Utveckling av mätsystem för ventilationsaggregatstestning

Abstract

Examensarbetet gjordes för Enervent Oy i syfte att effektivera och automatisera testprocessen för uppmätning av ventilationsaggregatens prestationsförmåga ifråga om aerodynamisk förmåga såsom tryck- och luftflödeskarakteristik samt SFP- och SPI-värde. Det som önskades var en automatisk, mättekniskt noggrannare och mindre tidskrävande testprocess. Mot bakgrund av de önskemål som ställdes planerades ett mätsystem där testprocessen till en större del kunde skötas med automatik och där mätnoggrannheten i mån av möjlighet förbättrades. I examensarbetet redogörs för hur testerna skall utföras samt vilka krav som ställs på testerna, testerna baserar sig på standarden SFS-EN 13141-7. I examensarbetet redogörs för hur mätningarna kan göras och vilka värden som bör mätas. Mätningarna baserar sig till stor del på olika tryckfallsmätningar med tryckdifferenstransmittrar samt uppmätning av eleffekt. Tryck- och luftflödeskarakteristiken baserar sig på ventilationsaggregatets tryckhöjningsförmåga samt förmåga att generera ett luftflöde vid ifrågavarande tryck. I samband med karakteristiken uppmäts den till fläktarna tillförda effekten för att få fram SFP- och SPI-värde. Karakteristik uppmäts för fläktens olika reglerinställningar, vid var reglerinställning belastas fläkten med olika tryckfall i kanalen och tvingas generera olika tryckhöjning, vid vilka luftflödet och den tillförda effekten uppmäts. Olika tryckfall simuleras med spjäll samt en extern fläkt. Mätsystemet som visas i examensarbetet är en möjlighet för hur testprocessen kunde göras för att uppfylla de önskemål som ställs. Testuppläggningen planerades om så att fasta testpunkter bildades för att undvika konstruktionsmässiga skillnader och miljön i zonen övervakas. Upplägget gjordes så att testprocessen var möjlig att automatisera och att mätutrustningens krävda avstånd beaktades. Mätsystemets mätutrustning valdes enligt mätnoggrannhet och samförenlighet med automatik. För systemet gjordes en funktionsprincip för automatiken så att automatiken kunde sköta större delen av testprocessen med hjälp av spjäll och spjällmotorer samt fläktar och med loggning samla mätdata. Systemet planerades med två olika möjligheter av automatik, ett som styrs med endast signaler på 0-10 VDC samt ett som styrs med både Modbus RTU och 0-10 VDC. De båda alternativen jämfördes och automationsutrustning för systemen valdes, utrustningen som valdes i arbetet var Siemens utrustning. För systemet gjordes kostnadskalkyl och redogörelse för investeringskostnader där de båda systemen jämfördes. Systemet som visas i arbetet är en möjlighet för hur testprocessen kunde uppfylla de önskemål som ställts.

The degree thesis was made for Enervent Oy in order to make the test procedure for the AHU:s aerodynamic performance testing concerning characteristics for airflow/pressure curves and SFP- and SPI-values more efficient and more automatic. The wanted result was a test procedure that is more automatic, the measurement more accurate and the test procedure less time-consuming. A more automatic test procedure was planned, where the measurement-accuracy was considered. In the degree thesis is the test-procedure and demands for the tests explained, the tests are based on the standard SFS-EN 13141-7. In the thesis the different measurements and measured values are explained, a big part of the values measured in the tests depends on a various of differential pressure measurements. The airflow and pressure characteristics refers to the AHU:s performance capability to increase the pressure and to generate airflow, in connection to tests the power input is measured to get values for SFP and SPI. Characteristics are measured for different adjustments for fan, for each adjustment the fan is tested with various pressures in the air duct to gain various pressure increase, in which relation the airflow and power input are measured. Different pressures in the ductwork are simulated with an adjustable damper and an external fan. The measuring system presented in the degree thesis is one possible solution to make the test procedure more automatic and efficient. The measuring system is planned to be constructed in a way so that the automatics can manage the test procedure and with data logging gain data. In the construction needed distances for measurement accuracy were considered, and the test environment controlled by measuring the airs relative humidity and temperature. The automatics manage the test procedure with damper motors and external fans according to setpoint value and the output from the differential pressure transmitters. The measure systems automation was planned to do with Siemens automation devices and modules. An investment calculation was made, and further developments were discussed.