ali u najvećoj mjeri ograničavaju zadanu vrijednost protoka (uređaj se postavlja direktno u kanal – tj. spiro cijev – imajte na umu da se prethodno mora podesiti zadana vrijednost protoka zraka). Oni obično postavljaju najveće zahtjeve za ravne dijelove uzvodno od uređaja. Ako se potrebni razmaci ne drže, teško je otkloniti posljedice velikih pogrešaka u upravljanju. Osim toga, kako bi se provjerila ispravnost zadane vrijednosti nakon što se otkriju bilo kakve nepravilnosti, korisnik mora rastaviti dio sustava. U ovom slučaju pogreška upravljanja često se deklarira kao % Vnom. Ovi uređaji imaju široku primjenu zbog svoje najveće prednosti: cijene.

Važna napomena – CAV regulatori, čak i ako su opremljeni električnim pogonom, ne mogu biti savršeno zabrtvljeni. To proizlazi iz principa rada njihovih kontrolnih mehanizama i njihovih prihvatljivih izračunatih vrijednosti radnog otpora. U ovoj vrsti uređaja pogon se ne pomiče po osi lamele, već samo po mehanizmu za podešavanje protoka.

CAV regulatori za standardnu ugradnju – ove jedinice opremljene su mnogo naprednijim, mehaničkim sustavom upravljanja, stoga osiguravaju veću preciznost i širi raspon odabira zadanih vrijednosti protoka. Mehanički upravljački sustav temelji se na osnovnim principima mehanike i uključuje opružni sustav i prigušivač vibracija. Ovaj tip regulatora može biti dodatno opremljen električnim pogonom za promjenu zadane vrijednosti protoka.

Prednosti ovih proizvoda uključuju: mogućnost postavljanja bilo koje vrijednosti protoka unutar radnog raspona (očito uzimajući u obzir točnost skale podešavanja), brzu provjeru zadane vrijednosti kao i mogućnost promjene zadane vrijednosti bez diranja u strukturu sustava. Osim toga, većina regulatora ove vrste može raditi u bilo kojem položaju.

VAV regulatori na bazi mjernih traka ili otvora – uređaji najšireg područja primjene. Upravljački sustav je električni upravljački pogon, a mjerna traka omogućuje precizno mjerenje volumetrijskog protoka zraka. Međutim, ovi regulatori su ograničeni u pogledu minimalnog povećanja tlaka. Osim toga, uređaji opremljeni ovom vrstom komponenti za povećanje tlaka osjetljivi su na ravne dijelove koji se primjenjuju u sustavu. Uređaj omogućuje korisniku praćenje vrijednosti protoka, daljinsku promjenu vrijednosti, komunikaciju s BMS sustavima i čvrsto zatvaranje lamele regulatora; ima mnogo dodatnih funkcija.

VAV regulatori niskog protoka – najnovija generacija komercijalno dostupnih uređaja koji usko prate sve veća očekivanja kupaca i zahtjeve modernih objekata. Zahvaljujući najnovijim metodama mjerenja protoka i obliku same komponente za povećanje tlaka, postižu protok do 0,45 m/s. Osim toga, ovi proizvodi ne zahtijevaju primjenu bilo kakvih ravnih dijelova, tako da se mogu montirati izravno nizvodno od zavoja ili T-komada. Jedinice su opremljene električnim upravljačkim pogonom – i poput klasičnih VAV regulatora, omogućuju korisniku praćenje vrijednosti protoka, daljinsko podešavanje vrijednosti, komunikaciju s BMS-om, čvrsto zatvaranje lamele itd.

Naravno, gornja klasifikacija je prilično općenita. Njegova jedina svrha je istaknuti glavne razlike između pojedinih tipova uređaja, jer njihov dizajn utječe na njihovu sposobnost ispravljanja grešaka u upravljanju unutar objekta.

Utjecaj ravnih dionica na rad regulatora

Kako bismo u potpunosti razumjeli utjecaj komponente koja ometa protok zraka postavljene ispred regulatora na rad uređaja, vrijedi prvo ilustrirati protok zraka kroz najčešće korištene spojnice, tj. T-komadi i koljena:

Simulacija brzine strujanja zraka u T-komadu

Simulacija brzine strujanja zraka u koljenu

Prikazane analize strujanja zraka pokazuju kako dolazi do poremećaja strujanja zraka pri prolasku kroz pojedine komponente sustava. U oba slučaja mlaz se “zalijepi” za gornju stijenku kanala. Dok se u slučaju zavoja protok stabilizira nakon prijeđene udaljenosti od cca. 1,5 D od krivulje, tada je za T-račvu navedena udaljenost oko 3 D. Zbog velikog poremećaja protoka unutarnjeg ruba komponente, na udaljenosti od cca. 1 D gotovo 80% ukupnog protoka zraka usmjereno je na gornjih 50% kanala. Položaj regulatora na navedenoj udaljenosti onemogućuje ispravan rad uređaja, a kamoli aplikacije u kojima se ne koristi niti jedan ravni dio.

Ako je CAV regulator instaliran na ovoj udaljenosti, tlak zraka koji djeluje na pregradu je neravnomjerno raspoređen. S obzirom na gore navedeno, ovisno o stvarnoj metodi montaže, pogreška protoka može se ili povećati zbog većeg otvaranja lamele (npr. ako je mehanizam montiran okrenut prema promatraču) ili smanjiti zbog pretjeranog zatvaranja lamele ( npr. kada je mehanizam montiran na suprotnoj strani kanala u odnosu na poziciju promatrača). U ovom bi slučaju najbolje rješenje mogla biti montaža uređaja s mehanizmom okrenutim prema gore ili dolje tako da pogonska osovina pregrade ide okomito. Ipak, to ne osigurava potpuno uklanjanje problema. Ova metoda montaže sigurno će minimizirati pogrešku upravljanja jer je prethodno razlika protoka zraka vršila različite pritiske na pojedinačne polovice kontrolne pregrade okomito na pogonsku osovinu lamele. Međutim, ovdje treba naglasiti da ovaj način montaže još uvijek nije preporučen od strane proizvođača.

Gore navedeno može se primijeniti na VAV regulator uključujući standardne komponente za povećanje tlaka, s mjernom trakom ili otvorom. S takvim neravnomjernim uzorkom protoka, glavna struja zraka bi u osnovi mogla potpuno zaobići komponentu koja povećava tlak u obliku jedne trake postavljene vodoravno. Posljedično, regulator široko otvara lamelu kako bi zadržao željenu brzinu protoka. Istovremeno, povećanje tlaka na traci bi značilo da regulator propušta količinu zraka koja je mnogo manja od stvarne. Problem ne rješava ni modifikacija kalibracijskog faktora (tzv. K-faktor), posebno u slučaju T-kolice, jer je teško odrediti predvidljive karakteristike. Pri nižim protocima struja se brže raspoređuje laminarno po cijelom poprečnom presjeku kanala (što generira porast tlaka potpuno drugačije prirode), stoga regulator propušta premalo zraka.

Suprotno se događa pri većim brzinama protoka: u ovom slučaju (zbog činjenice da se mlaz “lijepi” za gornji dio kanala) korisnik može nesvjesno prouzročiti da regulator propušta više zraka. Zapravo, regulator bi trebao biti postavljen s dva odvojena faktora kalibracije. Još jedno rješenje je okretanje regulatora tako da traka bude postavljena okomito (osim toga, može se staviti perforirana ploča kako bi se skratilo vrijeme ispravljanja struje zraka). Međutim, perforirani lim stvara veliki otpor protoku i povećanu razinu buke, što je ponekad neprihvatljivo – posebno sa stajališta korisnika. Imajte na umu da samo proizvođač može modificirati K-faktor uz zadržavanje postupaka kalibracije.

Nakon analize gore navedenog, može se reći da je drugi aspekt koji treba razmotriti tip regulacijskog mehanizma i komponente povećanja tlaka. To se odražava na točnost upravljanja i zahtjeve za primjenu ravnih presjeka. Ako se pojavi problem, pogreška se uklanja postavljanjem komponente za povećanje tlaka u jedinicu.

Ispravna kalibracija regulatora je neophodna. Što još može poremetiti rad regulatora?

Elementi koji mogu ometati protok prije regulatora uključuju T-komade, koljena, difuzore, konfuzore, armature, prigušivače (osobito one pravokutne), fleksibilna crijeva itd., odnosno komponente koje mogu negativno utjecati na laminarni uzorak protoka neposredno ispred regulatora. . Nažalost, izvođači često misle da oni nemaju veliki utjecaj (“to je samo prigušivač”, “to je samo reduktor” itd.). Međutim, najčešće je u takvim slučajevima problem upravo u tim elementima. Također postoje slučajevi u kojima neispravan protok kroz regulator stvara više buke – i za kanal i za okoliš. Ova pitanja pridonose pojavi problema s prihvaćanjem instalacija i budućim komforom takvih prostorija.

Također je vrijedno zapamtiti da je korisnije postaviti duži ravni dio ispred regulatora umjesto da željeni ravni dio ostane iza regulatora nauštrb ugradnje ravnog dijela ispred njega. Pogodnije rješenje u slučaju nedostatka prostora je potpuno uklanjanje ravnog dijela iza regulatora kako bi se produžio ravni dio ispred njega, jer dio ispred regulatora ima veći utjecaj na ispravan rad regulatori protoka.

Neodgovarajuća kalibracija regulatora neće riješiti problem

Česta pogreška koju čine monteri koji pokušavaju “spasiti” zgradu bez potrebe za pozivanjem servisnog tima proizvođača je “kalibracija” regulatora ispravljanjem vrijednosti Vnom ili promjenom radnog raspona Vmin i Vmax. Ovakve mjere služe samo kao privremeno rješenje i dugoročno gledano omogućuju najviše prihvaćanje zgrade, no tijekom njezina rada korisnici će se opetovano žaliti na nedovoljnu ventilaciju. Takve situacije treba izbjegavati jer uzrokuju više problema nego koristi. Kalibracija regulatora utječe na volumni protok zraka i pravilan rad uređaja.

Kalibracija regulatora – kako izbjeći probleme

U mnogim slučajevima, problematične situacije se jednostavno mogu izbjeći korištenjem VAV regulatora opremljenih Venturijevom cijevi, kao što je SMAY-ev RVL-R. Ovaj uređaj radi ispravno čak i kada je instaliran neposredno iza T-račve, što potvrđuju i testovi i CFD simulacije. To smo postigli izvođenjem brojnih proračuna, računalnih simulacija i laboratorijskih ispitivanja. Ovi uređaji omogućuju održavanje najbolje učinkovitosti regulacije u teškim uvjetima gradnje. Štoviše, zahvaljujući optimalnom obliku cijevi, ovi proizvodi imaju najniže brzine protoka trenutno dostupne na tržištu – od 0,45 m/s. To omogućuje ugradnju uređaja većih promjera, čime se smanjuje otpor ugradnje. Na taj način također postižemo nižu razinu zvučne snage koja se emitira u okolinu. Dodatno, olakšavamo instalaciju eliminirajući potrebu za montažom ravnih dijelova uzvodno od uređaja.

Poremećaj protoka i problemi s osiguranjem minimalnog tlaka – ozbiljne greške u montaži regulatora

Kritična instalacijska pogreška je montaža VAV i CAV regulatora u seriju. Ponekad izvođači žele ograničiti rad VAV regulatora, kojeg su oni pogrešno instalirali ili kalibrirali na vlastitu odgovornost, ugradnjom CAV regulatora iza njega (često u liniji kako bi ga sakrili od pogleda). Ne samo da je to ekonomski neopravdano, već također uzrokuje poremećaje protoka i probleme s osiguranjem minimalnog radnog tlaka potrebnog CAV uređaju. Ako je VAV regulator otporan, to može biti uzrokovano nedovoljnim statičkim tlakom u instalaciji ispred CAV regulatora. U takvim slučajevima preporučljivo je potražiti pomoć od proizvođača.

Unatoč sve većoj svijesti među dizajnerima, u sustavima je još uvijek prisutna još jedna vrsta greške. To je kombinacija kontrole protoka preko VAV ili CAV regulatora instaliranih unutar jednog sustava s balansiranjem protoka u drugoj grani – bez dizajna koji uzima u obzir bilo koji, čak i zajednički, regulator koji bi preuzeo promjene protoka koje stvara klima komora ili rad VAV regulatora. Ova pogreška uzrokuje nepredvidive protoke zraka u prostorijama koje nisu pokrivene VAV ili CAV regulatorima, i posljedično, nelagodu kod korisnika pri promjeni performansi AHU.

Prilikom projektiranja i ugradnje ventilacijskih sustava treba imati na umu da specifični uvjeti građenja zahtijevaju korištenje odgovarajućih uređaja. U slučaju neočekivanih situacija, vrijedi postaviti uređaj na način koji osigurava najveće mogućnosti točnog mjerenja protoka. To će vam omogućiti da izbjegnete mnoge probleme vezane uz tehnički pregled i naravno kasniji bezbrižni rad sustava.

(Autor: Michał Cisowski, Menadžer VAV sustava; SMAY)