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May 16, 2023

Solutions de qualité de l'air intérieur pour les systèmes VRF

VÉRIFICATION DE CHARGE : Ray Perotti Jr., de RHR Mechanical Contractors Inc., vérifie

VÉRIFICATION DES CHARGES : Ray Perotti Jr., de RHR Mechanical Contractors Inc., vérifie la charge de réfrigérant sur un système VRF Fujitsu Airstage au Grundy Museum de Bristol, PA. (Avec l'aimable autorisation de Fujitsu General America)

La pandémie a fait de la qualité de l'air intérieur une préoccupation majeure pour de nombreux propriétaires et gestionnaires d'immeubles commerciaux, en raison du fait que le virus COVID-19 se propage principalement par voie aérienne. Cela a conduit les experts de l'industrie, y compris l'ASHRAE, à recommander d'augmenter la ventilation et d'améliorer la filtration afin d'aider à atténuer la transmission du virus.

Avec les systèmes VRF, la meilleure pratique consiste généralement à fournir un système de ventilation mécanique séparé pour s'assurer que suffisamment d'air extérieur est introduit dans l'espace occupé. Les deux produits les plus souvent associés aux systèmes VRF sont les ventilateurs récupérateurs d'énergie (ERV) et les systèmes d'air extérieur dédiés (DOAS), et les deux peuvent généralement être utilisés dans les bâtiments neufs et existants.

Les unités intérieures VRF sont conçues principalement pour un retour d'air à 100 % lorsqu'elles sont utilisées conformément aux prescriptions et fonctionnent mieux avec un système de ventilation couplé ou découplé, a déclaré Ed Ferrier, chef de produit chez LG Air Conditioning Technologies, LG Electronics, USA Inc. Il a décrit certaines des stratégies de ventilation proposées par LG :

GAMME COMPLÈTE : Les unités DOAS divisées de LG vont de 1 000 à 3 000 cfm et se connectent aux unités de condensation extérieures de LG. Avec l'aimable autorisation de LG.

Bien que la ventilation mécanique ne soit pas toujours nécessaire, si c'est le cas, Mark Wieland, ingénieur commercial de la scène aérienne pour la région du sud-est chez Fujitsu General America, recommande généralement de découpler la fourniture d'air extérieur avec le VRF pour éviter le défi de placer une fausse charge sur l'équipement VRF. Une fausse charge peut faire réagir l'unité intérieure VRF à ces conditions modifiées, plutôt que de réagir - comme il se doit - aux besoins de conditionnement de l'espace.

"Si la fourniture d'air extérieur est gérée séparément, il existe des avantages clés, tels que la capacité du concepteur du système à intégrer une ventilation à récupération de chaleur (VRC) ou une fonction ERV, DOAS, ou même la combinaison de méthodes pour gérer la latente. charge », a-t-il dit. "De cette façon, les capacités du VRF peuvent être concentrées sur le maintien des conditions de confort à la charge sensible, en faisant exactement ce pour quoi il est conçu. Tout le monde reste dans sa voie."

Fujitsu propose des unités intérieures qui peuvent accepter 100 % d'air extérieur pouvant être tempéré jusqu'à 64 °F, même si les températures extérieures montent à 95 °F, a déclaré Wieland. Si de l'air neutre est nécessaire, un équipement de traitement de l'air extérieur autonome peut être utilisé en conjonction avec leur climatisation, pompe à chaleur, multizone ou unité de condensation VRF.

FILTRES AMÉLIORÉS : Beyer Mechanical installe un système METUS VRF, qui offre la possibilité d'améliorer les filtres à air. (Avec l'aimable autorisation de Troy Fields Photography)

Plusieurs styles d'unités intérieures City Multi VRF de Mitsubishi Electric Trane HVAC US (METUS) peuvent accueillir l'air de ventilation soit avec une sortie d'air frais, soit en mélangeant la ventilation dans le retour d'une unité intérieure canalisée, a déclaré Joe Cefaly, directeur principal des applications chez METUS. . Cependant, la société recommande toujours de traiter l'air de ventilation avec un VRE ou un DOAS avant d'introduire l'air de ventilation dans les unités intérieures, en particulier dans les climats très humides.

"Nos solutions de ventilation zonée correspondent parfaitement aux systèmes VRF en ce qui concerne la symétrie de la conception, la durée de vie du produit et l'efficacité", a-t-il déclaré. "Nos unités d'air extérieur gainées City Multi PEFY-OA et les unités d'air extérieur gainées PEFY-AF CFM/CFMR offrent un confort zoné en fournissant de l'air extérieur pré-conditionné à chaque zone. Le PEFY-OA introduit de l'air filtré et conditionné dans la zone mais ne 't avoir de réchauffage, tandis que le PEFY-AF introduit une ventilation neutre dans l'espace occupé. Les solutions de ventilation zonée offrent des économies d'énergie aux propriétaires de bâtiments et permettent une gestion précise des zones en ce qui concerne les besoins en matière de QAI.

Le type et la taille du système de ventilation spécifié pour une application particulière dépendront d'un certain nombre de facteurs, notamment le type d'occupation, l'emplacement, le climat et les codes/normes, a déclaré Cefaly.

"Les VRE fonctionnent bien dans les climats modérés et secs, tandis qu'un DOAS est recommandé pour les climats soumis à des niveaux d'humidité élevés et à des conditions de conception plus sévères", a-t-il déclaré. "Par exemple, une application de bureau sur la côte ouest utilisera probablement des VRE, tandis qu'une application scolaire sur la côte est utilisera un DOAS."

Les systèmes de ventilation peuvent également utiliser beaucoup d'énergie, donc afin de réduire la consommation d'énergie, METUS recommande d'installer des contrôles appropriés. Cela garantira des horaires d'occupation précis et permettra d'ajuster le taux de ventilation en fonction des niveaux de CO2, ainsi que d'intégrer correctement le VRF et le système de ventilation et de limiter l'utilisation du réchauffage, a déclaré Cefaly. Il a ajouté qu'un dimensionnement, une sélection et une maintenance appropriés du système peuvent également réduire la consommation d'énergie.

Avant de spécifier un système de ventilation mécanique, les entrepreneurs doivent d'abord se familiariser avec le code de ventilation local, qui est généralement basé sur la norme ASHRAE 62.1 et spécifie la quantité d'air de ventilation requise pour tous les bâtiments, a déclaré Ferrier. Les entrepreneurs doivent également consulter le représentant commercial de leur fabricant local pour savoir quel système de ventilation convient le mieux à l'application.

"Les unités ERV et OAU prétraitent l'air de ventilation entrant et doivent être canalisées vers un système mécanique secondaire (unité intérieure VRF ou OAU) pour une déshumidification/refroidissement/chauffage complet de l'air de ventilation avant qu'il ne soit distribué aux occupants du bâtiment", a-t-il déclaré. a dit. "Dans les climats froids, les options de commande de dégivrage de la roue VRE (c'est-à-dire les commandes de roue modulantes ou les commandes marche/arrêt du cycle) doivent être sélectionnées pour maintenir l'efficacité opérationnelle complète de la roue VRE."

Ferrier conseille d'utiliser le logiciel de sélection du fabricant afin de dimensionner correctement le système de ventilation en fonction des températures ambiantes de conception. Il a ajouté que les unités DOAS doivent toujours être dimensionnées pour refroidir l'air de ventilation jusqu'à 55 ° F ou moins du serpentin principal pour le mode de déshumidification. Les unités DOAS à pompe à chaleur à air peuvent également nécessiter des sources de chaleur secondaires lorsque les températures d'entrée d'air tombent en dessous des limites minimales de température d'entrée d'air de l'équipement.

Les gestionnaires d'installations seront également probablement préoccupés par la nécessité de contrôler les conditions de la QAI, donc dans une situation de rénovation, il est utile de savoir si le système VRF existant a une fonction intégrée pour le contrôle de la ventilation ou s'il peut être adapté, a déclaré Wieland .

"Il existe de nombreuses façons d'améliorer la QAI, et chacune a des avantages et des inconvénients", a-t-il déclaré. « Bien sûr, la solution doit être rentable, mais il faut également tenir compte de l'impact sur la conception du système et, le cas échéant, sur les rénovations du système ou du bâtiment requises. Des conduits sont-ils nécessaires ? Filtration ? Quel est l'impact sur le coût initial de l'équipement, de l'installation ? la main-d'œuvre et l'entretien ? La ventilation peut changer la donne, mais il est bon d'être réaliste lorsque l'on cherche une approche pour concevoir un nouveau système CVC ou pour moderniser un système existant. »

En plus des solutions de ventilation, les équipementiers proposent une grande variété d'autres options de QAI conçues pour améliorer leurs systèmes VRF. Par exemple, il existe de nombreux types de filtration différents, chacun conçu pour répondre à un besoin spécifique - des filtres simples qui éliminent les particules en suspension dans l'air aux filtres plus avancés qui maintiennent un contrôle plus strict des conditions intérieures, a déclaré Wieland.

"Les filtres MERV - grades de 1 à 16 - capturent les particules en suspension dans l'air de différentes tailles, de 0,03 à 10 microns, tandis que les filtres HEPA répondent à des exigences encore plus strictes et ont la capacité d'arrêter même les agents pathogènes et les bactéries en suspension dans l'air", a-t-il déclaré. "Une considération clé lors de l'examen de la filtration, cependant, est la pression statique - ou la résistance - que les filtres placent sur le système de ventilation. Les systèmes de ventilation doivent être capables de supporter la pression statique supplémentaire de toute filtration installée."

Les lampes UV peuvent également être utilisées, a déclaré Wieland. Alors que les lampes UV peuvent être utilisées essentiellement n'importe où dans un système de conduits, le meilleur endroit pour les installer est l'endroit où les agents pathogènes se développent - généralement dans le bac de vidange du serpentin, où il fait le plus sombre et humide, a-t-il déclaré.

En plus d'augmenter les taux de ventilation, les systèmes VRF de METUS offrent l'option de filtres à air améliorés, qui peuvent être installés dans la plupart des systèmes VRF existants, a déclaré Cefaly. "Les boîtiers de filtre MERV 13 peuvent être ajoutés à la plupart des unités intérieures canalisées ou des grandes unités de cassette de plafond. Les VRE Lossnay sont disponibles avec un filtre MERV 16 en option, et PremiSys DOAS propose une filtration MERV 13."

Les unités LG DOAS sont livrées en standard avec des filtres classés MERV 8, et les unités DOAS emballées ont des options pour des filtres jusqu'à MERV 13/14, a déclaré Ferrier. Les unités DOAS emballées sont livrées avec des options pour les lampes UV et les ioniseurs bipolaires.

Joanna Turpin est rédactrice en chef. Elle peut être contactée au 248-786-1707 ou [email protected]. Joanna travaille chez BNP Média depuis 1991, où elle a d'abord dirigé la division des livres techniques de l'entreprise. Elle a obtenu son baccalauréat en anglais de l'Université de Washington et a travaillé sur sa maîtrise en communication technique à l'Université Eastern Michigan.