Měniče v klimatizační technice
 | ||
| Inovace, technologie, projekty Měniče v klimatizační technice Dipl.-Ing. Michael Matthesius, Klimatizační zařízení jsou určena k tomu, aby přívod a odvod vzduchu stále odpovídaly skutečné potřebě v místnostech. Proto musí být objem vzduchu řízen. K tomu se většinou používá regulace škrcením nebo natáčením lopatek – tento velmi rozšířený systém ale v žádném případě nešetří energii. Cestou k úspoře až 50 % nákladů jsou měniče frekvence pro regulaci otáček ventilátorů a čerpadel. Regulaci otáček lze použít v nových objektech i při rekonstrukcích klimatizace ve stávajících budovách (obr. 1, obr. 2).
Moderní technické vybavení budov znamená nižší provozní náklady, provoz chránící životní prostředí a optimální prostředí pro osazenstvo – k tomu se často využívá automatizace budov. Stále častěji se používají měniče frekvence, které umožňují úsporný provoz vstupních a výstupních ventilátorů, čerpadel pro chladicí a topnou vodu, kompresorů chladicího prostředku nebo chladicích věží.  Neúsporné regulace Při regulaci obtokem je mezi sací a výtlačnou stranou spojovací vedení se škrticí klapkou – podle potřeby se menší nebo větší část z hlavního toku vzduchu vede obtokem; důsledkem jsou vysoké ztráty energie. U regulace škrcením se redukuje objemový tok nastavitelnou klapkou, pohon přitom běží na konstantní otáčky. Investiční náklady jsou malé, spotřeba energie je však značná. Při regulaci rozvodným kolem je průtok regulován natáčením lopatek před vstupem do oběžného kola. Tento postup se používá při konstantních otáčkách a větších výkonech. Ztráty energie jsou menší, ale ve srovnání s regulací otáček jsou přesto značně vysoké.  Protože regulace obtokem, škrcením nebo rozvodným kolem pracují s poměrně vysokými ztrátami, při hodnocení různých možností regulace čerpadel a ventilátorů se regulace otáček s měničem frekvence jeví jako optimální, a to jak z hlediska energetické náročnosti, tak vzhledem k vytvářenému hluku. Je tomu tak proto, že ventilátor potřebuje pro poloviční výkon jen osminu energie, neboť jeho odběr je úměrný třetí mocnině otáček. Na měniči frekvence lze nastavit příslušnou zatěžovací charakteristiku. Tímto úsporným provozem s měničem frekvence se pořizovací náklady vrátí podle skutečné doby provozu již za několik měsíců. Ve srovnání s regulací škrcením může být úspora energie až 50 %. Výhody regulace otáček s měničem frekvence  Úspory energie na příkladu BHW Před přestavbou byl objemový tok řízen již zmíněnou regulací rozvodným kolem – nyní jsou použity měniče frekvence (Lenze) s rozsahem elektrického výkonu 35 až 90 kW. Přívodní vzduch konstantní teploty se vede do jednotlivých podlaží, regulací je jeho potřebné množství přizpůsobeno na konstantní rozdílový tlak 200 Pa. Protože zařízení pro úplnou klimatizaci musejí být navrhována pro nejnepříznivější případ, pracují většinu doby jen s částečným zatížením. V BHW byl před přestavbou celkový odběr proudu zařízení uprostřed dne 160 A, po přestavbě se snížil asi na 74 A. Namontováním měničů frekvence namísto rozvodných kol se tedy spotřeba energie snížila na méně než polovinu.  Funkce pro hlídání a regulaci Jestliže je použit pohon s klínovým řemenem, přebírá měnič frekvence v případě potřeby elektronické hlídání a zjistí např. přetržení řemenu (pokles hodnoty proudu pod nastavený práh). Porucha je nakonec předána na GLT. Potom nejsou zapotřebí dosavadní metody hlídání, jako je měření rozdílového tlaku pomocí tlakoměrných krabic. Pohon s měničem frekvence běží při částečném zatížení se sníženými otáčkami, důsledkem je zřetelné snížení hluku. Kromě toho může být přístroj přepnut do nehlučného provozu použitím spínací frekvence 16 kHz, která již není pro lidské ucho slyšitelná.  Zapojení do systému automatizace budovy Měniče frekvence budou v budoucnu stále častěji propojovány s automatizační úrovní. S doplňující součástí přebírají dále funkce programovatelného logického řízení (PLC) v pohonu. S jednotkou Drive PLC firmy Lenze, přizpůsobenou pro řízení pohonů, může měnič frekvence převzít úkoly podřízené stanice DDC. S takovou řídicí jednotkou, programovatelnou podle IEC 61131-3, je možné decentralizovaně řídit klimatizační zařízení s proměnným objemovým tokem (VVS), zajišťovat regulaci v jednotlivých místnostech, v zařízeních pro zvyšování tlaku (obr. 7) nebo v následných zařízeních chladicích kompresorů a topných kotlů. Součástí přístrojů je obsáhlá knihovna s typickými funkčními bloky a hotovými programy, které mohou být použity pro aplikace v automatizaci budovy. Lenze s. r. o. | ||
