Automatyka w instalacjach wentylacyjno – klimatyzacyjnych ma służyć dostosowaniu parametrów
powietrza w pomieszczeniu, optymalizacji pracy układów oraz ich zabezpieczeniu przed
uszkodzeniem. Do układu automatyki zaliczane będą sterowniki i regulatory, układy przesyłu danych,
czujniki oraz elementy wykonawcze. W zależności od wielkości automatyzowanego obiektu układ
automatyki może przybierać różne wielkości i poziomy zaawansowania.

Do elementów składowych instalacji zaliczyć można

 Czujniki temperatury – służą do pomiaru temperatury powietrza nawiewanego, wywiewanego

lub zewnętrznego, a także temperatur czynników zasilających wymienniki ciepła

 Czujniki wilgotności – są odpowiedzialne za pomiar wilgotności względnej w

pomieszczeniach,

 Czujniki różnicowe ciśnienia – dokonują pomiaru różnicy ciśnień, np. przed i za filtrem czy

wymiennikiem ciepła, dostarczając w ten sposób informacji o stopniu zabrudzenia filtra czy
zeszronieniu wymiennika

 Czujniki jakości powietrza – najczęściej mierzące stężenie CO

2

lub innych substancji

kontrolnych stanowiących o jakości powietrza w pomieszczeniu,

 Termostat przeciwzamrożeniowy – zabezpiecza nagrzewnicę wodną przed zamarzaniem. W

momencie spadku temperatury poniżej dopuszczalnej wartości następuje zamknięcie
przepustnicy na wejściu powietrza, wyłączenie wentylatorów i otwarcie zaworu nagrzewnicy.

 Termostat zabezpieczający przed przegrzaniem – zabezpieczenie nagrzewnicy elektrycznej

przed nadmiernym wzrostem temperatury. W momencie przekroczenia temperatury
dopuszczalnej następuje wyłączenie nagrzewnicy, a zezwolenie na włączenie następuje
dopiero po odpowiednim obniżeniu temperatury.

 Zawory regulacyjne – zawory sterujące ilością lub parametrem czynnika trafiającego na

wymienniki ciepła w układach wentylacyjno – klimatyzacyjnych. Można wyróżnić zawory
przelotowe (dwudrogowe) jak i trójdrogowe, stosowane zarówno do rozdzielania, jak i
mieszania strumieni cieczy,

 Przepustnice – elementy służące równoważeniu instalacji powietrznych oraz zabezpieczeniu

instalacji (odcinające),

o

Regulatory VAV – są to urządzenia złożone z przepustnicy regulacyjnej, siłownika

oraz czujnika różnicy ciśnień. Służą do regulacji strumienia powietrza dopływającego
do pomieszczeń w układach o zmiennym strumieniu powietrza.

 Siłowniki – elementy wykonawcze zaworów i przepustnic w układach wentylacyjno –

klimatyzacyjnych. Stosuje się w nich zwykle silniki elektryczne, krokowe. Siłownik w
zależności od impulsu elektrycznego obraca silnik w lewo lub w prawo, przestawiając człon
nastawczy (głowicę zaworu lub klapę przepustnicy) za pośrednictwem przekładni. Siłowniki
są często wyposażone w sprężynę, która np. zabezpiecza układ w przypadku zaniku napięcia i
spadku temperatury.

 Falowniki – zadaniem falownika jest płynna regulacja wydajności wentylatora centrali

wentylacyjnej poprzez zmianę prędkości obrotowej zespołu silnik-wentylator. Zastosowanie
falownika pozwala na utrzymywanie stałych parametrów pracy centrali przy zmiennych
oporach przepływu powietrza przez instalację.

Poniżej zestawione są podstawowe funkcje układów automatyki w stosunku do poszczególnych
elementów instalacji wentylacyjno – klimatyzacyjnych:

 Wentylatory:

o

sterowanie obrotami wentylatorów wyposażonych w silniki kilkubiegowe, zasilanych

przez falowniki czy elektronicznie komutowanych.

o

zabezpieczenie napędu wentylatora przed przeciążeniem oraz zwarciem,

o

wyłączenie przez sygnał z presostatów różnicowych (np. zabrudzone filtry),

o

sygnalizacja nieprawidłowej pracy wentylatorów.

 Filtry:

o

nadzorowanie i sygnalizacja czystości filtrów przez presostaty różnicowe.

 Przepustnice:

o

sterowanie pracą przepustnic zewnętrznych,

o

sterowanie położeniem przepustnic w układach z komorą mieszania,

o

możliwość realizacji free-coolingu.

 Nagrzewnica wodna:

o

sterowanie stopniem otwarcia zaworu regulacyjnego,

o

ochrona przeciwzamrożeniowa nagrzewnicy wodnej po stronie powietrza i wody,

o

sterowanie pracą pompy obiegowej,

o

sygnalizacja alarmu niskiej temperatury.

 Nagrzewnica elektryczna:

o

sterowanie stopniem wysterowania poszczególnych sekcji nagrzewnicy (płynne lub

skokowe),

o

współpraca z wewnętrznym zabezpieczeniem nagrzewnicy przed przegrzaniem,

o

funkcja opóźnionego zatrzymania wentylatorów podczas wyłączania układu w celu

wystudzenia nagrzewnicy,

o

sygnalizacja alarmu wysokiej temperatury.

 Chłodnica wodna:

o

sterowanie stopniem otwarcia zaworu regulacyjnego.

 Agregat ziębniczy:

o

sterowanie pracą agregatu ziębniczego przy różnych obciążeniach chłodniczych,

o

sygnalizacja alarmu agregatu freonowego,

o

sterowanie ładowaniem zasobników wody ‘lodowej’,

o

włączenie opcji free-coolingu w warunkach przejściowych,

 Wymienniki ciepła w centralach wentylacyjnych:

o

sterowanie pracą przepustnicy by-pass wymiennika krzyżowego,

o

ochrona przeciwoblodzeniowa wymiennika krzyżowego realizowana poprzez czujnik

temperatury lub presostat różnicowy,

o

sterowanie pracą wymiennika obrotowego przez regulację prędkości obrotowej,

o

redukcja obrotów wymiennika w wypadku zagrożenia oblodzeniem wymiennika.

o

sygnalizacja alarmu pracy wymiennika obrotowego.

Układy VAV

Celem układów wentylacyjnych o zmiennym strumieniu powietrza jest minimalizacja energii
dostarczanej do urządzeń systemów wentylacyjnych przy zapewnieniu parametrów komfortu
cieplnego. Ilość powietrza jak również strumień ciepła dostarczane są do pomieszczeń w funkcji ich
bieżącego obciążenia. Prawidłowa praca układu VAV opiera się o współpracę regulatorów VAV
umieszczonych na wlocie i wylocie z obsługiwanych pomieszczeń, pomiar ciśnienia w wybranym,
reprezentatywnym miejscu instalacji oraz płynną regulację obrotów wentylatora centrali.

Rys. Starec- Low Energy Air Conditioning Systems

W pełni wyposażony układ składa się z:
- Centrali wentylacyjnej z wentylatorami sterowanymi w sposób ciągły,
- Czujnika stałego ciśnienia umieszczonego w reprezentatywnym miejscu instalacji,
- Regulatora VAV umiejscowionego na wlocie oraz wylocie z pomieszczenia,
- Czujnika temperatury/CO2 wraz z możliwością zadania wartości oczekiwanej w pomieszczeniu
(termostat).

Przykładowy schemat pracy instalacji VAV:
Pełne obciążenie pomieszczenia – V = 100% max

1. Zmiana obciążenia –> czujnik CO2 wskazuje bardzo niskie stężenia,
2. Strumień powietrza może zostać zredukowany -> regulator przymyka przepustnicę,
3. Czujnik ciśnienia w instalacji pokazuje wzrost ciśnienia w punkcie reprezentatywnym ->

redukowane są obroty wentylatora w centrali

4. Układ pomiaru strumienia przepływu regulatora wskazuje za mały przepływ -> otwiera

przepustnicę regulatora.

5. Jeżeli przepustnica zostanie w pełni otwarta a przepływ jest za mały -> zwiększane są obroty

wentylatora

Kroki powtarzane są 2-5 są powtarzane aż zapewnione zostaną wymagane parametry przy optymalnej
pracy centrali.