Kako balansirati HVAC sustave u poslovnim zgradama

7. svibnja 2019.

Velike poslovne zgrade podijeljene u manje zone za iznajmljivanje - kao što su poslovni kompleksi ili trgovački centri, sve više dobivaju na popularnosti. Projektiranje i puštanje u pogon HVAC sustava u takvim zgradama zahtijeva drugačiji pristup. U suprotnom može doći do različitih problema kao što su produljeno vrijeme primopredaje  i nepouzdanost sustava.

Poslovne zgrade, kao i njihovi HVAC sustavi, obično se izrađuju u dvije faze. Prva faza je izgradnja „ovojnice prema dizajnu vlasnika zgrade. Druga faza je izgradnja „jezgre“, s dovršenjem pojedinih zona (uglavnom trgovina ili ureda) prema zahtjevima stanara.

Vlasnici zgrada se često susreću s izazovima dizajniranja sustava HVAC jer ne znaju namjenu svake pojedinačnog prostora. To često rezultira kašnjenjem u primopredaji prostora njihovim iznajmljivačima zbog vrlo složenog procesa puštanja u rad i ponovnog puštanja u rad. Osim toga, sustav često završava neadekvatno dimenzioniran, gdje neke zone dobiju premalo protoka, dok druge izgladnjuju sustav.

 

Rješavanje problema

Trenutno jedino rješenje za rješavanje svih pritužbi stanara je uključivanje, uglavnom skupih, servisnih tehničara za rješavanje problema. Mogu prilagoditi postavke ručnog balansiranja, ugraditi veću crpku ili podesiti temperaturu vode. Ipak, to će samo dovesti do viših troškova energije i neće adekvatno riješiti probleme jer se uvjeti u HVAC sustavu stalno mijenjaju.

Hidraulično balansiranje

Glavni uzrok nepouzdanog ili neučinkovitog HVAC sustava je nedostatak odgovarajućeg hidrauličkog balansa. U nekim zgradama nisu ugrađeni ventili za balansiranje vertikala, dok u drugim dijelovima vertikala dijele samo ručni balansni ventili.

 

Kao što je prikazano na slici 1, neuravnoteženi HVAC sustav može se usporediti s distribucijom vode iz - perforiranog - crijeva za vodu. Vertikala koja je najbliža slavini će dobiti najviše protoka dok je će se protok sljedećih vertikala smanjivati. Slika 2 prikazuje funkcionalnost ventila za ručno balansiranje ili ograničivača protoka koji osiguravaju ravnomjernu raspodjelu pri uvjetima punog opterećenja. Na slici 3., međutim, pokazano je da tijekom uvjeta djelomičnog opterećenja raspodjela vode više nije ispravno uravnotežena, a prekomjerni protok je lošiji. Kao što je prikazano na slici 4., jedino ispravno rješenje je instaliranje regulatora diferencijalnog tlaka, koji osiguravaju pouzdan HVAC sustav, i kod punog i kod djelomičnog opterećenja.

Hidrauličko balansiranje u zgradama
Budući da je HVAC dizajn svakog iznajmljenog prostora jezgre izrađen od strane stanara, a vlasnik zgrade nije uključen u konačni projekt, može postojati nekoliko principa za dizajn. Najčešći su:

  • Nekoliko ventilokonvektora
  • Jedan ventilokonvektor
  • Nekoliko ventilokonvektora s pojedinačnim sobnim termostatima

Vlasnik zgrade mora instalirati regulator diferencijalnog tlaka u povratnoj cijevi iz svake vertikale kako bi se osigurala najbolja izvedba i minimizirale pritužbe na HVAC sustav. Odabir ispravnog regulatora diferencijalnog tlaka je izazov, jer dizajner ne zna kako će izgledati svaka pojedina vertikala.

Za vertikale s nekoliko ventilokonvektora, protok i tlak treba kontrolirati s regulacijskim ventilom za diferencijalni tlak (DPCV), koji je spojen na polaznu cijev pomoću impulsne cijevi. Kada je samo jedan ventilokonvektor, diferencijalnim tlakom i protokom može se upravljati pomoću ventila za balansiranje i regulaciju neovisnog tlaka (PIBCV), s impulsnom cijevi spojenom na povratnu cijev.

  • Nekoliko ventilokonvektorskih jedinica
    • Regulator diferencijalnog tlaka (DPCV)
  • Jedan ventilokonvektor
    • Neutralni balansni i kontrolni ventil za tlak (PIBCV)
  • Nekoliko ventilokonvektora pojedinačnom kontrolom prostora
    • Regulator diferencijalnog tlaka (DPCV)

Namjensko rješenje za zgrade

Danfoss nudi novo i inovativno rješenje za izazove u HVAC sustavu. S posebnom regulacijom diferencijalnog tlaka AB-PM i ventilom za ograničenje protoka, vlasnici zgrada mogu dizajnirati i instalirati vlastite sustave grijanja i hlađenja u svojoj zgradi prije nego stanari usele. Uz AB-PM u početku instaliran kao DPCV, vlasnik zgrade je osigurao hidraulički uravnotežen HVAC sustav koji se lako može podijeliti u pojedinačne vertikale za svaku trgovinu ili ured, bez potrebe zamjene ventila

Zahvaljujući jedinstvenom dizajnu, ventil se lako može mijenjati s DPCV na PIBCV funkcionalnost, pomicanjem priključka impulsne cijevi. Zbog toga je AB-PM idealno rješenje za Shell i Core Build-ove, bez obzira imaju li stanari jednu ili više ventilatorskih / terminalnih jedinica za grijanje ili hlađenje ureda ili trgovine. Ova značajka također omogućuje fleksibilan dizajn i redizajn svake zone u slučaju da drugi (novi) najmoprimac ima druge HVAC zahtjeve.

Još jedna prednost AB-PM ventila je integrirana funkcija ograničenja protoka. To omogućuje automatsko ograničenje maksimalnog protoka u vertikalu i daje vlasniku zgrade kontrolu nad maksimalnom potrošnjom energije u zgradi te kontrolu protoka.

U slučaju da se AB-PM koristi za PIBCV ili DPCV funkcionalnost s jednom ventilokonvektorskom jedinicom, može se opremiti odgovarajućim aktuatorom AME435 za uspostavu precizne regulacije sobne temperature.

Zaključak

Danfoss AB-PM nudi namjensko rješenje za izazove HVAC dizajna u zgradama Shell & Core. Korištenjem AB-PM-a za održavanje određenog dizajna protoka i diferencijalnog tlaka za svaku zonu zgrade, vrijeme primopredaje Shell HVAC sustava može se ubrzati jer je vrijeme za instalaciju i puštanje u pogon kraće. Jedinstveni dizajn ventila nudi 4 funkcije u jednom ventilu za fleksibilnu kontrolu protoka, bez obzira na HVAC dizajn pojedinih trgovina ili ureda. AB-PM osigurava optimiziran, pouzdan HVAC sustav s malim ukupnim troškovima vlasništva.