REGULACIJA SISTEMA KLIMATIZACIJE

Ovi regulatori rade bez pomone energije sa sistemom irenja. U tehnici provjetravanja uglavnom se koriste regulatori za temperaturu, a u manjem obimu i za pritiske i protoke.Regulatori za temperaturu sastoje se od osjetnog elementa (davaa), kapilara i ventila. Osjetni element za mjerenje temperature, za vodu se izrauje u obliku tapa, a za vazduh kao spirala, da bi se postigle bre reakcije. Najee se koriste samo za mala postrojenja. Odravanje temperature nije sasvim tano, poto se radi o proporcionalnim regulatorima; proporcionalna oblast iznosi priblino 3-6 K, a hod je 2-3 mm.

Ventil se za male pritiske izrauje kao nerastereeni ventil sa jednim sjeditem, koji se otvara pomou opruge. Za vee pritiske se koriste rastereeni ventili, npr. ventili sa duplim sjeditem ili ventili sa jednim seditem, sa posebnim spoIjnim vodom za rastereenje. Takoer se koriste trokraki ventili, pri emu se jedno sjedite otvara, a drugo zatvara.Pri ugraivanju treba obratiti panju na to da osjetni element pravilno reaguje na temperaturu i da ventil ima dovoljno veliki pad pritiska (kv-vrjednost).

Slika 19.1 Regulatori za temperaturu1-klju, 2-skala, 3-ahura sa reakcionom oprugom, 4-metalni meh., 5-osjetni element (senzor) za temperaturu

Ostali primjeri regulatora ove vrste su termostatski ventili za grejna tijela, graninici temperature u povratnom vodu, graninici protoka i drugi. Nedostatak svih naina izrade je to se opseg proporcionalnosti ne moe podesiti, pa zbog toga ne postoji prilagoavanje uslovima regulacionog kruga.

ELEKTRINI REGULATORIOvi regulatori kao pomonu snagu koriste elektrinu struju i razlikuje se sljedei regulatori:Dvopoloajni regulatori (regulatori za otvoreno-zatvoreno ili za ukljueno-iskljueno)Element za podeavanje ima samo 2 krajnja poloaja sa minimalnim kontaktom (regulator grejanja), maksimalnim kontaktom (regulator hlaenja) ili kontaktom za prebacivanje.

Tropoloajni regulatori sa srednjim poloajem, i dvohodni regulatori rade na slian nain, ali je mogu meupoloaj elementa za podeavanje (slika 19.2 lijevo). Pri promjeni reguliue veliine, npr. temperature, element za podeavanje brzo se pokree u jednom ili drugom pravcu. Sa obje strane ima po jednu sklopku za iskljuivanje-osjetni element (termostat) ima 2 kontakta.Tropoloajni regulatori sa kontaktom za prebacivanje i sa neutralnom zonom, posebno su povoljni za regulisanje grejanja i hlaenja, npr. za male klima-uredaje (slika 19.2 desno).

Slika 19.2 Dvohodno i tropoloajno regulisanje jednog klima ureaja sa rashladnom mainomE- prekida za iskljuivanje, S-servomotor, T-transformator

STEPENASTI REGULATORI

Ovi regulatori su sami po sebi takode dvohodni regulatori, ali se u strujno kolo ukljuuje prekida (uklopni sat, dava impulsa) koji u redovnim vremenskim razmacima prekida kolo struje, tako da element za podeavanje stepenasto, ne odjednom, prelazi iz jednog u drugi poloaj. Na taj nain se postie znatno poboljanje regulisanja temperature na eljenu vrijednost.Svi stepenasti regulatori su podeeni samo za brze regulacione sisteme, kao to su mjeake klapne, mjeaki ventili i slino, i nisu pogodni za regulisanje sobne temperature.

OSJETNI ELEMENTI SENZORI

Osjetni element za temperaturuOsjetni element za temperaturu, tzv. termostat, sastoji se od jednog elementa osjetljivog na temperaturu, koji pri promjeni temperature daje elektrini ili pneumatski upravljaki impuls.

Prema vrsti elementa osjetljivog na temperaturu (slika 19.4 i 19.5):Termostat sa irenjem (tapni termostat)- osjetni element je metalno tijelo koje se iri pri zagrijavanju;Bimetalni termostat -osjetni element je bimetalna traka, pravog oblika, ili oblika spirale;Termostat sa membranom -osjetni element je opruni element (mjeh) napunjen lako isparIjivom tenou, parom, ili gasom.Termostat sa kapilarom -osjetni element , kapilarna cijev opruni element (mjeh) su napunjeni tenou (npr. petrolej) ili gasom (npr. butanom);Kontaktni termostat sa ivom osjetni element je termometar sa ivom i elektrinim kontaktom.

Slika 19.4 Razni elektrino termostati Slika 19.5 Razni pneumatski termostati a-bimetalni termostat lijevo: tapni termostatb-tapni termostat u sredini: bimetalni termostatc-termostat sa membranom desno: membranski termostat sa kapilarom

Termo-elementi se sastoje od 2 meusobno zalemljena metala, najee bakra i konstantana.Otporni termostat osjetni element je elektrina otporna ica od nikla ili platine. Znatno osjetljiviji su osjetni elementi izraeni od poluprovodnika, tzv. termistori (vreli i hladni vod).

Prema nainu ugraivanja termostate djelimo na:Sobni termostat za regulisanje sobne temperature, Kanalski termostat za postavljanje u kanal za dovodni vazduh,Cijevni termostat za postavljanje u cijevi,Nalegajui termostat za privrivanje pomou stezaljki za povrinu cijevi, Termostat sa kapilarom osjetni element je kapilarna cjev vezana sa mehanizam ukljuivanja.

Prema nainu dejstva termostate djelimo na:Termostati sa direktnim dejstvom pri padu temperature daju kontakt, odnosno poveavaju upravljaki pritisak,Termostati sa indirektnim dejstvom pri porastu temperature daju kontakt odnosno smanjuju upravljaki pritisak,Termostat za prebacivanje ima jedan maksimalni i jedan minimalni kontakt, Dvostruki termostati imaju 2 termostata sa odvojenim takama ukljuivanja (tro-poloajno regulisanje).

Koriste se na primjer za toplovodne kotlove kao regulatori temperature i graninici za obezbjeenje od prekoraenja temperature ili kao stepenasti regulatori za uljne i gasne kotlove. Prebacivanje se vri runo ili automatski. Kod termostata sa satom take ukljuivanja za oba termostata prebacuju se automatski pomou satnog mehanizma (dnevni-noni termostati i ljetnji-zimski termostati). Stepenasli termostati redom ukljuuju odnosno iskljuuju grejno ili rashladno tjelo na 2 ili 3 stepena (2-stepeni grejni termostat, 3-stepeni grejni termostat, 2-stepeni grejni i 1-stepeni rashladni termostat itd.).

Upravljaki termostat (pilot-termostat) daljinski upravlja takom ukljuivanja nekog drugog termostata, centralnog ili glavnog termostata, tako npr. termostat za spoljni vazduh upravlja cjevnim termostatom u razvodnom vodu toplovodnog grejanja.Proporcijonalni termostati imaju ugraeni potenciometar za korienje u proporcionalnim regulacijonim sistemima.Kombinovani termostati vre nekoliko funkcija ukljuivanja, tako npr. pokreu izvrni organ za grejno tjelo i istovremeno ukljuuju odnosno iskljuuju ventilator ili pumpu.Diferencijalni termostati reaguju na razliku izmeu dvije temperature.

Osjetni elementi za vlanost

Osjetni elementi (senzori) za vlanost, ili higrostati, koriste higroskopske materije koje se pri poveanju relativne vlanosti vazduha ire, npr. snop dlaka, drvo, celofan, svilu ili se koriste materije koje se skrauju, kao npr. konac od pamuka. Potrebna je redovna kontrola i odravanje ovih senzora, inae su netani.Psihrometri se sastoje od jednog suhog i jednog ovlaenog elektrinog otpornog termometra sa provjetravanjem. Mjerai vlanosti, sa litijumhloridom rade sa elektrootpornim termometrima. Pokazivanje je direktno u jedinicama apsolutne vlanosti (npr. C take rosita) ili relativne vlanosti. Znatno su taniji.

Pogon Izvrnih Organa Sistema Klimatizacije

Elektrini servomotori preteno se koristi motor sa kondenzatorom sa 2 namotaja i konstantnim brojem obrtaja, koji se u zavisnosti od upravljakog impulsa okree lijevo ili desno i pri tome preko zupanika ili prenosne poluge pokree izvrni organ (ventil ili klapnu). Za najvei broj proizvoda hod se moe podesiti. Trenutni poloaj ruice treba da je vidljiv sa spoljanje strane. Za male kapacitete koriste se i servomotori sa oprunim optereenjem koji se u sluaju nestanka struje vraaju u krajnji poloaj, ili se koriste magnetski pogoni za poloaj otvoreno-zatvoreno (magnetski ventili i klapne koje se pokreu posredstvom magneta).

Elektrotermiko pokretanje ostvaruje se preko materija koje se ire pri zagrijavanju i stvaraju hod. Pri izboru motora za klapne treba uzeti u obzir njenu veliinu. Velikim klapnama potreban je jai motor.

REGULACIONI VENTILI

Reguliui (izvrni) ventili su oni dijelovi regulacionog kola, koji na osnovu signala od strane regulatora promjene protok (vode ili pare). U skoro svakom regulacionom sistemu postrojenja za klimatizaciju postoje reguliui ventili. Njihov pravilan izbor zbog toga je od velikog znaaja. Reguliui ventil treba da zadovoljava u sluaju punog optereenja i da omogui to linearniju zavisnost izmeu reguliue veliine i zadane vrijednosti regulisane veliine.

Prema nainu pokretanja razlikujemo sljedee vrste reguliuih ventila:elektrini ventili pneumatski ventili magnetski ventili.

Pri dimenzionisanju svih regulacionih ventila treba obratiti panju na: nazivni pritisak, dozvoljeni pad pritiska u ventilu, kv-vrijednost i karakteristiku ventila.

Slika 19.6 Ukljuivanje trokrakih ventila kod grijaa vazduhaa-razdjelni ventil u razvodnom vodu, b-mjeaki ventil u povratnom vodu, c-mjeaki ventil

Za vie regulacionih kola preporuljivo je centralno regulisanje razvodnog voda u zavisnosti od spoljnje temperature pri emu se u svakom krunom toku vri regulacija koliine posredstvom mjeakog ventila u povratnom vodu.

REGULACIONE KLAPNE

Regulacione ili izvrne klapne koriste se u vazdunim sistemima da bi se promjenila koliina vazduha ili pritisak vazduha u zavisnosti od datih veliina, npr. od temperature.Izvode se: kao jednodjelne ili viedjelne i kao klapne sa aluzinama sa istosmjernim ili suprotnosmjernim lamelama .

Kao i kod ventila i ovdje se razlikuju sljedee karakteristike:Karakteristike otvaranja u zavisnosti od ugla podeavanja predstavljaju odnos slobodnog presjeka i presjeka pri potpuno otvorenoj klapni.Karakteristike otpora klapni su veoma razliite. Koeficijenti C za otvorene klapne kreu se od oko 0,2 do 0,5, zavisno od konstrukcije, broja lamela itd. Suprotnosmjerne aluzine imaju vei otpor od istosmjernih. Osim toga postoji zavisnost od naina ugraivanja, npr. u kanalu, na zavretku kanala itd. Gubitak usljed proputanja pri zatvorenoj klapni esto je znatan i iznosi 5-20%.

Obrtni moment pokretanja klapni zavisi od brzine vazduha i sile trenja. Iznosi priblino M =10-20 A (Nm2); (A = eona povrina u m2).Karakteristike protoka. Kao i kod ventila, i kod klapni znatna promjena koliine vazduha mogua je samo onda kada klapna ima odreeni udio otpora u ukupnom otporu kanalne mree.

aluzine za spoljni otpadni vazduh na poetku i kraju vazdunih sistema esto slue samo kao zavretak kanala i zbog toga imaju samo poloaj otvoreno-zatvoreno. Prigune klapne za promjenu koliine vazduha moraju da se odaberu prema slici 19.7 da bi bile efikasne, a po pravilu sa suprotnosmjernim lamelama. Mjeake klapne se koriste u postrojenjima za klimatizaciju radi meanja recirkulacionog i spoljnjeg vazduha. Klapne su najee spojene meusobno, a mogue je spajanje klapne i za otpadni vazduh. Koliina ukupnog vazduha se smanjuje u srednjem poloaju kada vazduh struji kroz obje klapne. Za duge kanale otpadnog i spoljnjeg vazduha povoljnije su suprotnosmjerne klapne, a inae se koriste istosmjerne klapne. Klapna za recirkulacioni vazduh ne smije da se predimenzionie, jer se ne bi postiglo besprijekorno mijeanje.

Slika 19.7 Primjena klapni

U vezi sa bajpas-klapnama treba obratiti panju na to da otpor otvorene klapne bude priblino jednak otporu izmjenjivaa toplote, da bi koliina vazduha ostala priblino konstantna (suenje, velika brzina).

REGULACIONI SISTEMI

U tehnici provjetravanja i klimatizacije koriste se regulacioni sistemi, da bi se temperatura vazduha i vlanost automatski odrali na propisanim vrijednostima. Svaki regulacijoni sistem se sastoji od jednog ili vie regulatora, a svaki regulator se sastoji od davaa, elemenata za regulisanje, komutatora i prateih ureaja. Broj moguih naina postavljanja ovih elemenata je veliki. Slika 19.8 prikazuje izbor najee korienih regulacionih sistema.

Slika 19.8 Regulisanje u jednom postrojenju za provjetravanje

Pri putanju u pogon motorne klapne K otvaraju klapne za spoljni i otpadni vazduh. Osjetni element za temperaturu T u kanalu za dovodni vazduh uporeuje izmjerenu temperaturu sa temperaturom koja je podeena na regulatoru. Pri odstupanju regulator podeava ventil V grejaa vazduha. Termostat za zatitu od mraza FT u sluaju opasnosti od zamrzavanja preko zatitne sklopke iskljuuje ventilator, zatvara klapnu za spoljni vazduh i otvara ventil grejaa V iskljuivanjem regulatora.

Slika 19.9 Regulisanje jednog vazdunog grejnog postrojenja sa provjetravanjem

Osjetni element za temperaturu T u odvodnom vazduhu (ili u prostoriji) uporeuje izmjerenu temperaturu sa temperaturom podeenom na regulatoru. Pri odstupanju regulator podeava ventil V grejaa vazduha. Regulator T1 za minimalnu temperaturu u kanalu za dovodni vazduh spreava ubacivanje suvie hladnog vazduha (pojavu promaje).Zimski termostat T u kanala za spoljni vazduh pri padu temperature, npr. izmeu 15 i 0C, stalno zatvara klapnu za spoljni i klapnu za otpadni vazduh i otvara klapnu za recirkulacioni vazduh.

Ljetnji termostat Ts isto tako dejstvuje pri spoljnim temperaturama od npr. 25 do 32C. Izmeu 15 i 25C postrojenje radi u potpunosti sa spoljnim vazduhom.Minimalni udio spoljnjeg vazduha moe da se podesi na davau zadane vrijednosti S. Ukoliko postoje lokalna grejna tela, dovoenjem toplote upravlja se u zavisnosti od spoljne temperature, po mogunosti kao kod grijanja bez lokalnih grejnih tela.

ReguIisanje u postrojenjima za provjetravanje sa grijanjem i hlaenjem

Termostat T u kanalu za odvodni vazduh (ili u prostoriji) sekventno upravlja ventilom, grejaa V1 i ventilom hladnjaka V2. Izmeu grijaa i hladnjaka je mrtva zona. Graninik minimalne temperature T1 pri padu temperature ispod donje granice odreene temperature dovodnog vazduha (npr. 16C) otvara ventil grijaa vazduha V1.Termostat za spoljni vazduh Ts pri visokim temperaturama ljeti zatvara klapnu za spoljni i klapnu za otpadni vazduh, dok se klapna za recirkulacioni vazduh otvara. Termostat spoljnjeg vazduha T zimi dejstvuje i na niskim temperaturama. FT= termostat za zatitu od zamrzavanja. Pri iskljuenju postrojenja zatvaraju se klapne za spoljni i otpadni vazduh.

Slika 19.10 Regulisanje u vazdunim postrojenjima sa vlaenjem

a)Vlaenje se vri pomou pare. Termostat T u prostoriji (kanalu za odvodni ili kanalu za dovodni vazduh) upravlja ventilom V1 grijaa vazduha. T1 = graninik za minimalnu temperaturu. Higrostat H dejstvuje na ventil za paru V2, klapna za spoljni vazduh K zatvara se pri iskljuenju do minimalne koliine vazduha.b)Vlaenje se vri u sekciji za vlaenje sa cirkulacionom pumpom. Termostati T i T1 su kao na 338-83a. Higrostat H" ukljuuje i iskljuuje pumpu za vodu P.Spoljni termostat T2 pri padu temperature zatvara klapnu za spoljni vazduh.

Slika 19.11 Regulisanje u jednom dvocjevnom klimatizacionom postrojenju visokog pritiska sa prebacivanjem reima ljeto-zima