HVAC automatizálás

Automatyka systemów wentylacji często oznaczana skrótem HVAC (Heating, Ventilation, Air Conditioning) to branża inżynierii sanitarnej zajmująca się: ogrzewaniem (heating), wentylacją (ventilation), klimatyzacją (air conditioning). Automatyka HVAC odpowiedzialna jest za odpowiednie sterowanie poszczególnymi elementami składowymi, aby osiągać i utrzymywać żądane parametry przy jak najniższym zużyciu energii.

Głównym celem takiej automatyki jest zapewnienie zadanej wymiany powietrza oraz wymaganych parametrów powietrza narzuconych przez człowieka lub proces technologiczny. Automatyka sterująca instalacją wentylacyjno-klimatyzacyjną jest odpowiedzialna za spełnienie wymagań, dlatego zaprojektowanie tej automatyki jest bardzo ważne.

Sterowanie automatyki HVAC

Układ sterowania automatyki jest proporcjonalny do wielkości układu sterowanego. Powoduje to, że w prostych układach sterowanie jest zintegrowane przez sterownik z urządzeniem, w większych rozwiązaniach wymagana jest niezależna szafa sterownicza. W zewnętrznych urządzeniach w celu zabezpieczenia urządzenia przed czynnikami zewnętrznymi automatykę montuje się w obudowie urządzenia.

Jakie są funkcje automatyki HVAC?

W układach wentylacyjno-klimatyzacyjnych automatyka spełnia dwie podstawowe funkcje:

- funkcja sterująca: regulacja wydajności, temperatury; 
- funkcja zabezpieczająca: zabezpieczenie przed zamarzaniem.

Jakie są podstawowe elementy składowe automatyki HVAC?

W układach wentylacyjnych często spotkać można następujące elementy:

- czujnik temperatury – służy do pomiaru temperatury powietrza (nawiewanego, wywiewanego, zewnętrznego).
- czujnik wilgotności (higrostat) – element odpowiedzialny za pomiar wilgotności względnej.
- termostat przeciwzamrożeniowy – zabezpiecza nagrzewnicę wodną przed zamarzaniem. Czujnik ten mierzy temperaturę powietrza nawiewanego za nagrzewnicą, a następnie porównuje z minimalną dopuszczalną temperaturą. Gdy temperatura spadnie poniżej dopuszczalnej, otwarta zostaje przepustnica na wejściu i następuje wyłączenie wentylatorów oraz otwarcie zaworu nagrzewnicy.
- Termostat zabezpieczający przed przegrzaniem – zabezpiecza nagrzewnicę elektryczną przed zbyt wysoką temperaturą. Gdy przekroczona zostanie dopuszczalna temperatura, nagrzewnica zostaje wyłączona, a otwarcie następuje dopiero, bo odpowiednim obniżeniu temperatury.
- Czujniki ciśnienia – dokonują pomiaru różnicy ciśnień, najczęściej przed i za filtrem. Pomiar ten dostarcza informacji o stopniu zanieczyszczenia. Dodatkowo czujnik ten można wykorzystać do kontroli wentylatora napędzanego paskiem klinowym.
- Czujnik tlenku węgla – mierzą zawartość tlenku węgla, znanego jako czad, w powietrzu
- Siłowniki – ich zadaniem jest przestawianie elementów nastawczych zgodnie z sygnałem podanym przez regulator. Wyróżniamy siłowniki: elektryczne, pneumatyczne, hydrauliczne, elektrohydrauliczne oraz elektropneumatyczne.
- Zawory – są to elementy, które pod wpływem sygnału ze sterownika regulują strumień energii wody, pary lub innego medium dostarczanego do centrali klimatyzacyjnej.
- Falowniki – są wykorzystywane do regulowania prędkości obrotowej zespołu silnik-wentylator powoduje to płynną regulację.
- Interfejs użytkownika – pozwala na odczytanie wartości parametrów oraz umożliwia na zadawanie konkretnych parametrów instalacji.
- Sterowniki programowalne – wykorzystywane do wysyłania sygnałów sterujących.
- Szafki sterownicze – obudowa, w której schowane są elementy automatyki HVAC.