Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Zarządzanie wentylacją w domu zautomatyzowanym

Inteligentny budynek
System wentylacji w budynku inteligentnym jest zwykle fragmentem zintegrowanego systemu HVAC, odpowiedzialnego za zapewnienie komfortu klimatycznego w pomieszczeniach.
System wentylacji w budynku inteligentnym jest zwykle fragmentem zintegrowanego systemu HVAC, odpowiedzialnego za zapewnienie komfortu klimatycznego w pomieszczeniach.
www.sxc.hu

Tematem nowego cyklu artykułów są możliwości zautomatyzowanych budynków mieszkalnych, nazywanych umownie „budynkami inteligentnymi”. Zostaną one opisane na przykładzie funkcjonującego już od 10 lat jednorodzinnego domu energooszczędnego. System wentylacji jest w tym wypadku fragmentem większego zintegrowanego systemu HVAC, odpowiedzialnego za zapewnienie komfortu klimatycznego w pomieszczeniach poprzez zautomatyzowane ogrzewanie, chłodzenie, nawilżanie i wentylację całego budynku. W artykule opisano proces zarządzania wentylacją w okresie zimowym.

Ciąg dalszy artykułu...

W tym systemie zastosowano również system DGP (dystrybucji gorącego powietrza), ale ze względu na niewielki procent energii odzyskiwanej ze spalin pochodzących z kominka (w stosunku do „mocy” płaszcza wodnego) nie stanowi on istotnego elementu.

Głównym zadaniem BMS w podsystemie HVAC jest utrzymanie stałej temperatury w budynku bez względu na temperaturę zewnętrzną i stan rozpalenia kominka (na rys. 1 oraz 2 pokazano średnią temperaturę w wybranych pomieszczeniach). Zadaniem BMS jest również koordynacja procesu HVAC z innymi podsystemami, np. zarządzanie nadmiarem energii ze słońca czy wiatru.

System musi uwzględniać konieczność odpowiedniego wentylowania domu (ilość wymian powietrza), kontrolując jednocześnie jakość powietrza – poziom CO2 i wilgoci. Musi zatem okresowo godzić kilka sprzecznych wytycznych, np. konieczność wyprowadzenia nadmiaru CO2 i/lub wilgoci (czyli zwiększenia intensywności wentylacji) oraz dążenie do jak najmniejszego zużycia energii na dogrzanie i okresowo nawilżenie powietrza wtłaczanego do budynku. HVAC musi również (np. w trakcie mrozów) nawilżać powietrze, cały czas dbając o utrzymanie w domu komfortu klimatycznego.

Dla zilustrowania działania systemu na rys. 1 i 2 pokazano zapis parametrów działania HVAC w budynku przez wybrane 24 godziny jego pracy, kiedy temperatura na zewnątrz spadła o 10°C. Są to zapisy rzeczywistych sytuacji w funkcjonującym budynku, dlatego choć nie mają postaci idealnych krzywych, obrazują zjawiska, które miały miejsce w systemie. Ze względu na ograniczoną objętość artykułu nie sposób precyzyjnie opisać każdy fragment prezentowanych wykresów, autor pozostaje jednak otwarty na pytania czytelników.

Jak można odczytać z rys. 1, od godz. 0:00 26 stycznia do godz. 0:00 następnego dnia temperatura na zewnątrz budynku Galia spadła z –3,4 do –13,1°C, co pokazuje dolna niebieska linia (znacznik w lewym górnym rogu pokazuje czas i temperaturę zewnętrzną na końcu pomiaru). W wyniku samej tylko rekuperacji temperatura świeżego powietrza ogrzanego przez wyrzucane na zewnątrz powietrze zużyte wynosiła w tym czasie od 17,3 do 13,7°C – obrazuje to środkowa żółta linia.

Oczywiście powietrze o temperaturze 13,7°C nie nadaje się do bezpośredniego nawiewania do budynku o średniej temperaturze 21°C (choć warto zaznaczyć, że w przypadku tradycyjnej wentylacji grawitacyjnej temperatura zasysanego do wnętrz powietrza wynosiłaby –13°C), zatem zanim zostało ono wtłoczone do budynku, musiało zostać po rekuperacji dogrzane, tak aby nie dopuścić do zmiany temperatury w domu. Temu celowi służyły grzałki elektryczne oraz wymiennik w instalacji c.o., których pracę obrazuje rys. 2.

Realizacja wentylacji

Tak stabilne utrzymanie temperatury budynku przy spadku temperatury zewnętrznej do –13°C nie jest oczywiście możliwe tylko przy pomocy wentylacji, dlatego odpowiedzialny jest za to zintegrowany system HVAC. W tym miejscu autor chciałby zaznaczyć, że z wykształcenia jest automatykiem, a nie specjalistą od wentylacji, dlatego z góry pragnie przeprosić czytelników za ewentualne trywializmy, które mogą pojawić się w opisie zastosowanego systemu wentylacji i klimatyzacji.

Działanie ogrzewania oraz klimatyzacji w domu Galia będzie tematem kolejnych publikacji, ale wspomnieć należy, że funkcjonuje w nim kilka automatycznie włączanych przez BMS różnych źródeł ciepła dla c.o. (pompa ciepła, panele solarne, grzałki elektryczne i kominek z płaszczem wodnym), z czego jedynie ten ostatni jest uruchamiany manualnie (spontanicznie lub na żądanie BMS informującego właścicieli za pomocą SMS). Sprawne i bezpieczne włączenie do HVAC turbokominka z płaszczem wodnym, w którym temperatura wody zmienia się od 20 do 80°C, stanowi nie lada wyzwanie dla systemu.

W praktyce często wygląda to tak, że kiedy BMS wyliczy aktualne zapotrzebowanie na energię i zdecyduje się na włączenie któregoś ze źródeł c.o., np. kominka, informuje o tej potrzebie użytkowników. Jeżeli kominek nie zostanie rozpalony i w określonym czasie nie pojawi się spodziewana „fala energii”, system decyduje o włączeniu następnego dostępnego źródła – np. bufora paneli solarnych, grzałek z elektrowni wiatrowej czy paneli fotowoltaicznych lub pompy ciepła, w zależności od aktualnej dostępności źródła (monitorowanej w trybie ciągłym).

Wybierane przez BMS źródło może się zmieniać kilkanaście razy w ciągu doby, o ile dostępne stanie się inne, „ekonomicznie atrakcyjniejsze”. Problem pojawia się, gdy po włączeniu jednego z niskotemperaturowych źródeł energii użytkownicy zdecydują się na rozpalenie dla własnej przyjemności kominka – nagłe uruchomienie dodatkowego źródła energii zaburza ten schemat działania.

Oczywiście zaawansowany system sterowania BMS szybko radzi sobie z tym problemem (patrz rys. 2 i 5). Jedynym odczuwalnym efektem działania kominka w takiej sytuacji będą fale przyjemnego ciepła rozchodzące się po domu, ponieważ zazwyczaj wywołuje to przegrzanie nawiewanego z systemu wentylacji powietrza przez dodatkowe włączenie DGP (odzyskanego z komina ciepła rozprowadzonego niezależnie).

   21.03.2012

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 



Obejrzyj film o bezinwazyjnej renowacji rur » Jakich zabezpieczeń wentylacyjnych potrzebujesz »
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Mamy dla Ciebie nową ofertę urządzeń klimatyzacyjnych »

wentylacja

 



10 pytań o sterowanie ogrzewaniem grzejnikowym » Oszczędzaj nawet do 63% na zużyciu wody »
sterownik do pompy wodnej
czytam więcej » spróbuj już dziś »

 


Czy czyszczenie klimatyzacji musi być drogie »

czyszczenie klimatyzacji

 



Poznaj zalety pomp nowej generacji » 5 powodów, dla których warto zainwestować w pompę ciepła »
pompy woda powietrze pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Polecamy sprawdzone metody na pomiar spalin w zamkniętym pomieszczeniu »

pomiar spalin

 



Jakie produkty pomogą ci w walce o czyste powietrze » Serwis pompy ciepła bez problemów - jak to zrobić »
program czyste powietrze serwis pompy ciepła
czytam więcej » czytam więcej »

 


Jak działa technologia klimatyzacji bez przeciągów »

wentylacja

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
6/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Mikrokogeneracja w budownictwie mieszkaniowym
  • - Modernizacja budynków wielorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl