W artykule przedstawiono wyniki pomiarów laboratoryjnych oraz obliczeń komputerowych (CFD) pozwalających na ocenę skuteczności wykorzystania odcinającej klapy przeciwpożarowej działającej w funkcji regulatora przepływu powietrza VAV (Variable Air Volume). Pomiary, których wyniki zaprezentowano, przeprowadzono w Laboratorium Badawczym firmy Smay sp. z o.o. w trakcie standardowej procedury kalibracyjnej. Zbadano możliwości stabilizacji strugi powietrza, z wykorzystaniem ekranu wykonanego z blachy perforowanej, w celu minimalizacji wpływu lokalnych zakłóceń przepływu powietrza na dokładność regulacji końcowej

W ostatnich latach zaobserwować można stopniowy wzrost popularności regulatorów przepływu VAV, które przy zastosowaniu odpowiednich kryteriów doboru pozwalają w precyzyjny sposób kontrolować strumień powietrza w instalacjach wentylacyjnych. Związane jest to bezpośrednio z rosnącymi wymaganiami w odniesieniu do założonych parametrów komfortu w pomieszczeniach oraz systematycznym podnoszeniem poziomu bezpieczeństwa w budynkach na wypadek pożaru. Problem ten jest szczególnie widoczny w obiektach wyposażonych w rozległe instalacje wentylacyjne, w których z uwagi na liczbę zamontowanych urządzeń, konieczne jest stosowanie scentralizowanych systemów sterowania i monitoringu. Rozwiązaniem kompromisowym pozwalającym na zachowanie wszystkich parametrów funkcjonalnych instalacji wentylacyjnej oraz wymaganego poziomu bezpieczeństwa na wypadek pożaru może być zastosowanie urządzeń zintegrowanych.

2 w 1 – regulator i klapa ppoż

Przykładem udanej próby integracji dwóch urządzeń może być przeciwpożarowa klapa odcinająca z funkcją regulatora przepływu VAV oferowana przez firmę Smay sp. z o.o. pod handlową nazwą Da Vinci. Idea takiego rozwiązania polega na wyposażeniu odcinającej klapy przeciwpożarowej z siłownikiem w układ kontrolnopomiarowy pozwalający na wykorzystanie jej jako regulatora VAV. W skład układu automatyki wchodzi przetwornik ciśnienia różnicowego, regulator oraz element wykonawczy w postaci siłownika pozwalającego na kontrolę położenia przegrody. Integrację ułatwia dodatkowo fakt, że duża część montowanych obecnie w budynkach klap przeciwpożarowych wyposażona jest w siłowniki, co w naturalny sposób ułatwia wykorzystanie ich jako elementów regulacyjnych.

Praca w funkcji klapy przeciwpożarowej jest nadrzędna i uruchamiana w momencie detekcji pożaru. W praktyce stosowanie takiego rozwiązania pozwala na ograniczenie kosztów inwestycyjnych związanych z wykonaniem instalacji poprzez redukcję liczby urządzeń oraz istotne ograniczenie kosztów wykonania okablowania instalacji. Integracji urządzeń bez względu na dziedzinę ich aplikacji towarzyszą wątpliwości dotyczące ich funkcjonalności, a dokładniej utraty pewnych zalet w wyniku konieczności wprowadzania zmian konstrukcyjnych i poszukiwania kompromisów. W myśl powiedzenia „Jak coś jest do wszystkiego, to jest do niczego” należy więc każdorazowo zastanowić się jakie konsekwencje pociąga za sobą wspomniana integracja.

Rys. 1. Klapa Da Vinci KTM-ME-VAV

Brak doświadczeń w tym zakresie oraz zastosowanie nowego pomysłu wymusiło konieczność przeprowadzenia szeregu badań potwierdzających skuteczność i funkcjonalność opracowanej konstrukcji. Dla zapewnienia odpowiedniego poziomu niezawodności wykorzystano sprawdzoną konstrukcję klap przeciwpożarowych własnej konstrukcji KTM i KWP oraz kompletny układ automatyki uznanego producenta. Dodatkowo we własnym zakresie w Laboratorium Badawczym firmy Smay sp. z o.o. przeprowadzono szereg badań uzupełniają cych, stanowiących rozszerzenie standardowej procedury kalibracji, której poddawane są wszystkie regulatory VAV.

Badania laboratoryjne (...)

Wyniki analizy (...)

Podsumowanie

Na zakończenie warto zaznaczyć, że przeprowadzone badania potwierdziły praktyczne możliwości zastosowania rozwiązania zintegrowanego Da Vinci jako regulatora przepływu powietrza VAV oraz odcinającej klapy przeciwpożarowej bez utraty funkcjonalności tych urządzeń. Jako niewątpliwe zalety praktycznej aplikacji tego rozwiązania wskazać należy możliwość ograniczenia kosztów inwestycyjnych jak również stałą kontrolę poprawności działania urządzenia w funkcji klapy przeciwpożarowej. Dzięki integracji przeprowadzane jedynie okresowo testy klapy przeciwpożarowej prowadzone są praktycznie w sposób ciągły podczas codziennej eksploatacji w funkcji regulatora VAV, co pozwala na wykrycie ewentualnych usterek, podnosząc w ten sposób poziom bezpieczeństwa na wypadek pożaru w obsługiwanym budynku, co bez wątpienia stanowi wartość nadrzędną.

Rys. 4. Rozkład prędkości powietrza w kanale z przegrodą regulacyjną, bez zastosowania ekranu z blachy perforowanej; prędkość powietrza na wlocie do kanału w = 2,0 m/s

Rys. 5. Rozkład prędkości powietrza w kanale z przegrodą regulacyjną, z zastosowaniem ekranu z blachy perforowanej; prędkość powietrza na wlocie do kanału w = 2,0 m/s

Rys. 6. Rozkład prędkości powietrza w kanale z przegrodą regulacyjną, bez zastosowania ekranu z blachy perforowanej; prędkość powietrza na wlocie do kanału w = 5,0 m/s

Rys. 7. Rozkład prędkości powietrza w kanale z przegrodą regulacyjną, z zastosowaniem ekranu z blachy perforowanej; prędkość powietrza na wlocie do kanału w = 5,0 m/s