Quando si progetta un sistema di ventilazione, spesso ci si imbatte nei termini "VAV", "CAV" e "Constant Pressure Control". In questo articolo vorrei spiegare cosa significano esattamente questi termini, quando quale opzione viene utilizzata e a cosa è necessario prestare attenzione durante la progettazione e la regolazione di un sistema di ventilazione automatizzato.
I moderni sistemi di ventilazione per abitazioni o edifici (commerciali) utilizzano spesso un gruppo di ventilazione centrale o un'unità di trattamento dell'aria (UTA) che può essere dotata o meno di un sistema di recupero del calore. In una casa, questo sistema di ventilazione centrale si trova solitamente in soffitta, mentre in un edificio (commerciale) è solitamente installato all'esterno sul tetto o da qualche parte accanto all'edificio. Attaccato a questo sistema di ventilazione centrale c'è una rete di condotti d'aria, ognuno dei quali ha una griglia di ventilazione all'estremità. In passato, queste griglie venivano spesso regolate manualmente per stanza per ottenere la portata desiderata. Al giorno d'oggi, ci sono reti elettriche. Ancora meglio è prevedere una valvola di controllo VAV o CAV completamente automatica all'estremità del condotto, subito prima della griglia.
Controllo della pressione costante
Sia che controlliamo con una griglia regolabile manualmente o con una serranda VAV/CAV automatizzata, controllando le serrande per stanza o per zona, ovviamente non ci siamo ancora. Se il sistema di ventilazione centrale, dotato di uno o più ventilatori, non regola la sua velocità in base alla richiesta totale di aria pulita all'interno della rete, il controllo delle serrande comporterebbe semplicemente un aumento del tiraggio e del rumore che entra nell'ambiente attraverso le griglie. E' quindi necessario installare un regolatore di pressione differenziale nella condotta principale, subito prima della centrale di ventilazione. Questo controller garantisce che la velocità dei ventilatori venga regolata in relazione alla richiesta totale. Solo grazie a questo controllo costante della pressione la posizione delle serrande produrrà effettivamente il volume d'aria desiderato per ogni singola stanza.
Alcuni sistemi di ventilazione centralizzata dispongono di un regolatore di pressione differenziale integrato, mentre altri dispongono di un ingresso analogico o digitale al quale è possibile inviare un segnale di controllo da un regolatore di pressione differenziale esterno. Sentera offre una vasta gamma di regolatori di pressione differenziale. La maggior parte di essi può essere equipaggiata con un tubo di Pitot, che consente la misurazione della velocità dell'aria. Questo è ancora più conveniente e spesso più preciso della misurazione della pressione differenziale.
Serrande VAV per portata d'aria variabile
Per motivi di efficienza energetica, preferiamo la ventilazione basata sulla richiesta delle stanze della nostra casa o del nostro edificio. Ciò significa che non lavoreremo più con griglie regolabili manualmente, ma utilizzeremo sensori per misurare la qualità dell'aria in una stanza e ventilare quel tanto che basta per mantenere una buona qualità dell'aria. Del resto, ventilare più del necessario comporterebbe spesso dispersioni di calore (d'inverno, si intende), e questo è ovviamente irresponsabile, sia per motivi ambientali che economici. Il sensore ambientale, il sensore per condotti o il sensore integrato nella serranda di regolazione aprirà o chiuderà la posizione della serranda VAV in proporzione alla qualità dell'aria misurata. Quanto peggiore è la qualità dell'aria, tanto più la valvola si apre e viceversa. Questo crea un volume d'aria variabile (VAV), correlato alla qualità dell'aria misurata.
Serrande CAV per un volume d'aria costante
A differenza di una serranda VAV che fornisce un volume d'aria variabile in base alla qualità dell'aria, una serranda CAV assicura che una stanza o una zona riceva un volume predeterminato di aria pulita. Un volume d'aria costante (CAV) viene spesso utilizzato perché è obbligatorio o perché è difficile misurare la qualità dell'aria in un particolare spazio e ventilare in base alla richiesta, come nel caso di una serranda VAV. Ogni volta che si verificano cambiamenti in altri ambienti collegati allo stesso gruppo di ventilazione centrale, la serranda CAV rileva una differenza di pressione e regola la posizione della valvola per mantenere il setpoint del volume d'aria costante desiderato per questo particolare ambiente.
Possiamo combinare VAV e CAV in un unico sistema di ventilazione?
Sì, è possibile combinare entrambi i sistemi. Ad esempio, un controllo VAV basato sulla domanda potrebbe essere utilizzato per uffici panoramici e sale riunioni e un controllo CAV per sale di produzione o officine. Dopotutto, il controllo costante della pressione tiene conto della somma, della richiesta totale di aria fresca per l'intero edificio. Indipendentemente dal fatto che si tratti di VAV o CAV.
A cosa dobbiamo stare attenti?
Portata minima
Se si utilizzano sensori da condotti o sensori integrati direttamente nella serranda di regolazione, è necessario garantire una circolazione d'aria minima per consentire ai sensori di misurare la qualità dell'aria ambientale. Perché se l'aria della stanza non raggiunge i sensori, ovviamente non è possibile una misurazione corretta.
VAV e CAV consecutivamente
Come accennato in precedenza, va bene combinare VAV e CAV in parallelo. Cioè. che alcune stanze sono controllate da CAV e altre da VAV. In alcuni casi, tuttavia, i sistemi sono progettati nella misura in cui a monte del sistema di canali vengono utilizzate le serrande CAV e più in basso nei condotti vengono utilizzate le serrande VAV per fornire un volume d'aria basato sulla richiesta alle diverse stanze. Come ci si potrebbe aspettare, questo crea ulteriori sfide nel processo di bilanciamento. In parte perché gli attuatori CAV necessitano di un certo volume minimo (pre-pressione) per mantenere costante il loro volume d'aria. Se le serrande VAV che si trovano dietro una serranda CAV non richiedono più una portata sufficiente, la serranda CAV avrà difficoltà a mantenere la portata impostata.
I servizi cloud di SenteraWeb facilitano il bilanciamento
Inutile dire che progettare e controllare un sistema di ventilazione centrale può essere piuttosto complicato. Il fatto che le valvole di controllo Sentera VAV o CAV siano dotate di comunicazione Modbus e possano quindi essere monitorate e regolate da remoto può comportare un enorme risparmio di tempo. Si risparmiano anche le spese di viaggio e l'orario di lavoro. Anche se successivamente il cliente desidera apportare modifiche ai parametri o espandere il sistema, è possibile risparmiare ingenti costi grazie ai servizi cloud di SenteraWeb.
Valvole Sentera CAV
L'ACDPH-125, Sentera ha una valvola di controllo CAV rotonda da 125 mm nella sua gamma. Modbus RTU ne consente il controllo e la lettura in remoto oppure può essere incluso nella rete HVAC. Le valvole CAV da 160 e 200 mm sono attualmente in fase di sviluppo.
Valvole Sentera VAV
L'ACT-H-125 e ACT-H-160, Sentera dispone attualmente di 2 valvole VAV circolari motorizzate nella gamma mentre è in fase di sviluppo una versione da 200 mm. Queste valvole ACT-H possono essere controllate tramite Modbus RTU o tramite un segnale di controllo 0-10 VDC. Questo li rende compatibili non solo con i sensori Sentera, ma anche con sensori di terze parti. Le valvole Sentera VAV con sensori integrati di CO2, TVOC, CO, temperatura e umidità relativa sono attualmente in fase di sviluppo.