Metodi di bilanciamento
dell'aria Il bilanciamento dell'aria in un sistema di distribuzione è necessario per dirigere correttamente il flusso d'aria al fine di ottimizzare la progettazione del sistema. Le portate vengono testate, regolate e bilanciate in piedi cubi al minuto (CFM) o metri cubiall'ora (m 3 /h). Esistono due metodi tradizionali per bilanciare il flusso d'aria ai terminali. Il primo è il bilanciamento sequenziale, che prevede l'impostazione sequenziale delle serrande di zona e di diramazione. Tuttavia, il metodo più comune di bilanciamento dell'aria è chiamato bilanciamento proporzionale.
Per il bilanciamento proporzionale tradizionale, una cappa di flusso d'aria, o cappa di cattura, è lo strumento di prova più popolare utilizzato per rilevare le letture del flusso d'aria. Un altro metodo accettato per rilevare il flusso d'aria effettivo è quello di effettuare letture trasversali nel condotto con un tubo di Pitot
o un termoanemometro a filo caldo. Dwyer ha progettato una variante del bilanciamento proporzionale, denominata bilanciamento predittivo, utilizzata nellorisultati più accurati strumento di bilanciamento SMART Air Hood ® della serie SAH di Dwyer. Il bilanciamento predittivo è progettato per essere un processo più veloce e fornire
rispetto al bilanciamento proporzionale tradizionale
. Bilanciamento predittivo vs. bilanciamento proporzionale Nel bilanciamento proporzionale tradizionale, la cappa di flusso misura direttamente il flusso d'aria volumetrico alle uscite o ai terminali di un sistema: i registri, le griglie e i diffusori. La maggior parte delle cappe di flusso sono a forma di cono e allineate ai registri a soffitto, come mostrato nella Figura 1 nell'immagine a sinistra. In caso una cappa di flusso venga posizionata sopra un terminale, genera una pressione all'interno del sistema di condotti, che riduce il flusso d'aria verso il terminale. Questa condizione è chiamata contropressione. L'effetto della contropressione può causare errori durante la lettura dei valori. Prima di utilizzare una cappa di flusso, molti tecnici raccomandano di eseguire una traversata del condotto per verificare il fattore K. Alcune cappe di flusso digitali includono una compensazione della
contropressione che cerca di calcolare l'effetto della contropressione per il tecnico. La tecnica di bilanciamento predittivo di Dwyer si basa su metodi di bilancio di massa e di conservazione dell'energia. Il bilanciamento predittivo è un processo che prevede la previsione dei setpoint di flusso ideali per ogni TUA (Terminal Under Adjustment) in modo che ogni terminale raggiunga il flusso targetfino al completamento del processo. Lo strumento di bilanciamento SAH SMART Air Hood ® della serie SAH di Dwyer è stato progettato tenendo conto del bilanciamento
predittivo. Il cappuccio dell'aria di Dwyer è utilizzato nella figura 1 nella foto a destra. Il bilanciamento predittivo è deterministico e riduce al minimo il numero o le fasi del processo coinvolte nel collaudo, nella regolazione e nel bilanciamento dei sistemi HVAC. La figura 2 illustra un confronto tra il bilanciamento predittivo e i tradizionali
processi di bilanciamento
proporzionale, mostrando quanto sia più veloce il bilanciamento predittivo. Bilanciamento proporzionale Con il bilanciamento proporzionale (vedi Figura 3), il tecnico bilancia un terminale in modo proporzionale al terminale chiave. Per avviare un bilanciamento proporzionale di un sistema, è necessaria una frequenza compresa tra l'80% e il 120% del flusso totale di progetto. I sistemi che superano o scendono al di sotto di questo intervallo non si bilanciano correttamente. Se il sistema non rientra in questo intervallo, è necessario regolare la velocità della ventola per rientrare nell'intervallo.
Una volta impostato, il flusso d'aria da ciascun terminale rimarrà nello stesso rapporto rispetto agli altri terminali. Se il terminale chiave 1 ha una percentuale di flusso di progetto del 60%, allora il terminale 2 è al 57%, il terminale 3 è al 65% e il rapporto con il terminale chiave 1 è 57% / 60% = 0,95. Il significato è che il terminale 2 erogherà il 95% del volume d'aria del terminale 1. Con il terminale 1 come chiave, che eroga il 100% del flusso di progetto, il terminale 2 erogherà il 95% del flusso di progetto. Ciò soddisferà i requisiti di progetto. Ad esempio, se la serranda del terminale 3 viene regolata a 525 CFM, il flusso dal terminale 1 potrebbe aumentare
a 550 CFM. In questo caso, il terminale 2 rientra nell'intervallo di progetto: 550 * 0,95 = 523 CFM. Una volta che i terminali sono in equilibrio, con il giusto rapporto di tolleranza tra loro, rimangono in equilibrio anche se il volume d'aria può cambiare. Tutti i terminali del sistema sono quindi bilanciati in modo proporzionale. Il numero di giri al minuto della ventola può essere impostato per fornire il volume d'aria totale previsto
e tutti i terminali forniranno il flusso di progetto entro le tolleranze stabilite. Questo processo richiede che il tecnico addetto al bilanciamento regoli il flusso dal terminale sotto regolazione (TUA) alla chiave per ottenere la corretta proporzione di flusso. La portata del terminale chiave cambia quando si modifica la serranda TUA.
Potrebbero essere necessarie diverse iterazioni per ottenere la proporzione di portata corretta. Poiché il tecnico sta stimando dove impostare la portata del TUA rispetto alla chiave, la tolleranza può variare notevolmente, il che limita l'accuratezza del bilanciamento. L'illustrazione nella Figura 3 mostra il numero potenziale di lunghi
passaggi coinvolti nel
bilanciamento proporzionale.> Bilanciamento predittivo Il processo di bilanciamento predittivo (riferimento Figura 4) inizia aprendo le serrande per catturare il flusso totale. Il flusso totale viene distribuito nei quattro flussi terminali. I flussi terminali sono determinati dai carichi terminali e delle serrande e dalla
caduta di pressione nel sistema. Il terminale 2 è la prima serranda regolata nel sistema e il terminale 1 è quello chiave. Il bilanciamento predittivo calcola il setpoint di flusso ideale per il terminale 2 per TUA e prevede i flussi per i
terminali 1, 3 e 4. Dopo aver regolato il flusso del terminale 2 sul setpoint di flusso ideale, il bilanciamento predittivo calcola il setpoint ideale per il terminale 3 e prevede i nuovi flussi per i terminali 1, 2 e 4. Per
finire, il bilanciamento predittivo calcola la posizione ideale per l'ultimo terminale, il numero 4, e i flussi per i terminali 1, 2 e 3 sono correttamente proporzionati all'obiettivo. Infine, il bilanciamento
predittivo calcola il flusso ideale per il terminale 4 in modo che il flusso del ventilatore possa essere regolato per portare tutti i flussi dei terminali ai flussi target. Il
bilanciamento predittivo monitora e compensa anche il carico sul ventilatore/ventola derivante dalla chiusura delle serrande durante il processo di bilanciamento. L'illustrazione nella Figura 4, rispetto alla Figura 3, mostra quanto il bilanciamento predittivo sia più semplice e veloce rispetto al bilanciamento proporzionale in termini di numero di passaggi coinvolti nel processo.
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