In de regel regelt de gebouwingenieur of het onderhoudspersoneel de temperatuurbeperkingen in het programma. Dit voorkomt dat gebruikers de thermostaat boven bepaalde instellingen laten draaien die onredelijk zijn en mogelijk het HVAC-systeem overbelasten. Tenslotte liggen deze beperkte setpoints meestal binnen een redelijk bereik voor de comfortfactor van de meeste mensen.
Typische werkingssequentie voor een VAV-box – Verwarmings- en koelmodus zonder ventilator
Werkingssequentie verwarmingsmodus (zonder ventilator)
- Als de thermostaat om warmte vraagt, wordt een signaal naar de DDC-regelaar gestuurd.
- De DDC-regelaar (bevestigd aan de VAV-box) stuurt een reactie naar de klepactuator. De VAV-demper draait naar een minimumstand en vermindert de luchtstroom.
- De DDC-regelaar zendt ook een signaal naar een actuator die de warmwaterstroom naar de warmwaterbatterij regelt. De actuator opent de klep waardoor de batterij warm water ontvangt.
- Op basis van alle variabelen, zoals temperatuur en luchtstroom, zal de DDC-regelaar, die een analoog signaal naar de klepactuator stuurt, de klep moduleren totdat een gewenste stand wordt bepaald door de inputs in de DDC-regelaar. Inputs zijn CFM’s, thermostaat temperatuur en setpoint, en toevoerlucht temperatuur (SAT). Een SAT-temperatuursensor bevindt zich in het secundaire kanaal na de stromingsring. Een regelaar die niet is afgesteld (PID) zal onregelmatig moduleren.
- Wanneer de thermostaat is voldaan, hervat de box de normale werking op basis van de best mogelijke condities om aan de vraag te voldoen. De actuator van de warmwaterklep sluit de klep.
In DDC heb je verschillende soorten regelingen. Zie de link hierboven om de verschillende soorten regelingen te begrijpen. Een warmwaterklepactuator kan bijvoorbeeld een twee-standenactuator zijn, of het kan een modulerende actuator zijn. De twee-standen actuator reageert met een eenvoudige statische spanning van 24 volt. De modulerende actuator heeft echter verschillende soorten reactieregeling. Het kan gaan om milliampères of een signaal van nul tot tien gelijkspanning. Zoals men kan vermoeden, biedt het modulerende type actuator betere prestaties en meer opties, maar het is het duurdere type actuator.
Werkingsvolgorde koelmodus (niet door ventilator gevoed)
- Op een vraag om koeling stuurt de thermostaat een signaal naar de DDC-regeling op de VAV-box.
- De VAV-klep moduleert naar een maximale stand waardoor de geconditioneerde luchtstroom van de VAV-luchtbehandelingskast toeneemt.
- Zoals bij verwarming wordt met alle variabelen rekening gehouden. Als de temperatuur te laag is voor de belasting, zal de DDC-regelaar voor de VAV-box een signaal sturen naar de DDC-regelaar voor de VAV-luchtbehandelingskast. Het is in wezen een zeursignaal. Het geeft een signaal aan de DDC-regelaar voor de luchtbehandelingskast om het temperatuursetpoint te verlagen voor de toevoerlucht die in het primaire kanaal wordt geleverd. Als aan enkele basisparameters wordt voldaan, zal de DDC-regelaar voor de VAV-luchtbehandelingskast het instelpunt verlagen, waardoor de dozen koudere lucht krijgen. Dat helpt om aan de vraag te voldoen en minimaliseert tevens de mechanische koeling. Dat bespaart energie en verlaagt de energierekening.
- Wanneer aan het setpoint van de thermostaat is voldaan, hervat de box de normale werking en stopt met zeuren tegen de VAV-regelaar.
De hele regelsequentie is opgezet om de efficiëntie te maximaliseren, te voldoen aan de comfortparameters voor de gebruikers en het energieverbruik te verlagen. Welkom in het tijdperk van computerregeling en algoritmen.
VAV-luchtbehandelingskasten | Hoe VAV-boxen werken
Stromingsring in een VAV-box – Hoe werken VAV-boxen?
De lucht die naar een VAV-luchtbehandelingskast wordt toegevoerd, is afkomstig van een grote luchtbehandelingskast en centraal kanaalwerk. Daarom moet de luchtbehandelingskast de mogelijkheid hebben om de Variable Air Volume boxen te voorzien van een variabele hoeveelheid lucht. De kleppen in het variabel luchtvolume systeem zullen moduleren naar verschillende standen. De standen fluctueren op basis van de eisen van het instelpunt en de vraag. Wanneer de box in de koelmodus staat, zal de klep naar een bijna volledig geopende stand moduleren, aangezien airconditioning of koeling meer luchtstroom vereist. Bovendien is voor verwarming minder luchtstroom nodig, zodat de klep naar een minimumstand zal moduleren.
De ventilator van de luchtbehandelingskast moet moduleren om de luchtstroom te variëren afhankelijk van de vraag. Typische variabele luchtvolumeboxen hebben een stromingssensor in zich om de luchtstroom te meten. De luchtdebiet- en temperatuurvariabelen regelen de klepstand op basis van de temperatuureisen en C.F.M.-eisen. Een andere luchtdruksensor in het hoofdkanaal dat lucht aan het systeem levert, meet de druk in het kanaal. Er is een drukinstelpunt in het regelprogramma voor de luchtbehandelingskast. De regeling van de luchtbehandelingskast zal de blower naar boven en naar beneden regelen, afhankelijk van de druk in het kanaal.
Energie-efficiëntie | Hoe VAV-kasten werken
De laatste decennia is er veel winst geboekt dankzij Direct Digital Controls of DDC. Dit zijn computerregelingen die achteraf in het HVAC-systeem worden ingebouwd. Regelaars met microprocessoren zijn via een netwerk met elkaar verbonden. De regelaars kunnen stand-alone werken, maar de meeste zijn in een netwerk verbonden met elkaar, met een hoofdregelaar en eventueel met een server. De server maakt bewaking en regeling van alle HVAC-apparatuur mogelijk. Bovendien kan DDC ook worden geïntegreerd in de beveiligings- en verlichtingssystemen van het gebouw voor extra voordelen.
Een VAV-luchtbehandelingskast die meerdere VAV-boxen van lucht en koeling voorziet, kan nauwkeurig worden geregeld met DDC om energie te besparen. Van het regelen van het koelsetpoint tot het regelen van de luchtstroom, DDC-systemen hebben bewezen zeer efficiënt te zijn in vergelijking met de oudere methoden, die meestal pneumatische regelingen waren. Er kunnen schema’s worden ingevoerd om het gebruik te minimaliseren wanneer de vraag zeer laag is.
Bijv. een kantoorgebouw waar de werknemers van 8.00 tot 19.00 uur in het gebouw aanwezig zijn. Bovendien kan ook een ochtendopwarming worden geprogrammeerd, zodat alle ruimten op de gewenste temperatuur zijn wanneer de werknemers aankomen. Hoe VAV boxen werken | HVAC Zoning
Conclusie | Hoe VAV boxen werken
Tot slot, als conclusie, Variabele lucht volume systemen bieden comfort voor veel mensen die in commerciële gebouwen werken. Het systeem is anders dan de airconditioning- en verwarmingssystemen in onze huizen. Deze systemen werken echter goed en bieden een goed comfort voor commerciële gebouwen. Tenslotte zorgen de systemen voor zonering voor grote werkruimten zoals kantoorruimten en andere grote werkruimten en kantoorgebouwen. Meer informatie over Variabele Lucht Volume Systemen.
Hoe VAV-boxen werken