VAV공조방식에 있어서 온도 및 습도제어 및 예열, 예냉, 야간기동제어의

[朴鉉求]

1. VAV 시스템의 자동제어 계통도 및 풍량제어 기능

VAV 방식은 부하변동에 따라 VAV 유닛 및 송풍기를 제어함으로써 송풍동력을 절감할 수 있는 방식인데, 그 제어방법은 다음과 같다.

(1) 정압제어(송풍기 제어)

① VAV유닛의 풍량조절에 따른 압력변화를 정압센서(static pressure sensor)에서 측정하여 → 인버터(inverter)의 출력(회전수)을 제어한다.(풍량감소 → 송풍기 동력절감)

② 인버터(inverter)적용시 송풍기 동력 (L) L∝Q³

③ VAV 송풍기는 대개 60～80%의 부하에서 운전되므로, 부분부하시 효율이 좋은 송풍기를 선정한다.

※ VAV 시스템에서 정압센서의 설치 위치

정압센서의 설치 위치는 이론상, 송풍기에서 가장 먼 덕트 말단에 설치하는 것이 바람직하나(말단부에 정압이 유지되면 그 전단부는 그 보다 높은 정압유지 가능), 실용상 일반적으로 상류에서 2/3지점에 설치하고 있다.

(2) 온·습도의 제어

1) 송풍온도 제어

① 급기 덕트의 서모스텟(thermostat) T₁에 의해 냉각코일 자동제어변 V를 제어한다.

② 실내 서모스텟 T₂～T₄에 의해 각 VAV유닛을 비례제어하여, 풍량을 변화시켜 부하변동에 대응(△t는 일정)

③ 여기서 VAV의 특성 중 중요한 것을 알 수 있는데, △t가 일정하므로 CAV와 달리 AHU에서 감습 즉, 결로온도(露点溫度)설정이 일정하여 AHU의 조정이 용이하다는 점이다. 그러므로 VAV는 CAV보다 부하 추종성이 우수하다.

④ 부하가 감소하여 급기량이 최소환기량까지 교축되었을 때는 그 이하로 풍량이 감소하지 않게 하기 위해 급기온도를 리셋 제어한다.

2) 습도

실내와 환기닥트내의 습도조건이 크게 다르지 않다고 판단, 환기닥트에 습도검출기를 설치, 이를 신호로 가습밸브를 작동시켜 습도를 제어한다. 단, 각 실마다 요구 습도가 다를 때는 대응이 곤란하다.

(3) 환기량 제어

① 실내가 항상 정압(플러스(+)압, 1.5～3mmAq)으로 유지될 수 있도록 환기량 제어(화장실 등의 배기량은 최소·최대 풍량에 상관없이 일정량 유지)

② 환기량 과다로 부압이 되면 → 극간풍 유발, 배기량(화장실 등) 부족 초래

3. 예열(warming up), 예냉(cooling down), 야간기동(night setback)제어

(1) 필요성

① 건물의 열용량(중량×비열)과 단열성은 열취득(heat gain)이 열부하(heat load)로 전환되는 시간을 지연시킨다.

② 그런데 건물의 축열에 의한 시간지연은 열부하를 삭감하는 효과도 있지만, 겨울철 밤사이에 건물에 축적되어 있던 열(冷熱)이 실내로 방출되어,(축열부하)

③ 정상운전 초기에 열부하의 증가를 초래하여 장치용량을 증대시킨다.

④ 장치용량의 증대는 주간 부분부하운전시 장치효율의 감소와 연결된다.(정격부하와 차이가 많으면 효율이 떨어짐)

⑤ 그러므로 정상운전 전에 예열, 예냉 또는 야간기동을 하여 부하(축열부하)를 미리 제거할 필요가 있다.

(2) 예열, 예냉, 야간기동이란

① 겨울철 아침 업무개시전 몇 시간 동안 난방설비를 운전하여 건물자체의 온도를 높이는 것을 예열이라 하며, 예열시간에 따라 장치용량이 변화한다.(예열시간이 길면 → 장치용량 작아짐)

② 여름철 아침 업무개시 전 몇 시간 동안 외기를 이용하여(외기냉방), 건물의 온도를 풀다운(pull down)하는 것을 예냉이라 한다.

③ VAV 유닛은 상시 실내 온도조절기(thermostat)에 의해 개도가 조절되지만, 예열·예냉시에는 수동 또는 자동에 의해 전개상태로 유지된다.

④ 야간기동이란, 밤사이 온도조절기의 설정온도에 따라, 그 이상 또는 그 이하의 온도가 되면, 공조시스템을 가동하는 것을 말하며,

⑤ 야간기동의 목적은, 축열부하를 적게 함으로써 장치용량을 감소시켜, 주간의 부분부하 운전시 장치효율을 증대 시키기 위함이다.

출처 : http://blog.daum.net/akyong/5903079