Ролята на KNX в контрола на сградната вентилация

Качеството на въздуха в закрити помещения винаги е било сред актуалните теми в ОВК проектирането, особено що се касае до микроклимата на работни места. Напоследък обаче фокусът постепенно се измества към качеството на въздуха в жилищни помещения.

Съвременните сгради стават все по-въздухонепропускливи с оглед изискванията за енергийна ефективност, а това поставя на дневен ред задачата да се осъществява по-стриктен мониторинг на качеството на въздуха и ефективността на вентилацията, за да се избегнат сериозни дихателни заболявания и да се оптимизира комфортът на обитателите.

Статията разглежда спецификите на вентилационните системи с рекуперация на топлина, които са заложени и в стандарта за пасивни сгради, и проучва ползите от внедряването на KNX-съвместими контролни устройства по отношение на енергийната ефективност и комфортния микроклимат.

Енергийната ефективност е ключов приоритет
Основният двигател за внедряването на комуникационни платформи като KNX в жилищата е енергийната ефективност. Широко известно е, че охлаждането на една сграда или помещение изисква сериозни финансови ресурси.

По данни на Carbon Trust (организация с идеална цел, която съдейства на компаниите да намаляват въглеродните си емисии) енергийната консумация и въглеродните емисии на една обикновена сграда могат да нараснат с до 100% след внедряването на система за климатизация.

С поставянето на целите за нулеви въглеродни емисии от домовете значението и функциите на вентилацията трябва да бъдат преосмислени, така че тя да осигурява оптимални резултати, без да пречи на другите жилищни системи да функционират ефективно.

Опитът да се подобри качеството на въздуха в затворено помещение чрез отваряне на прозорец например, макар и най-очевидното, не е най-ефективното решение. Напротив - “проветряването набързо” може да доведе до енергийни загуби между 20 и 30%. Използването на протокол като KNX за мониторинг и управление на вентилацията би могло да елиминира тези загуби.

Управление на вентилация с рекуперация
В много страни от Европейския съюз са въведени задължителни норми за възстановяване на енергията от отработения въздух при вентилация. Рекуперацията в системите за вентилация е един от методите за повишаване ефективността на тези системи и намаляване на енергийните разходи.

Освен експлоатационните разходи намалява и вредното въздействие върху околната среда и се подобрява микроклиматът в помещенията. При този тип системи въздухообменът се осъществява по механичен път чрез вентилатор, а в горещи или влажни зони (като кухни и бани) топлината от влажния въздух се възстановява и се преразпределя към други зони от жилището, които са по-хладни и чрез нея могат да бъдат затоплени.

Отвън се въвежда свеж въздух, който повишава концентрацията на кислород и съдейства за по-комфортна среда.
Самостоятелно функциониращите системи за вентилация с рекуперация имат някои недостатъци в сравнение с интегрираните в KNX платформата за управление на сградата.

Сред тях е липсата на визуализация на производителността на вентилационната система. Това е сериозен минус, когато отоплението и охлаждането са двете най-големи пера по отношение на енергийната консумация. Така е по-трудно и да се откриват аварии в системата. Самостоятелната система няма възможност и за дистанционно управление от крайния потребител. Друг недостатък е ограничената или липсваща комуникация с останалите системи в жилището.

Управлението на механичните вентилационни системи с рекуперация на топлина посредством KNX платформа спомага за преодоляването на всички изброени дотук проблеми и за интегрираното управление на вентилацията заедно с останалите жилищни системи.

Така вентилационната система може да се свърже с останалите в дома и да се настрои да зависи от фактори като: нива на CO2, влажност, вътрешна температура, отваряне/затваряне на прозорци и външна температура. Управлението чрез KNX е лесно и евтино - вече инсталираните задвижки за другите системи обикновено разполагат със свободни канали, които могат да бъдат използвани за контрол на вентилационния блок.

KNX-съвместими решения
Все повече ОВК производители се насочват към разработването на KNX-съвместими устройства и решения като задвижващи механизми, сензори за CO2, винтови вентилаторни задвижки и други, които могат да подсилят потенциала за енергоспестяване и осигуряване на здравословна среда.

Сензори за въглероден диоксид. Качеството на въздуха в помещенията зависи преди всичко от концентрацията на CO2. Количеството въглероден диоксид може да се измерва постоянно или периодично, като при надвишаване на максималното ниво обикновено се включва вентилационната система. Измерването на концентрацията се осъществява чрез CO2 сензори.

Обикновено този тип сензори са съставени от инфрачервен източник, който излъчва чрез направляващи диполи, оптичен филтър, който пропуска само необходимата дължина на вълната, и детектор, който измерва количеството на инфрачервеното излъчване. Колкото по-висок е делът на CO2 в помещението, толкова по-малко инфрачервени лъчи ще достигнат до детектора.

Инсталирането на сензор за въглероден диоксид, програмиран с максимален праг на CO2, позволява автоматично усилване на въздушния поток, редуциране на нивата на CO2, увеличаване на количествата пресен въздух и кислород в помещението.

Контрол на влажността. Ръчното управление на вентилаторите, използвани за жилищна вентилация, само по себе си възпрепятства постигането на оптимално качество на въздуха в затворени помещения и оптимална енергийна ефективност.

Внедряването на едно-единствено KNX решение за детекция, мониторинг и регулиране на влажността в системата би могло радикално да намали кондензацията в топли и влажни помещения като бани и кухни.

Подобно на сензорите за въглероден диоксид, решенията за регулиране на влажността могат да бъдат програмирани така, че при дадени нива на влажност вентилационният блок да превключи на усилен режим или да увеличава скоростта на вентилаторите пропорционално, за да поддържа необходимите нива на комфорт.

Понижаването на нивата на влажност води и до множество ползи за сградната инфраструктура, сред които и цялостно намаляване на влагата в сградата, причина за редица деструктивни явления като мухъл и рушене.

Регулиране на температурата. Вентилационните системи осъществяват въздухообмена в цялото жилище, като ефект от това е изравняването на температурата в отделните помещения. Това е особено полезно в стаи с мощни източници на топлина като печки/камини на дърва или с големи остъклени зони, тъй като топлината от такива източници не се губи, а се преразпределя в жилището. Това носи ползи не само по отношение на комфорта, но и на разходите.

Много механични вентилационни системи с рекуперация на топлина включват и летен байпас, който може да бъде използван, когато охлаждането е скъпо, а външната температура позволява жилището да се охлажда съвсем малко за постигане на необходимия микроклимат.

С използването на KNX-съвместимо контролно устройство температурата може да бъде наблюдавана през различните сезони и могат да бъдат зададени оптимални настройки на системата за цялата година. KNX платформата може да бъде използвана в комбинация с други системи за подобряване на комфорта в жилището чрез управление на вътрешната среда посредством сензори за присъствие, таймери и логически контролери.

Внедряването на KNX система позволява наблюдение и управление на жилището като едно цяло и на всяко помещение поотделно, за да се осигури здравословна и комфортна среда за обитателите и максимална енергийна ефективност.