Misurazione del flusso efficiente nel canale aereo: esempi di tecnologia e applicazione

Importanza della misurazione del flusso HVAC/HLK

Misurazione del flusso efficiente nel canale aereo è la base per la tecnologia di costruzione efficiente dal punto di vista energetico e una qualità ottimale dell'aria della stanza. In un momento di aumento dei costi energetici e requisiti ambientali più stretti, le vittorie precise Misurazione del flusso nei sistemi HVAC (Tecnologia di riscaldamento, ventilazione, aria condizionata - Hlk) sempre più importante per ingegneri e tecnici. Questa guida pratica mostra tecniche di misurazione comprovate, Esempi di applicazioni Da vari settori (incluso il trattamento delle acque) e soluzioni moderne per impegni aerei affidabili nei sistemi HLK. Quindi imparerai come una buona Misurazione del flusso nel canale aereo può contribuire a ridurre i costi operativi e l'ottimizzazione del sistema.

Perché la misurazione del flusso nei canali dell'aria è indispensabile?

IL Misurazione del flusso nel canale aereo Forma la spina dorsale dei moderni sistemi HLK. Senza dati di flusso del volume dell'aria precisi, né il consumo di energia né la qualità dell'aria della stanza possono essere ottimizzati. Il monitoraggio continuo dei flussi d'aria consente ai disturbi del sistema di riconoscere presto, Condizioni critiche (come la deflessione del filtro o il fallimento del ventilatore) da risolvere in tempo e ridurre al minimo i costi operativi.

Aspetti di benefici centrali nella pratica:

• Regolazione efficiente dal punto di vista energetico di ventilazione e sistemi di aria condizionata: evita lo scambio d'aria non necessario e risparmia energia di riscaldamento o raffreddamento.
• Conformità agli standard di qualità dell'aria In carica e edifici industriali, garantisce salute e comfort.
• Monitoraggio delle prestazioni del filtro - Segnala in tempo utile quando i filtri devono essere modificati o puliti.
• Prove delle specifiche della pianta - per esempio. conformità ai valori e alle norme di pianificazione (come Din EN 12599) con accettazione e funzionamento.

Un moderno Misurazione del flusso nel canale aereo Aiuta anche a riconoscere i filtri intasati o i fan difettosi immediatamente nel sistema. Soprattutto in Edifici efficienti dal punto di vista energetico Con le esigenze, la ventilazione è una Monitoraggio del flusso preciso indispensabile per ottenere effettivamente i risparmi pianificati e le condizioni dell'aria della stanza.

I principi di misurazione più importanti per le correnti d'aria (HVAC)

Ci sono diversi Tecniche di misurazione, per catturare la velocità di flusso e il flusso di volume nei canali dell'aria. Di seguito presentiamo i principi di misurazione più importanti: ciascuno con i loro funzionali, vantaggi e aree tipiche di applicazione.

1. Misurazione del flusso termico (principio calorimetrico)

IL Principio di misurazione calorimetrica si è affermato particolarmente affidabile per la misurazione del flusso nelle applicazioni HVAC. Si basa sulla mometria di calore, ovvero il trasferimento di calore tra un sensore riscaldato e il mezzo incollato (aria).

Come funziona: Un sensore di temperatura viene costantemente riscaldato a una temperatura definita, mentre un secondo sensore misura la temperatura dei media di corrente. Se l'aria scorre oltre il sensore, il flusso d'aria si raffredda il sensore riscaldato - l'energia necessaria (o la differenza di temperatura tra i sensori) è proporzionale alla velocità di flusso. I dispositivi moderni compensano automaticamente le fluttuazioni dell'aria nell'aria regolando il sensore riscaldato per un valore di riferimento.

Vantaggi dei misuratori di flusso termico:

• Alta sensibilità: Misurare velocità di flusso molto basse in modo affidabile da ca. 0,1 m/s.
• Elevata precisione: È possibile raggiungere una precisione di misurazione fino a ± 2 % del valore misurato.
• Indipendenza della posizione di installazione: Capacità di misurazione a 360 °, cioè in gran parte indipendente dalla direzione del flusso.
• Funzionamento senza manutenzione: Nessun problema in movimento o problemi di inquinamento dovuti a sensori incapsulati.

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2. Anemometro a ruota a passeggio

IL Anemometro della ruota dell'ala (anche l'anemometro a pala) è un classico dispositivo di misurazione meccanico per le velocità di flusso, che viene utilizzato soprattutto nelle velocità dell'aria media a più elevate. Qui una piccola ruota a impatto (elica) ruota nel flusso d'aria e la velocità viene convertita in un segnale di velocità.

Proprietà e vantaggi:

• Intervallo di misurazione tipico: Velocità di flusso di circa 0,5 a 30 m/s (a seconda del dispositivo).
• Robustezza: Tecnologia meccanicamente semplice e comprovata con una struttura robusta, adatta anche per ambienti accidentati.
• Display diretto: Molti vamometri a mano indicano direttamente la velocità di flusso di corrente; Adatto per veloce Misurazioni dei punti Per la revisione.
• Tempo di integrazione regolabile: Per risultati più dettagliati, è possibile fare una media per compensare gli effetti di turbolenza.
• Efficienza dei costi: Una soluzione relativamente economica, specialmente per misurazioni temporanee O missioni mobili, poiché spesso non è necessaria alcuna installazione fissa.
• Area di applicazione: Gli anemometri della ruota dell'ala vengono spesso utilizzati per controllare i sistemi di ventilazione, nei laboratori o nel servizio sul campo. Nei sistemi installati permanentemente, sono meno comuni dei sensori termici perché hanno parti in movimento e più sforzi di manutenzione.

3. Differente processo di pressione (tubo di stoccaggio/Pitot)

Uno Metodo ulteriormente stabilito Questo è per l'energia aerea nei canali Processo di stampa diverso. Qui, la velocità di flusso viene determinata indirettamente usando la differenza di pressione tra la pressione del tassello e la pressione statica dell'aria che scorre. In genere vieni Tubo di conservazione di Prandtl (tubo di Pitot) O utilizzare speciali sensori di pressione differenziale con piastre di impatto.

Principio funzionale: Un tubo con apertura contrariamente alla direzione del flusso misura la pressione complessiva (pressione della polvere), mentre un'apertura laterale o una seconda linea cattura la pressione statica nel canale. Dalla differenza di pressione, il dispositivo calcola il Velocità di flusso Secondo l'equazione di Bernoulli. Se l'installazione viene aggiunta da diversi punti di misurazione o una sonda di pressione effettiva, il flusso di volume può essere determinato anche tramite la sezione trasversale delle fognature.

Vantaggi e caratteristiche speciali:

• Tecnologia comprovata: Diverse misurazioni della pressione sono state utilizzate a lungo e sono descritte in molti standard.
• Semplicità: I sensori sono relativamente semplici e possono spesso essere retrofitati (è sufficiente un foro nel canale per il tubo di conservazione).
• Area di applicazione: Bene adatto per Velocità di flusso elevato e sezioni trasversali di grandi canali. Tuttavia, velocità molto basse (<0,5 m/s) possono essere registrate in modo meno preciso.
• Manutenzione: I tubi Staur non hanno elettronico nel flusso d'aria e sono insensibili, ma devono essere controllati occasionalmente per lo sporco.

4. Misurazione del flusso ad ultrasuoni

Al Misurazione del flusso ad ultrasuoni I segnali acustici vengono utilizzati per determinare la velocità di flusso dell'aria. Due sensori opposti inviano e ricevono impulsi ad ultrasuoni che sono influenzati dal flusso d'aria.

Principio funzionale: I sensori sono disposti in modo tale che un impulso sano Con la corrente e uno Contro la corrente viene inviato. Il flusso d'aria provoca un termine minimo di tempo tra le due direzioni: il suono con il flusso d'aria richiede un po 'più corto che contrario alla direzione del fiume. Da questo Differenza del termine Calcola l'elettronica La velocità di flusso media nella sezione trasversale di misurazione. I moderni misuratori di flusso degli ultrasuoni possono anche identificare la direzione del flusso (in avanti e il backflow) e spesso misurare la temperatura dei media contemporaneamente.

Vantaggi delle applicazioni:

• Ampio intervallo di misurazione: Velocità di flusso fino a ± 40 m/s Misurabile, adatto anche per velocità molto elevate.
• Grandi sezioni cross: Può essere utilizzato per il diametro del canale fino a diversi metri (ad es. Fino a 2,5 m o più), poiché non è necessaria alcuna installazione nella sezione trasversale del flusso.
• Nessuna parte meccanica: Indossare -free e a bassa manutenzione, poiché vengono utilizzati solo segnali sonori.
• Variabili di misurazione versatili: Oltre al flusso di volume, alcuni dispositivi forniscono anche la temperatura e la direzione della corrente.

Area di applicazione: I sistemi di misurazione degli ultrasuoni possono essere trovati principalmente in grandi canali di ventilazione, ad es. In REMANDS, test tunneali o grandi impianti industrialidove i sensori convenzionali sarebbero difficili da installare. A causa della tecnologia avanzata, di solito sono più costosi da acquistare, ma offrono vantaggi unici in applicazioni speciali.

Criteri di selezione per dispositivi di misurazione del flusso

Quando si sceglie il dispositivo di misurazione giusto per il Misurazione del flusso nei sistemi HVAC/HLK Parametri diversi devono essere presi in considerazione. Ogni campo dell'applicazione pone requisiti diversi, dai piccoli canali climatici alle grandi date di scarico nell'industria.

Criteri di selezione importanti a colpo d'occhio:

• Area di misurazione della velocità di flusso: Hai bisogno di velocità molto basse da 0,1 m/s o si tratta di correnti elevate fino a 50 m/se più? Scegli un dispositivo richiesto Area di velocità (ad es. 0,1 - 20 m/s o 5 - 50 m/s) coperto in modo affidabile.
• Temperatura e qualità dei media: Nota le temperature nel canale. I dispositivi standard funzionano da ca. Da -20 ° C a +80 ° C. Sensori speciali ad alta temperatura sono necessari per temperature più elevate (aria calda, aria di scarico da processi fino a 350 ° C). I componenti umidi, polvere o aggressivi dell'aria possono anche influire sulla selezione del dispositivo (materiale robusto, classe di protezione IP67 o simile).
• Dimensioni del canale e condizioni di installazione: Potrebbe non esserci un grande dispositivo di misurazione in canali molto piccoli: qui sono adatti a sensori o sonde compatte che vengono inseriti dall'esterno. In canali molto grandi (diametro> 1 m), possono essere necessari diversi punti di misurazione o metodi speciali (ultrasuoni, array di tubi pitot) per ottenere risultati rappresentativi.
• Accuratezza di misurazione desiderata: Pensa a quanto debba essere precisamente la misurazione. Per Dichiarazioni o convalide di energia Dovrebbero essere utilizzati dispositivi altamente accurati (errori <2–3 %). Per un'attività di monitoraggio puro (ad es. Fan/non funziona), una protezione a flusso può anche soddisfare un po 'meno di precisione se i costi vengono risparmiati.
• Uscita e interfacce del segnale: Assicurarsi che il dispositivo di misurazione offra output compatibili per la tecnologia di controllo o controllo. Analogico 0-10 V, 4-20 Ma O interfacce digitali (MODBUS, BACNET) sono richieste a seconda del sistema. Anche l'alimentazione (24 V CC, 230 V CA, ecc.) Deve adattarsi.

Area di misurazione e velocità tipiche del canale: Alcune linee guida per la classificazione qui: in I canali d'aria di alimentazione L'aria di solito si sposta dai sistemi di ventilazione con 2-8 m/s, in Salire i canali dell'aria Un po 'più veloce (3-12 m/s), le linee principali raggiungono sistemi di grandi dimensioni 5-15 m/s. Sistemi di aspirazione industriale O l'aria di processo può avere correnti fino a 30 m/s. Questi numeri ti aiutano a scegliere un dispositivo con un intervallo di misurazione adeguato. Se il dispositivo è troppo al di sopra della solita area, la risoluzione soffre di valori bassi; Se è troppo stretto, raggiunge i suoi limiti ai carichi migliori.

Installazione e posizionamento ottimale

IL Installazione corretta Un misuratore di flusso è cruciale per risultati precisi. Anche il miglior dispositivo di misurazione fornisce valori errati quando è stato inserito nel canale o è stato migliorato in modo improprio. Pertanto, nota alcune regole di base per l'installazione:

Posizionamento corretto nel sistema del canale

• Considera le rotte di ingresso: Il flusso d'aria dovrebbe essere calmato e uniformemente nel punto di misurazione. Almeno si consigliano 5 × diametro del tubo Distanza dritta davanti al sensore, meglio di più. Dopo l'interferenza, come archi stretti, rami, ventilatori o lembi, sono persino ca. 10 × diametro La rotta di ingresso consiglia perché c'è turbolenza.
• Tenendo conto della linea sospesa: Dietro il sensore dovrebbe essere almeno 3 × diametro del tubo Segui il percorso. Si evita che il sensore si trovi direttamente di fronte a un ulteriore disturbo (come una curva), che potrebbe influenzare la misurazione.
• Posizione in sezione trasversale: Idealmente, il sensore è posto al centro della sezione trasversale delle fognature, dove la corrente è la più rappresentativa. Nel caso delle sonde di inquinamento, il limite del sensore dovrebbe essere approssimativamente al centro della fogna. Nei tubi rotondi, può avere senso disporre la sonda leggermente in diagonale per ridurre al minimo l'influenza della gravità sui depositi di sporcizia.
• Nota la direzione del flusso principale: Molti sensori (specialmente termici) misurano indipendentemente dalla direzione, ma è ancora consigliabile allinearli in base alla direzione del flusso prevista (se specificato dal produttore). Ciò facilita anche l'interpretazione dei segni e possibilmente annunci direzionali.

Evita frequenti errori di installazione

• Route sedative inadeguate: Se non vengono osservate le rotte dritte menzionate di cui sopra, la corrente può ancora essere inghiottita o distribuita in modo non uniforme nel punto di misurazione. Ciò porta a significativi errori di misurazione. Se necessario, devi lavorare con i fiori (ad es. Lattice a nido d'ape) se non sono più possibili linee rette.
• Assemblaggio in zone sfavorevoli: Evita l'installazione direttamente dietro archi, valvole a farfalla o prese alla ventola. Ci sono spesso lì Currenti trasversali O componenti rotanti nel flusso d'aria che falsificano la misurazione. Meglio installare un po 'più lontano.
• LECKAGES nel punto di misurazione: Presta attenzione a un'implementazione densa quando le sonde vengono inserite nel canale. Il leader non può solo influenzare la misurazione, ma anche portare alla fuga o alla trazione dell'aria, che può interferire con il sistema complessivo. Utilizzare viti o flange adatte per sigillare la posizione di installazione.
• Profondità di immersione sbagliata: La corretta profondità di immersione deve essere osservata in particolare nel caso di sensori di inserimento. Se il sensore è troppo lontano o se sporge troppo poco nel flusso d'aria, non misura il rappresentante. La maggior parte dei produttori specifica come posizionare il sensore (ad esempio la punta al centro del tubo). Attenersi a queste specifiche.

Sistemi di monitoraggio e allarme (Guardie a flusso)

Oltre alla misurazione continua del flusso d'aria esatto, ci sono molte applicazioni in cui è sufficiente, Per monitorare i valori di soglia - Quindi determina semplicemente se la corrente è disponibile o supera un valore minimo. Vieni qui Fluire Da utilizzare, che aumentano l'allarme se la corrente di corrente o troppo alta corrente o una corrente alta.

👉 Raccomandazione del prodotto: Per il monitoraggio affidabile delle correnti minime o massime nei sistemi HLK, Seikom Electronic offre il Guardia del flusso RLSW®5 F3 A. Questo sensore funziona secondo quello sopra descritto Principio termicoma è principalmente come Interruttore progettato. È possibile regolare singolarmente a quale velocità di flusso i suoi interruttori di relè. Per esempio, Quantità minime d'aria monitorare (importante per i sistemi di aria di scarico per pagare sostanze pericolose in modo sicuro) o Limiti massimi Impostare (ad esempio per prevenire flussi d'aria troppo forti che sprecano energia).

Caratteristiche essenziali di RLSW®5 F3:

• Sensore incapsulato senza manutenzione con Principio di misurazione termica (nessuna parte in movimento).
• Soglie di commutazione regolabili: Adattabile in modo flessibile al flusso minimo o massimo desiderato.
• Output di relè (Wechsler), che può attivare direttamente un allarme o spegnere un sistema se il valore di flusso è al di fuori dell'area di destinazione.
• Alloggi robusti (tipo di protezione IP67), adatto per ambienti industriali.
• Temperatura operativa del mezzo fino a 90 ° C, il che significa che può anche essere monitorata l'aria di scarico caldo.

Vantaggi delle applicazioni: Tale guardia di flusso riconosce ad es. Guasti alla ventola o inquinamento da filtro Molto presto perché questi eventi scendono immediatamente al di sotto del valore di soglia. In caso di emergenza, il dispositivo può essere uno Arresto automatico Introduzione o relazione alla tecnologia di gestione dell'edificio per evitare danni consequenziali. Allo stesso tempo ne indossa uno Gestione efficiente dal punto di vista energetico Esempio AT mettendo un sistema in stand-by non appena la promozione dell'aria non è più richiesta. L'integrazione nei controlli esistenti (PLC o sistema di controllo dell'edificio) è facilmente possibile attraverso il segnale standard o il relè.

Norme e standard importanti

Nel Misurazione del flusso per i canali dell'aria Si applicano standard e linee guida diverse che dovrebbero garantire che le misurazioni siano comparabili e affidabili. A seconda del settore e della regione, possono essere rilevanti standard diversi:

• Din EN 12599: Ventilazione di edifici: metodi di prova per i sistemi di ventilazione e condizionamento dell'aria. Questo standard descrive come devono essere eseguiti i test di accettazione e funzionali dei sistemi HLK, comprese le misurazioni del flusso di volume sulla ventilazione attraverso lettere e canali.
• Din EN 16211: Ventilazione in metodi semplificati per edifici per le misurazioni del flusso del volume dell'aria. I metodi di misurazione semplificati per il flusso di volume nelle linee d'aria sono mostrati qui, il che è utile in pratica per controlli rapidi.
• Ashrae 111: (ANSI/Ashrae Standard 111-2008) Pratica per la misurazione, il test, la regolazione e il bilanciamento dei sistemi HVAC di costruzione. Uno standard, diffuso negli Stati Uniti, che fornisce istruzioni orientate alla pratica per le misurazioni e l'impostazione dei sistemi di ventilazione.
• ISO 3966 / ISO 7194: Norme internazionali che Metodi di misurazione nei canali dell'aria (in particolare per mezzo di un orecchio di archiviazione dopo il Stampa Procedura differenziale) definisce. Questi sono importanti se deve essere misurato secondo metodi uniformi in tutto il mondo.

Per gli operatori e gli ingegneri, il rispetto di questi standard significa che il Accuratezza e documentazione di misurazione soddisfare determinati requisiti minimi. Soprattutto per esami o certificazioni ufficiali (ad es. In camere pulite o in caso di considerazioni sulla sicurezza professionale), è consigliabile orientarti agli standard menzionati.

Manutenzione dei fiori

Così quel flusso di misurazione dei dispositivi funzionano proprio per anni Manutenzione e calibrazione regolari non sono trascurati. Molti sensori moderni sono a bassa manutenzione, ma non è possibile senza controllo, soprattutto perché i depositi o l'invecchiamento possono influire sui valori misurati.

Intervalli di calibrazione consigliati: Uno è comune Calibrazione annuale del misuratore di flusso. In applicazioni meno critiche (ad es. Controllo della ventilazione pura senza fatturazione), questo intervallo può anche essere esteso a due anni. In Sicurezza -Aree di rilevamento o particolarmente precisione (Pure camere, protezione da esplosione, investimenti autorizzati), d'altra parte, sono sensibili per le recensioni semi -annuali. Dopo conversioni più grandi sul sistema o riparazioni al sensore, ricalibrato ricalibrato per avere fiducia nei valori misurati.

Misure di considerazione in una panoramica:

• Ispezione visiva: Controllare il sensore per sporco, polvere o danni a intervalli regolari. Ad esempio, i sensori termici possono essere coperti dalla polvere, che cambia il comportamento di trasferimento di calore.
• Collegamenti elettrici: Controllare i cavi e le connessioni per la corrosione o le sciolte, in particolare per i dispositivi all'aperto o in ambienti umidi.
• Test funzionale: Come parte della manutenzione, simulare diverse condizioni di flusso (ad esempio soffiando il sensore o riducendo la velocità della ventola) e verificando se il segnale di uscita o il display reagisce plausibilmente. Le guardie a flusso con funzione di commutazione dovrebbero farle testare sul loro allarme (ad es. Modificare temporaneamente i rigonfiamenti regolando per attivare il punto di commutazione).
• Documentazione: Tenere tutti i risultati di calibrazione e test per iscritto. Molti standard richiedono un protocollo di calibrazione. In caso di errore, è possibile dimostrare in modo che il dispositivo sia stato controllato correttamente. Nel corso degli anni puoi anche vedere se ci sono tendenze (ad esempio valori misurati alla deriva) che indicano uno scambio del dispositivo.

Un dispositivo di misurazione del flusso ben mantenuto garantisce che Il tuo sistema funziona in modo ottimale. Il piccolo sforzo di una revisione annuale paga evitando controlli errati e operazioni inefficienti.

Esempi di applicazioni pratiche

Alla fine ne sembriamo un po ' Esempi pratici in cui la misurazione del flusso svolge un ruolo importante nel canale dell'aria, incluso uno sguardo al trattamento dell'acqua, che è particolarmente rilevante per molti dei nostri lettori:

1. Tecnologia di costruzione efficiente dal punto di vista energetico: Negli uffici e edifici amministrativi moderni, i concetti di misurazione del flusso ben ponderati consentono un significativo risparmio energetico. Uno Necessità di ventilazione controllata - Controllato utilizzando la qualità dell'aria (sensori CO₂) e la presenza: le quantità di aria di alimentazione e scarico si adattano dinamicamente. Un sensore di flusso misura continuamente il flusso del volume e garantisce che l'aria non venga mai promossa più del necessario. Il risultato: fino a 30-50 % in meno di consumo di energia di ventilazione Eppure un clima interno confortevole.

2. Trattamento dell'acqua e piante per il trattamento delle acque reflue: Nei sistemi di industriali Trattamento idrico e delle acque reflue Ha un ruolo importante, ad esempio, quando si ventila i raggi negli impianti di trattamento delle acque reflue o la guida all'aria di scarico da contenitori e piscine. Un affidabile Misurazione del flusso nel canale aereo Assicurati che sia espulsa abbastanza aria fresca per i processi di pulizia biologica e che i gas risultanti possano essere rimossi in sicurezza. Le guardie del flusso spesso monitorano il flusso d'aria minimo qui a Critico di seguito Per riconoscere immediatamente: questo protegge i dipendenti e garantisce condizioni di processo stabili.

3. Sistemi di aspirazione industriale: In caso di sistemi di aspirazione per polvere, fumo o vapori (ad es. Nella saldatura, operazioni chimiche o sistemi di lavorazione del legno), un continuo Misurazione del flusso nel canale dell'aria di scarico Pertinente alla sicurezza. Se il flusso d'aria scende al di sotto di una certa velocità minima, le sostanze pericolose possono accumulare o accumularsi. Pertanto, qui vengono utilizzate le guardie a flusso che attivano un allarme o spengono il sistema se l'estrazione è troppo bassa. Allo stesso tempo, i flussi di volume aiutano il sistema di aspirazione Efficienza energetica Per operare - non più potere di aspirazione del necessario, ma sempre abbastanza per la sicurezza.

4. Pure Space Technology: Nelle stanze pulite (ad es. Produzione di semiconduttori, industria farmaceutica, laboratori), i flussi di volume dell'aria definiti e le differenze di pressione devono essere rispettate esattamente per garantire le classi di purezza. IL Misurazione del flusso nei canali HLK Garantisce che l'aria sufficientemente sovraccoppiata venga costantemente pompato dai filtri per rimuovere le particelle dall'aria. Anche piccole deviazioni potrebbero aumentare la concentrazione di particelle. Pertanto, i misuratori di flusso termico ad alta precisione sono spesso installati qui e i driver di sistema controllano regolarmente i valori come parte della gestione della qualità.