Usando sistemas de volume de ar variável (VAV) para reduzir o uso de energia em sistemas HVAC
2023-08-10 09:00
O Volume de Ar Variável (VAV) é um tipo de sistema HVAC que preserva uma temperatura constante enquanto flutua a intensidade do fluxo de ar para aquecer ou resfriar edifícios. Isso é contrário à maneira como os sistemas de Volume de Ar Constante (CAV) funcionam; Os sistemas CAV fornecem um fluxo de ar constante enquanto a temperatura do ar muda.
O exemplo abaixo mostra como esse sistema VAV funciona.
Uma unidade de tratamento de ar conduz o ar para dentro do duto HVACsistema a uma temperatura constante, por exemplo, a 13 °C. Essa temperatura do ar permanece constante em todo o sistema HVAC, passando por cada zona dos dutos do edifício.
Conforme o ar passa por cada zona, ele flui através de uma caixa ou terminal VAV, que varia o fluxo de ar na zona de acordo com o ajuste do termostato daquela área.
Além de um amortecedor que muda para regular o fluxo de ar, a maioria das caixas VAV também contém um elemento de aquecimento para aquecer o ar conforme necessário.
De acordo com os requisitos de cada zona específica, o terminal VAV modula a temperatura. Isso permite um controle mais eficiente, pois osistema HVACfornece várias temperaturas e velocidades do ventilador em todo o sistema para atender às necessidades das zonas individuais. O controle adicional de VAVs oferece uma série de benefícios extremamente importantes:
Controle de temperatura mais preciso: Em contraste com um sistema CAV que opera o ventilador e o compressor em capacidade total em um ciclo liga/desliga, um sistema VAV varia consistentemente a velocidade do ventilador para manter uma temperatura de ar constante.
Desgaste reduzido do compressor: Como um sistema VAV modula o controle do compressor, seu desgaste é reduzido a longo prazo.
Menor consumo de energia pelos ventiladores do sistema: O controle do ventilador VAV, particularmente com acionamentos eletrônicos de velocidade variável, leva a uma redução do consumo de energia que é uma parte significativa dos custos totais de energia de resfriamento de um edifício.
Menos ruído do ventilador: os sistemas CAV operam ventiladores na velocidade máxima e os ligam/desligam constantemente, resultando em um ruído considerável em comparação com um sistema VAV que funciona em um ventilador de velocidade mais baixa e constante em um nível de decibéis reduzido que pode facilmente se misturar ao fundo.
Maior desumidificação: O ar é desumidificado à medida que o sistema VAV expõe o ar a bobinas de resfriamento por mais tempo do que os sistemas CAV, com mais condensação de umidade nas bobinas.
O Papel dos Sensores de Pressão Diferencial no VAV
Como os sistemas VAV são capazes de manter uma temperatura constante e variar o fluxo de ar para atingir as condições desejadas, os sensores de pressão diferencial desempenham um papel central em sua função.
Em particular, os sensores são capazes de medir o volume de ar em dois pontos e fornecer ao sistema de controle o feedback adequado para abrir ou fechar registros para preservar a temperatura necessária em cada uma de suas zonas.
Embora os sensores de pressão diferencial sejam um componente chave dos sistemas VAV, eles são vulneráveis a fatores externos que podem influenciar o desempenho.
Por exemplo, ventiladores e sopradores produzem quantidades significativas de ruído e vibrações que podem afetar a precisão do sensor. Filtrar esse ruído antes que ele atinja o elemento sensor melhorará significativamente a precisão.
Uma consideração crucial a ter em mente ao instalar sensores em um sistema complexo é a necessidade de manter a estabilidade a longo prazo, pois a substituição de sensores ou unidades VAV é trabalhosa e pode ser cara, principalmente em implementações HVAC maiores.
Finalmente, como as diferentes zonas da 'rede de ar' podem ter requisitos variados (por exemplo, um laboratório interno ou sala de servidores versus uma sala de conferência voltada para uma janela), a capacidade de ter um sensor de pressão diferencial que pode atender a todos os diferentes requisitos de pressão simplificará o design geral do sistema e simplificará o gerenciamento de inventário de dispositivos VAV.