Приточная вентиляционная установка


Приточная вентиляционная установка: элементы, особенности, расположение

Современные вентиляционные системы позволяют обеспечить постоянное поступление и распределение воздуха в помещении. Так, приточная вентиляционная установка совершает фильтрацию воздуха, который поступает в вентилируемое помещение, используя при этом систему воздуховодов. При этом модернизированная конструкция также обеспечивает чистоту, качество, необходимую температуру и влажность поступающего воздуха.

Основные элементы и принцип работы

Для того чтобы объяснить принцип работы приточной вентиляционной установки, сначала необходимо выделить основные компоненты системы:

Вентиляционная система

  1. Воздушный клапан, который необходим для того, чтобы воздух попадал в систему, только когда она включена. Он может быть автоматизирован путём открывания во время включения и закрывания во время выключения установки.
  2. Фильтр, необходимый для очищения от пыли, запаха, поступающего воздуха. От того какой набор фильтров в данной системе будет зависеть уровень и качество очистки воздуха.
  3. Нагреватель обеспечивает нагревание входящего воздуха до необходимой температуры. Он может быть электрическим и водяным.
  4. Вентилятор выступает основным элементом данной системы, обеспечивая поступление наружного воздуха в помещение. Происходит это благодаря давлению, который создаёт вентилятор.
  5. Глушитель шума необходим для того, чтобы максимально снизить уровень шума, который создаёт вентиляционная система.

Таким образом, принцип действия приточной вентиляционной установки заключается в подаче чистого, без токсинов и пыли, нагретого до нужной температуры воздуха, путём его принудительного нагнетания в помещение. Воздух, который попадает в воздуховодный канал системы, подвергается определённой обработке, проходя через фильтр и элементы конструкции с разным уровнем отчистки от загрязняющих веществ. Что касается температуры подаваемого воздуха, то он может поддаваться как нагреванию, так и охлаждению. Качество и параметры входящего потока могут варьироваться в зависимости от того, какого результата необходимо достичь.

Приточно-вентиляционная система

Именно поэтому приточные вентиляционные установки очень популярны в жилых, дачных домах, коттеджах, где постоянно необходимо поддерживать нормальные условия для проживания. Также устанавливаться такая система может в помещениях производственного, офисного, ресторанного, магазинного, складского типа. При этом следует располагать вентиляцию в помещении, где исключена возможность попадания влаги, сырости, тепла, газовых образований. То есть это не может быть ванная комната, туалет, душевая, кухня и т.д.

Высокое давление, которое образуется вследствие работы приточной вентиляционной установки, как бы принуждает отработанный воздух покидать помещение. Выход происходит через специальные строительные шахты, щели в дверях и окнах. То есть отток загрязнённого воздуха происходит естественным способом.

Недостатки приточной вентиляционной установки

Несмотря на очевидные преимущества приточной вентиляционной установки, она имеет и определённые минусы, особенно при монтаже и разработке системы, в частности на территории с плотной жилой застройкой. Проблемы могут быть связанны с недостатком места для системы, установка конструкции требует определённого свободного пространства, выполнения всех законодательных норм и правил.

Устройство приточной вентиляционной установки создаёт определённый шум и вибрацию при работе, что может принести неудобства жителям постройки. Для решения этой проблемы необходимо дополнительно использовать шумоизоляционные и виброизоляционные материалы, например, такие как ламелла-маты, битопласт, материалы на основе стекловолокна. Однако, такие мероприятия могут оказаться достаточно дорогостоящими.

Ещё одной проблемой может стать вопрос проектирования воздуховодных каналов, так как для их закладки необходимо определённое пространство, а также место, где воздухопроводы можно будет спрятать. Процесс может принести некоторые финансовые и временные потери.

Установка вентиляционной системы в квартире

Поскольку современные пластиковые окна, экологическое состояния окружающей среды провоцируют образование конденсата в помещении, то обустройство такой системы в квартире станет оптимальным решением. Это позволит избежать попадания пыли, СО2, влаги и неприятных запахов, помещение будет защищено от сырости, плесени. А самое главное — положительно скажется на состоянии здоровья и хорошем самочувствия всех членов семьи.

Однако, приточная вентиляционная установка для квартиры имеет свои особенности. Её расположение зависит от планировки квартиры, перепадов температур внутри помещения и снаружи. Монтаж необходимо тщательно продумать, спланировать, чтобы воздушный поток перемещался в нужном направлении. Правильным считается, если воздух двигается от комнат к кухне, ванной, санузлу. Также, для эффективной циркуляции воздуха, следует оставлять зазор в дверных проёмах между комнатами. Существует ещё много факторов, которые нужно учитывать при установке приточной вентиляционной системы в каждой квартире отдельно. Этим занимаются инженеры, составляя проект индивидуально для заказчика.

Компактная приточная установка

Система приточной вентиляции

Оптимальным вариантом для создания нормальной циркуляции воздуха в квартире будет установка компактной приточной вентиляционной установки. Она представляет собой прибор небольшого размера, предназначенный для принудительного нагнетания воздуха с улицы, очищая и нагревая его. По сути, компактные приточные вентиляционные установки то же самое, что и обычные приточные системы, однако отличаются размером и тем, что все элементы системы расположены в одном корпусе. Низкий уровень шума позволяет устанавливать такую систему в жилых помещениях. Разместить компактную установку можно снаружи стены помещения, внутри за подвесным потолком, на чердаке.

Приточно-вытяжная установка

В помещении, где стоят герметичные пластиковые окна, и воздухообмен отсутствует, либо циркулирует недостаточно, помогут решить проблему приточно-вытяжные вентиляционные установки. Они устроены таким образом, что обеспечивается как поступление свежего воздуха, так и отток отработанного. Также такие установки дают возможность контролировать влажность помещения. Устанавливать приточно-вытяжные системы наиболее уместно для больших помещений (торговые центры, гостиницы, офисы, кинотеатры и другие, промышленные и административные объекты). Однако, существуют и комнатные приточно-вытяжные системы. Они компактных размеров и не составляют трудностей при монтаже. Устанавливают их как внутри, так и снаружи помещения, проделывая всего два сквозных отверстия.

Приточно-вентиляционная установка

Нагрев воздуха приточно-вытяжной установки происходит с помощью процесса рекуперации тепла. То есть, холодный поступающий воздух нагревается тёплым удаляемым за счёт теплопередачи. Одним из преимуществ такого способа обогрева является минимизация затрат, связанных с отоплением. Также нагрев может происходить с помощью специального водяного или электрического нагревателя.

Кроме основных элементов комплектации вентиляционного оборудования, используются следующие дополнительные:

  • Вентиляционная решётка, которая находится снаружи и предотвращает попадание посторонних предметов в воздуховодные каналы.
  • Устройства, распределяющие воздух. Они контролируют приток и отток воздуха. Существует множество моделей таких установок, имеющие разные эксплуатационные характеристики, дизайн.
  • Регулятор, который управляет скоростью вращения вентилятора, тем самым контролирует количество поступающего воздуха.
  • Регулятор, позволяющий устанавливать необходимую температуру.
  • Датчик температуры, который функционально связан с регулятором и обеспечивает наиболее точное поддержание температуры воздуха в помещении.

В водовороте стремительной жизни мегаполисов и крупных городов нет возможности вдыхать достаточное количество свежего, чистого воздуха. Решить данную проблему смогут современные приточные, приточно-вытяжные вентиляционные установки. Они обеспечат нормальный микроклимат, чистоту воздуха жилых и общественных помещений, сохранив здоровье организма и хорошее самочувствие.

oventilyatsii.ru

Приточно-вытяжная система вентиляции: что это такое, на чем основана, разновидности, особенности и расчеты

Хорошее самочувствие и высокая работоспособность во многом зависят от чистоты и свежести воздуха в помещении. Регулярные проветривания зачастую не способны обеспечить оптимальный микроклимат – в таком случае монтируется приточно вытяжная вентиляция. Система устанавливается не только внутри жилых помещений, но и на кухнях, комнатах отдыха и курительных залах.

Принципиальная схема приточно-вытяжной вентиляции

Физическая основа вентиляции

Движения воздушных потоков основано на простейших физических процессах. Обработка газовоздушной массы и ее транспортировка осуществляется благодаря существующим конвекционным процессам. Чтобы использовать этот естественный процесс источники тепла и нагрева размещают в наиболее низких областях, а приточные элементы, наоборот, максимально приближены к потолку.

В общем значении термин «конвекция» представляет собой перераспределение между нагретым и холодным потоками газа тепловой энергии. Конвекционные процессы могут происходить естественным способом, либо принудительно.

В закрытом пространстве общая температура определяется степенью нагревания воздуха. Величина не является постоянной во всем пространстве, меняется по высоте. Явление обусловлено неоднородной концентрацией молекул при постоянном давлении внутри комнаты. При более высокой температуре концентрация частиц газа меньше, значит, и меньше его масса. Поэтому существует понятие, что нагретый воздух «более легкий», а холодный «более тяжелый». Этот факт объясняет устройство вентиляционных систем: вытяжные узлы располагаются сверху, а приточные – снизу.

Движение воздуха обычно происходит снизу вверх

Грамотно спроектированная система вытяжной вентиляции в сочетании с естественными конвекционными процессами позволяет поддержать установленный уровень температуры и влажности внутри помещения.

Что такое вентиляционная система

В общем смысле система вентиляции это движение воздуха между внешней окружающей средой и закрытым пространством. Из нагретого и душного помещения воздушная масса выносит лишнее тепло, влагу, что приводит микроклимат внутри помещения в соответствие с санитарными и гигиеническими требованиями. Вентиляционная система может выступать частью внутреннего дизайна помещения и входит в общую сеть коммуникаций здания.

Воздушные массы приводит в движение специальная вентиляционная система, включающая комплекс технологического оборудования, очистные фильтры. Ее основные задачи: сбор, вывод, перемещение и очистка воздуха.

Основным отличием вентиляции от кондиционирования служит управляемый полный цикл обновления воздушных масс путем притока и отвода. Тогда как кондиционеры только нагревают или охлаждают воздух, увеличивают влажность и ионизацию.

Обычный кондиционер просто гоняет воздух в комнате по кругу

Приточная вентиляция помогает полностью очистить воздух, предотвратить распространение вирусов, грибков, повысить влажность до рекомендованного уровня. В экстренных случаях вентиляция позволяет быстро заменить воздух внутри помещения при помощи системы трубопроводов, вентиляторов, нагревателей, фильтров.

Разновидности вентиляционных систем

Все системы вентилирования можно разделить на несколько видов по разным критериям.

В зависимости от метода генерации давления выделяются такие системы вентиляции:

  • Искусственная. Движение воздуха происходит при участии установок нагнетания: воздуходувов, вентиляторов. При увеличении давления внутри труб, воздушные массы возможно перемещать на значительные расстояния. Наиболее часто применяется в системах центрального вентилирования.

  • Естественная. Имеет место там, где перемещение воздушных потоков происходит естественным путем за счет разницы температуры и давления воздуха на разных концах труб. К преимуществам устройства такой системы для жилого помещения относят низкие затраты на монтаж, отсутствие потребности в специальном оборудовании. Но в таких системах невозможно прогнозировать работу или управлять ими, поэтому они чаще используются как вспомогательные.

Схема естественной и искусственной вентиляции

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования домов. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».
  • Комбинированная. Наиболее часто применяемая разновидность вентиляции, сочетающая достоинства искусственной и естественной систем.

По области воздействия выделяют следующие разновидности:

  • Общеобменная. Имеет широкую область воздействия, например, все комнаты жилого дома. Через вентиляционные шахты выводится отработанный воздух из внутренних помещений, где концентрация негативных веществ мала и они равномерно распределены.

  • Локальная. В определенные места подводится воздуховод, который вытягивает вредные выделения и выводит их наружу. Монтируется внутри помещений, где выделение вредных веществ в воздух происходит точечно. В жилых домах это чаще всего кухня, в частности, кухонная плита. Обустройство локальной сети обходится дешевле, чем общеобменной, но она рассчитана на меньший поток воздуха.

В зависимости от схемы функционирования выделяют приточные, вытяжные и приточно-вытяжные системы. Вытяжные конструкции предназначены только для отвода загрязненного воздуха. Приточная система вентиляции обеспечивает поступление свежих воздушных масс. Системы, где воздух выводится и нагнетается, являются самыми популярными.

Для приточной вентиляции в стенах пробиваются воздуховоды

Приточно-вытяжные вентиляции обеспечивают оптимальное обслуживание в помещениях различного назначения и масштабов.

В зависимости от технического устройства системы выделяют:

  • Модульные системы разборного типа включают различные модули: обогреватель, глушитель шума, вентилятор, фильтрующие элементы, блок автоматического управления, вспомогательные узлы. Преимуществом модульных конструкций является возможность подбора узлов с необходимыми характеристиками. Недостатками считают сложный монтаж с привлечением специалистов.

  • Моноблочные представляют готовые комплекты в едином блоке. Конструкция легко устанавливается, не требует сложного обслуживания и ухода. Стоимость моноблочных систем выше, чем модульных.

Наличие нескольких типов вентиляций позволяет выбрать и установить наиболее подходящую к конкретным условиям.

Особенности естественной приточно-вытяжной вентиляции

В отличие от конструкций с искусственной генерацией, системы естественной вентиляции используют существующие воздушные потоки из жилых комнат к кухне и санузлу. Движение происходит по коридорам, которые выступают проточными пространствами. Обустроить такую вентиляцию можно даже внутри домов с нестандартной планировкой.

Общее движение воздуха не меняется

Главный вентиляционный узел размещают на верхней центральной части дома. При прокладке труб учитывают, что чистый воздух должен поступать внутрь жилых комнат, а выводиться через подсобные помещения и кухню. Приточные воздуховоды располагают на границе жилых комнат, а вытяжные элементы внутри подсобки, санузла, кухни.

Диффузоры (наружная часть воздуховода) изготавливают из пластмассы, тонкого листового металла. Они выполняют роль распределителя чистого воздуха и вывод отработанного. Внешний выход трубопровода размещают выше, чем устроена крыша. Это предотвращает вторичный забор отработанной массы.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про трубы для вентиляции.

Особенности принудительной приточно-вытяжной вентиляции

Функционирование этой системы основано на взаимодействии с двумя различными воздушными потоками, которые проводятся через установленные воздуховоды. В зависимости от мощности и пропускной способности задействованных механизмов обрабатывается заданный объем воздушных масс.

Все рабочие узлы и оборудование располагаются внутри единого корпуса, который можно собирать в любом удобном месте: на наружной стене, чердаке или мансарде.

Приточно-вытяжной блок вентиляции, установленный на чердаке

В зависимости от дополнительного оборудования, приточно-вытяжная вентиляция может выполнять следующие функции:

  • повышение влажности воздуха;

  • насыщение ионами;

  • охлаждение либо нагрев воздушной массы;

  • очищение, фильтрация, устранение вредных микроорганизмов.

Современная приточно вытяжная система вентиляции в составе модуля имеет рекуператор – теплообменную камеру, где встречающиеся потоки воздуха обмениваются энергией. У нагретого выходящего воздуха отбирается тепло и отдается поступающему воздуху (или наоборот, если летом в помещении работает кондиционер).

Принцип работы рекуператора

Цикл работы вентиляции с двумя контурами и рекуператором состоит из следующих этапов:

  1. теплый воздух из помещения проводится через рекуператор, нагревая установленный в нем теплообменник;

  2. «отработанный» воздух удаляется наружу;

  3. осуществляется забор чистого прохладного воздуха извне и проводится через нагретый теплообменник рекуператора, отбирая у него тепло;

  4. свежий нагретый воздух подается в помещение.

Для расширения функционала конструкцию дополняют фильтр-системами, автоматическими таймерами, блоками контроля, поддонами для сбора конденсата, блоками управления, датчиками, шумоглушителями.

Схема приточно вытяжной вентиляции с системой автоматизации

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про вентиляцию подкровельного пространства.

Главными принципами работы вентиляции такого типа является экономичность и результативность. К основным преимуществам относят:

  • простой монтаж и обслуживание приточно-вытяжной вентиляции;

  • качественную очистку входных воздушных масс;

  • целостность блоков;

  • модульность конструкции.

Главные параметры вентиляционной системы

Основным рабочим элементом является вентилятор, но не привычный всем пропеллер, а импеллер, который представляет собой колесо с лопастями – такая конструкция позволяет уменьшить размеры оборудования.

Эффективность работы смонтированной конструкции напрямую зависит от точности и правильности предварительных расчетов. Например, одинаково плохо, если выбрана недостаточная или избыточная мощность двигателя. В первом случае двигатель будет работать на износ и достаточно скоро его придется менять. Если мощность избыточная, то это означает регулярно завышенные расходы на обслуживание и оплату электроэнергии.

Расчеты производительности и динамических параметров потоков воздуха производятся алгебраическими формулами. Рекомендуется доверить проведение вычислений специалисту, который не только сделает это верно, то и получит необходимые согласования пожарной инспекции.

Работу приточно вытяжной вентиляции проверяют пожарные

При расчетах учитывают следующие данные:

  • Параметры помещения: назначение – жилое либо нежилое, внутреннюю площадь, этажность, уровень влажности.

  • Количество и род деятельность людей, одновременно находящихся внутри здания.

  • Необходимый уровень воздухообмена по СНиПу 2.04.05-91. Например, в жилых комнатах он составляет в час 3 м. куб на 1 метр жилой площади.

  • Сечение трубопровода и схемы его монтажа.

Какие существуют нормативы для вентиляционных систем

Рекомендуемые параметры воздухообмена зависят от различных условий и прописаны в соответствующих нормативных актах, которые обязательно учитываются при проектировании. В общем виде для бытовых помещений, когда на одном этаже сосредоточены комнаты разного назначения, за час должно смениться такое количество воздуха:

  • рабочий кабинет – 60 кубов;

  • общие гостиные или залы – 40 кубов;

  • коридоры – 10 кубов;

  • санузлы и душевые – 70 кубов;

  • курительные комнаты – свыше 100 кубов.

В жилых комнатах обмен воздушной массы рассчитывается на одного человека. В час он должен составлять более 30 кубов. Если расчет производится исходя из жилой площади, то норматив составляет 3 куба на 1 метр.

Для нежилых помещений средний норматив составляет 20 кубов на метр площади. Если площадь велика, то вентиляционные системы включают многокомпонентную систему парных вентиляторов.

Наглядно про нормативы для вентиляции смотрите на видео:

Какие формулы используют в расчетах

Основной параметр, который необходимо рассчитать в любой системе – сколько воздуха должно смениться в течение часа.

Для жилых квартир величина определяется соответственно жилой площади: V=2xSxH, где S – площадь жилой комнаты, 2 – коэффициент кратности обмена воздушной массы за 1 час, Н – высота комнаты.

Для рабочих помещений расчет производят исходя из численности персонала: V=Nx35, где N – численность людей, одновременно находящихся в помещении.

В расчете мощности вентиляционной станции применяют формулу: P=ΔT * V * Сv/1000, где V – объем воздушной массы, расходуемой за час, Сv – теплоемкость воздушной массы, ΔT – разница температур воздушной массы на концах трубопровода. Принятая величина теплоемкости составляет 0,336 Вт * ч/м³ * °С.

Другим важным показателем является площадь сечения воздуховода, измеряемая в квадратных сантиметрах. Выделяют 2 типа сечения: квадратное и округлое. Рассчитав площадь сечения, возможно определить ширину и высоту прямоугольной трубы либо диаметр округлого.

Еще про расчет вентиляции на видео:

Sсеч=V * 2,8/w, где Sсеч – площадь сечения, V – объем воздушной массы (м³/час), w – скорость воздушного потока внутри магистрали (м/сек) (средний показатель от 2 до 3), 2,8 – коэффициент согласования размерностей.

Для монтажа необходимо рассчитать, сколько потребуется диффузоров (заборно-выпускных отверстий) и их параметры. Габариты распылителей рассчитывают исходя из площади сечения основного трубопровода, умноженного на 1,5 или 2. Для расчета количества диффузоров применяют формулу: N=V/(2820 * W * d2), где V – объем воздушной массы, расходуемой в час, W – скорость перемещения воздушной массы, D – диаметр круглого диффузора.

Для диффузоров прямоугольной формы формула преобразуется следующим образом: N=π * V/(2820 * W * 4 * A * B), π – число пи, А и В – параметры сечения.

В любом случае, расчеты вентиляционных систем должны проводить профессионалы – если что-либо забыть или не учесть, то цена ошибки это необходимость переделывать расчеты и работу.

Полноценный расчет приточной вентиляции делается на специфическом программном обеспечении

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про вентиляцию в доме.

Заключение

Монтаж вентиляционной конструкции приточно-вытяжного типа позволит поддерживать оптимальный микроклимат внутри помещений. Это повышает работоспособность проживающих в доме людей и просто улучшает их самочувствие. Особенно актуальным вопрос вентиляции является для владельцев современных домов с герметично закрывающимися окнами и дверями, ведь вместе с избавлением от сквозняков пропадает и естественный воздухообмен. В таких домах приточно вытяжную вентиляционную систему желательно предусматривать еще на этапе проектирования.

Прочитать позже
Отправим материал на почту
Распечатать

m-strana.ru

Вентиляционные установки. Виды и предназначение

Современные системы вентиляции предназначены для обеспечения полноценного воздухообмена, правильного распределения воздушных масс по всему помещению и формирования оптимальных микроклиматических условий для комфортного пребывания людей. 

Организация качественной вентиляции — сложная инженерная задача, для решения которой выполняются индивидуальные расчеты и подбор наиболее подходящего оборудования. Видов вентиляционных установок большое множество и в зависимости от типа помещения, а также целей и преследуемых задач, подбирается определенное оборудование.

По функциональным особенностям все вентиляционные установки можно разделить на 3 типа:

приточные;

вытяжные;

 

Приточная установка                                                                                 Вытяжной блок

                                                          Приточно-вытяжная установка

Для того, чтобы разобраться в конструктивных и функциональных особенностях, а также понять принцип работы, стоит остановиться на каждом из видов оборудования подробнее. 

Приточные вентиляционные установки: основные узлы и принцип работы

Приточные вентиляционные установки служат для постоянного притока свежего воздуха в помещении, при этом выполняется его предварительная фильтрация, нагрев, охлаждение и в некоторых моделях осушение/увлажнение. Практически все модели имеют свойство регулировать заданную температуру приточного воздуха путем нагрева или охлаждения (при наличии блока охлаждения).

Чтобы понять принцип работы приточных вентиляционных установок,  сначала стоит ознакомиться с их основными элементами.

Вентилятор

Основной элемент системы, который обеспечивает поступление свежего воздуха, благодаря создаваемому принудительному давлению.

Фильтр

Устанавливается на входе приточного устройства и нужен для очищения приточных воздушных масс от посторонних запахов, защиты от мелких насекомых, пыли и других загрязнений механического плана. В зависимости от установленного комплекта фильтров (грубой/тонкой/ультратонкой очистки), зависит уровень и качество фильтруемого воздуха.

Воздушный клапан

Необходим для контроля над воздушными потоками поступающего воздуха и его перекрытия в случае выключения вентиляционной системы.

Калорифер (нагреватель)

Служит для нагрева приточного воздуха до требуемой температуры. Калориферы могут быть водяными или электрическими. Первые подключаются к системе теплоснабжения (технической воды или отопления) здания, а вторые работают от электрической сети.

Шумоглушитель

Предназначен максимально снижать уровень шума, который возникает во время движения воздуха по воздуховодам и от вибраций вентилятора. 

Таким образом, принцип работы приточных установок состоит в подаче свежего, предварительно очищенного от пыли воздуха, нагретого/охлажденного до нужной температуры, путем его принудительного нагнетания посредством вентилятора.

Виды приточных вентиляционных установок

Современная линейка приточных установок радует своим разнообразием. В продаже имеются как компактные приточные установки - мини-системы с минимальным набором опций, так и сложные промышленные модели с функцией нагрева и охлаждения воздуха.

Приточные установки могут быть наборными (модульными) и собираться по частям, как конструктор, непосредственно на месте их установки, либо моноблочными, в которых все рабочие элементы и комплектующие заключены в единый звукоизолированный корпус.

 

Моноблочная приточная установка

 

Модульная приточная установка

Оптимальная приточная вентиляционная установка для квартиры — моноблочная. Она имеет компактные размеры, работает тихо и не требует проведения дорогостоящих проектных и расчетных работ и специализированной пуско-наладки.

Промышленные и полупромышленные приточные установки имеют более масштабные размеры, поэтому чтобы рационально и экономно использовать пространство, такие вентиляционные установки, как правило, размещают на крыше или в технических помещениях, венткамерах и т.д.

Приточные установки также могут работать на предварительное охлаждение (приточная установка с охлаждением) или нагрев воздуха перед подачей в помещение, или совмещать в себе две функции сразу (приточная установка с охлаждением и нагревом). Для этих целей в оборудовании предусматривают секции обогрева и/или охлаждения.

В секции нагрева воздушных масс используются медные и алюминиевые теплообменники, которые работают на горячей воде или электронагревателе. Водяные теплообменники оснащают термостатом для защиты от обмерзания, а электронагреватели снабжают двухступенчатой системой защиты для их отключения в случае перегрева. Секция охлаждения приточной установки состоит из медно-алюминиевых теплообменников которые работают на холодной воде или гликолевой смеси, либо используется фреоновый испаритель.

Приточная установка с водяным калорифером

Приточная установка с электрическим калорифером обеспечивает подачу в помещение уже нагретого и отфильтрованного от всех загрязнений воздуха, с учетом низкой температуры в точке забора. Такие модели просты в установке, имеют компактные размеры, демонстрируя при этом высокую эффективность работы. Увеличение температуры происходит за счет контакта приточного воздуха с раскаленными пластинами или спиралями из тугоплавких материалов. Оребрение тэнов выполняют из стали или алюминия. Корпус изготавливают из особо прочной стали, а для хороших показателей тепло-и шумоизоляции предусматривают дополнительный слой из минеральной ваты или пенополистирола. Встроенные фильтры являются непременным элементом устройства и выполняют качественную очистку приточного воздуха от нежелательных примесей.

Приточная установка с электрическим калорифером

Оборудование можно условно разделить на два типа: без управления, или со встроенным автоматическим блоком управления. В последнем случае, можно задавать нужные настройки температуры нагрева, следить за степенью загрязнения фильтров и корректировать работу системы. Приточные установки с электрическим калорифером монтируют на стенах, или под подвесными потолками. Кроме того, нужно обеспечить свободный доступ к блоку управления для полноценного обслуживания и контроля за состоянием прибора. 

Приточная установка с водяным калорифером — наиболее выгодная с экономической точки зрения. Такие установки передают тепловую энергию от теплоносителя, который циркулирует внутри радиатора устройства. Жидкость совсем не уступает по эффективности нагрева электрическому аналогу, зато затраты на его обслуживание существенно ниже. Установки такого типа очень эффективны для работы в помещениях с большой площадью, за счет значительной площади покрытия. Это возможно благодаря конструкционным особенностям прибора (нагрев осуществляется в плоскости, перпендикулярной потоку воздушных масс).

Вытяжные вентиляционные установки

Главное предназначение вытяжных вентиляционных установок заключается в отводе отработанного воздуха из помещения и равномерном выравнивании давления при действующем притоке. Вытяжные вентустановки устраняют и отводят не только неприятные запахи, но и удаляют различные вредности из помещения, такие как углекислый газ, пыль, дым, а также другие опасные для здоровья человека загрязнения и примеси.

Конструкция вытяжных установок включает в себя вытяжной вентилятор, воздуховоды, шумоглушитель, элементы автоматики и дефлектор. Вытяжку можно сделать общеобменной (для всего помещения), либо локальной, которая целенаправленно удаляет и вытягивает загрязненный воздух и вредности непосредственно в месте их возникновения (местные отсосы). Это особенно актуально для больших или специализированных помещений (например, цех).

Вытяжная вентиляционная установка

На практике в качестве вытяжного оборудования используется просто вытяжной вентилятор, который либо имеет определенную автоматику для возможности изменения производительности и правильного включения/отключения, либо просто включается кнопкой-пускателем с режимом работы on/off. 

Для полноценной и правильно работающей системы необходимо совместное использование приточной и вытяжной вентиляции, так как обособленно, вытяжные установки не могут обеспечить полноценного и качественного воздухообмена.

Особое внимание стоит уделить вытяжным противодымным установкам, ключевая задача которых заключается не только в отводе дыма и продуктов горения, но и недопущении дальнейшего распространения огня по всему зданию.

Для этих целей, в вытяжных установках такого типа задействуют:

  • специальные вентиляторы, отводящие дым и тепло;
  • воздуховоды из огнеупорных и тугоплавких материалов;
  • особые противодымные и противопожарные клапаны.

Вытяжные противодымные установки обязательно автоматизируют, синхронизируя даже сразу несколько способов, на случай выхода одного из сигнальных устройств включения из строя.

Приточно-вытяжные установки

На сегодняшний день, приточно-вытяжные установки являются наиболее удобными, эффективными и практичными. Они широко применяются не только для частной собственности, гостиниц, административных зданий, но и с успехом задействованы на крупных промышленных предприятиях, складских площадках и цехах.

Существует несколько наиболее распространенных разновидностей:

Приточно-вытяжные установки с опцией рециркуляции воздуха

Принцип работы приточно-вытяжных установок с рециркуляцией состоит в том, что часть воздушных масс, забираемых системой из помещения, перемешивается с холодными воздушными массами, которые поступают извне. После чего, нагретый таким образом воздух поступает внутрь помещения.  Большим плюсом таких установок является существенная экономия электроэнергии. К недостаткам можно отнести ограничение на установку в помещениях, в которых есть присутствие взрывоопасных горючих смесей, испарений и газов.

Приточно-вытяжные установки с охлаждением

Такие приточно-вытяжные установки наиболее целесообразны для использования в помещениях, которые требуют поддержания прохладного температурного режима для хранения продуктов или материалов. Применяются в летний сезон в общественных помещениях, либо в холодильных помещениях, или цехах, где технологическим процессом предусмотрено поддержание определенной низкой температуры.

В оборудовании имеется секция охлаждения, а также каплеуловитель, который устанавливают непосредственно за теплообменником/испарителем. Конденсат собирается в поддон из антикоррозийного материала, а дренажный патрубок выводят через боковую панель со стороны обслуживания.

Приточно-вытяжная установка с охлаждением

Приточно-вытяжные установки, совмещенные с кондиционером

Подобное оборудование, оснащенное тепловыми насосами и фильтрами, совмещает в себе приточно-вытяжную остановку и кондиционер, заключенных в компактный теплоизолированный корпус.

Приточно-вытяжная установка с кондиционером

Приточно-вытяжные вентиляционные установки с рекуператором

Вентиляционные установки с рекуперацией тепла являются на сегодня наиболее выгодным и экономически целесообразным решением для увеличения КПД вентиляции помещения.

Принцип работы рекуператора заключается в том, что вместо бесполезного выброса в атмосферу уже отработанного и нагретого воздуха, он извлекает из него тепло и вновь пускает на подогрев поступающих приточных масс. В летний сезон, установки с рекуператором работают на охлаждение приточного теплого воздуха посредством более прохладного исходящего. Грубо говоря, рекуператор позволяет практически бесплатно сохранять тепло и, соответственно, ваши средства для оплаты электроэнергии.

Установки такого типа могут быть оборудованы следующими видами рекуператоров:

  • пластинчатыми;
  • роторными.

Роторные рекуператоры гораздо эффективнее и работоспособнее пластинчатых, к тому же, выдерживают более интенсивные и суровые условия эксплуатации. Но и цена таких моделей гораздо выше.

ПВУ с пластинчатым рекуператором

 

ПВУ с роторным рекуператором

ПВУ с рекуператором и водяным калорифером

Стоимость вентиляционной установки приточно-вытяжного типа, конечно, выше обычной приточной или вытяжной. Но с учетом того, что экономический эффект от нее гораздо более значительный и ощутимый, относитесь к этому как к вашему выгодному вложению в будущий комфорт и безопасность. К слову говоря, на небольших объектах типа гостиниц, клиник или небольших офисов окупаемость приточно-вытяжной установки с рекуперацией составляет около 1 года за счет экономии расходов электроэнергии.

Получить бесплатную консультацию инженера по вентиляционным установкам

Получить!

www.ads-vent.ru

Приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла: устройство и работа

Поступление свежего воздуха в холодный период времени приводит к необходимости его нагрева для обеспечения правильного микроклимата помещений. Для минимизации затрат электроэнергии может быть использована приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла.

Понимание принципов ее работы позволит максимально эффективно уменьшить теплопотери с сохранением достаточного объема замещаемого воздуха. Давайте попробуем разобраться в этом вопросе.

Энергосбережение в системах вентиляции

В осенне-весенний период при вентиляции помещений серьезной проблемой является большая разность температур поступающего и находящегося внутри воздуха. Холодный поток устремляется вниз и создает неблагоприятный микроклимат в жилых домах, офисах и на производстве или недопустимый вертикальный градиент температуры в складе.

Распространенным решением проблемы является интеграция в приточную вентиляцию калорифера, с помощью которого происходит нагрев потока. Такая система требует затрат электроэнергии, в то время как значительный объем выходящего наружу теплого воздуха ведет к существенным потерям тепла.

Выход воздуха наружу с интенсивным паром служит индикатором существенных потерь тепла, которое можно использовать на обогрев входящего потока

Если каналы притока и отвода воздуха расположены рядом, то можно частично передать тепло выходящего потока входящему. Это позволит уменьшить потребление электроэнергии калорифером или вовсе отказаться от него. Устройство для обеспечения теплообмена между разнотемпературными потоками газов называется рекуператором.

В теплое время года, когда температура наружного воздуха значительно превышает комнатную, можно использовать рекуператор для охлаждения входящего потока.

Устройство блока с рекуператором

Внутреннее устройство систем приточно-вытяжной вентиляции с интегрированным рекуператором достаточно простое, поэтому возможна их самостоятельная поэлементная покупка и установка. В том случае если сборка или самостоятельный монтаж вызывает сложности можно приобрести готовые решения в виде типовых моноблочных или индивидуальных сборных конструкций под заказ.

Типовая схема устройства приточно-вытяжной вентиляционной системы с размещенным в едином корпусе рекуператором может быть дополнена другими узлами на усмотрение пользователя

Основные элементы и их параметры

Корпус с тепло- и шумоизоляцией выполняют как правило из листовой стали. В случае стенового монтажа он должен выдерживать давление, которое возникает при запенивании щелей вокруг блока, а также не допускать вибрацию от работы вентиляторов.

В случае распределенного забора и притока воздуха по различным помещениям к корпусу присоединяют систему воздуховодов. Ее оснащают клапанами и заслонками для распределения потоков.

При отсутствии воздуховодов на приточное отверстие со стороны помещения устанавливают решетку или диффузор для распределения потока воздуха. На приточное отверстие со стороны улицы монтируют воздухозаборную решетку наружного типа во избежание попадания в систему вентиляции птиц, крупных насекомых и сора.

Движение воздуха обеспечивают два вентилятора осевого или центробежного типов действия. При наличии рекуператора естественная циркуляция воздуха в достаточном объеме невозможна по причине создаваемого этим узлом аэродинамического сопротивления.

Наличие рекуператора предполагает установку фильтров мелкой очистки на входе обоих потоков. Это необходимо для уменьшения интенсивности засорения пылью и жировыми отложениями тонких каналов теплообменника. В противном случае для полноценного функционирования системы придется увеличить частоту проведения профилактических работ.

Фильтры мелкой очистки необходимо периодически менять или чистить. В противном случае возросшее сопротивление потоку воздуха станет причиной поломки вентиляторов

Один или несколько рекуператоров занимают основной объем приточно-вытяжного устройства. Их монтируют по центру конструкции.

В случае типичных для территории сильных морозов и недостаточного КПД рекуператора для нагрева наружного воздуха можно дополнительно установить калорифер. Также по необходимости монтируют увлажнитель, ионизатор и другие устройства для создания благоприятного микроклимата в помещении.

Современные модели предусматривают наличие электронного блока управления. Сложные модификации имеют функции программирования режимов работы в зависимости от физических параметров воздушной среды. Внешние панели имеют привлекательный вид, благодаря чему хорошо могут быть вписаны в любой интерьер помещения.

Решение проблемы возникновения конденсата

Охлаждение поступающего из помещения воздуха создает предпосылки для разгрузки влаги и образования конденсата. В случае высокой скорости потока большая его часть не успевает скапливаться в рекуператоре и выходит наружу. При медленном движении воздуха значительная часть воды остается внутри устройства. Поэтому необходимо обеспечить сбор влаги и вывод ее за пределы корпуса приточно-вытяжной системы.

Элементарным устройством для сбора и отвода конденсата является поддон, расположенный под рекуператором с уклоном в сторону сливного отверстия

Вывод влаги производят в закрытую емкость. Ее размещают только внутри помещения во избежание перемерзания каналов оттока при минусовых температурах. Алгоритма надежного расчета объема получаемой воды при использовании систем с рекуператором нет, поэтому его определяют экспериментальным путем.

Повторное использование конденсата для увлажнения воздуха нежелательно, так как вода впитывает многие загрязнители, такие как человеческий пот, запахи и т.д.

Значительно уменьшить объем конденсата и избежать связанных с его появлением проблем можно организовав отдельную вытяжную систему из ванной комнаты и кухни. Именно в этих помещениях воздух имеет наибольшую влажность. При наличии нескольких вытяжных систем воздухообмен между технической и жилой зоной необходимо ограничить с помощью установки обратных клапанов.

В случае охлаждения выходящего потока воздуха до отрицательных температур внутри рекуператора происходит переход конденсата в наледь, что вызывает сокращение живого сечения потока и, как следствие, – уменьшение объема или полное прекращения вентиляции.

Для периодического или разового размораживания рекуператора устанавливают байпас – обходной канал для движения приточного воздуха. При пропуске потока в обход устройства происходит прекращение теплоотдачи, нагрев теплообменника и переход наледи в жидкое состояние. Вода стекает в емкость сбора конденсата или происходит ее испарение наружу.

Принцип устройства байпаса несложен, поэтому при риске образования наледи целесообразно предусмотреть такое решение, так как отогрев рекуператора другими способами сложен и длителен

При прохождении потока через байпас отсутствует нагрев приточного воздуха посредством рекуператора. Поэтому при активации данного режима необходимо автоматическое включение калорифера.

Особенности различных типов рекуператоров

Существует несколько конструктивно различающихся вариантов реализации теплообмена между холодным и нагретым воздушными потоками. Каждый из них имеет свои отличительные особенности, которые определяют основное предназначение для каждого типа рекуператора.

Пластинчатый перекрестноточный рекуператор

В основе конструкции пластинчатого рекуператора лежат тонкостенные панели, соединенные поочередно таким образом, чтобы чередовать пропуск между ними разнотемпературных потоков под углом 90 градусов. Одной из модификаций такой модели является устройство с оребренными каналами для прохода воздуха. Оно обладает более высоким коэффициентом теплообмена.

Поочередный пропуск теплого и холодного потока воздуха через пластины реализуют за счет загиба краев пластин и герметизацией соединений полиэфирной смолой

Теплообменные панели могут быть выполнены из различного материала:

  • медь, латунь и сплавы на основе алюминия обладают хорошей теплопроводностью и не подвержены ржавчине;
  • пластмасса из полимерного гидрофобного материала с высоким коэффициентом теплопроводности обладают малым весом;
  • гигроскопическая целлюлоза позволяет проникать конденсату через пластину и попадать обратно в помещение.

Недостатком является возможность образования конденсата при низких температурах. По причине небольшого расстояния между пластинами влага или наледь существенно увеличивают аэродинамическое сопротивление. В случае обмерзания необходимо перекрытие входящего потока воздуха для отогрева пластин.

Преимущества пластинчатых рекуператоров следующие:

  • низкая стоимость;
  • долгий срок службы;
  • длительный период между профилактическим обслуживанием и простота его проведения;
  • небольшие габариты и масса.

Такой тип рекуператора наиболее распространен для жилых и офисных помещений. Также его используют и в некоторых технологических процессах, например для оптимизации сгорания топлива при работе печей.

Барабанный или роторный тип

Принцип действия роторного рекуператора основан на вращении теплообменника, внутри которого расположены слои гофрированного металла, обладающего высокой теплоемкостью. В результате взаимодействия с выходящим потоком происходит нагрев сектора барабана, который впоследствии отдает тепло поступающему воздуху.

Мелкоячеистый теплообменник роторного рекуператора подвержен засорению, поэтому особенно внимательно нужно отнестись к качественной работе фильтров тонкой очистки

Преимущество роторных рекуператоров следующие:

  • достаточно высокий КПД по сравнению с конкурирующими типами;
  • возврат большого количества влаги, которая в виде конденсата остается на барабане и испаряется при контакте с поступающим сухим воздухом.

Этот тип рекуператора реже используют для жилых зданий при поквартирной или коттеджной вентиляции. Часто его применяют в крупных котельных для возврата тепла к печам или для обширных помещений промышленного или торгово-развлекательного назначения.

Однако у этого типа устройств есть существенные недостатки:

  • относительно сложная конструкция с наличием подвижных частей, включающая электромотор, барабан и ременной привод, что требует постоянного обслуживания;
  • повышенный уровень шума.

Иногда для устройств такого типа можно встретить термин “регенеративный теплообменник”, что более правильно чем “рекуператор”. Дело в том, что незначительная часть выходящего воздуха попадает обратно по причине неплотного прилегания барабана к корпусу конструкции.

Это накладывает дополнительные ограничения на возможность использования устройств такого типа. Например, в качестве теплоносителя нельзя использовать загрязненный воздух от печей отопления.

Система на основе трубок и кожуха

Рекуператор трубчатого типа состоит из расположенных в утепленном кожухе системы тонкостенных трубок небольшого диаметра, по которым происходит приток наружного воздуха. По кожуху производят вывод теплой воздушной массы из помещения, которая обогревает входящий поток.

Вывод теплого воздуха необходимо осуществлять именно по кожуху, а не через систему трубок, так как удалить конденсат из них невозможно

Основные преимущества трубчатых рекуператоров следующие:

  • высокий КПД, благодаря противоточному принципу движения теплоносителя и поступающего воздуха;
  • простота конструкции и отсутствие подвижных частей обеспечивает низкий уровень шума и редко возникающую необходимость в обслуживании;
  • долгий срок службы;
  • наименьшее сечение среди всех типов устройств рекуперации.

Трубки для устройства такого типа используют или легкосплавные металлические или, что реже, – полимерные. Эти материалы не гигроскопичны, поэтому при значительной разнице температур потоков возможно образовании интенсивного конденсата в кожухе, что требует конструктивного решения по его удалению. Еще одним недостатком является то, что металлическая начинка обладает значительным весом, несмотря на небольшие габариты.

Простота конструкции трубчатого рекуператора делает этот тип устройств популярным для самостоятельного изготовления. В качестве внешнего кожуха обычно используют пластиковые трубы для воздуховодов, утепленные пенополиуретановой скорлупой.

Устройство с промежуточным теплоносителем

Иногда приточный и вытяжной воздуховоды расположены на некотором расстоянии друг от друга. Такая ситуация может возникнуть по причине технологических особенностей здания или санитарных требований по надежному разделению воздушных потоков.

В этом случае используют промежуточный теплоноситель, циркулирующий между воздуховодами по изолированному трубопроводу. В качестве среды для передачи тепловой энергии используют воду или водно-гликолевый раствор, циркуляцию которого обеспечивают работой теплового насоса.

Рекуператор с промежуточным теплоносителем представляет собой объемное и дорогое устройство, чье применение экономически оправдано для помещений с большим площадями

В том случае, если есть возможность использовать другой тип рекуператора, то лучше не применять систему с промежуточным теплоносителем, так как она обладает следующими существенными недостатками:

  • низкий КПД по сравнению с другими типами устройств, поэтому для небольших помещений с малым расходом воздуха такие устройства не применяют;
  • значительный объем и вес всей системы;
  • необходимость дополнительного электрического насоса для циркуляции жидкости;
  • повышенный шум от работы насоса.

Существует модификация этой системы, когда вместо принудительной циркуляции теплообменной жидкости используют среду с низкой точкой кипения, например фреон. В этом случае движение по контуру возможно естественным образом, но только в том случае если приточный воздуховод расположен над вытяжным.

Такая система не требует дополнительных затрат электроэнергии, но работает на обогрев только при значительном перепаде температур. Кроме того, необходима точная настройка точки изменения агрегатного состояния теплообменной жидкости, которая может быть реализована методом создания нужного давления или определенного химического состава.

Основные технические параметры

Зная требуемую производительность системы вентиляции и КПД теплообмена рекуператора легко рассчитать экономию на обогреве воздуха для помещения при конкретных климатических условиях. Сравнив потенциальную выгоду с затратами на покупку и обслуживание системы можно обоснованно сделать выбор в пользу рекуператора или стандартного калорифера.

Часто производители оборудования предлагают модельную линейку, в которой вентиляционные блоки с похожим функционалом отличаются объемом воздухообмена. Для жилых помещений этот параметр необходимо рассчитывать согласно таблице 9.1. СП 54.13330.2016

Коэффициент полезного действия

Под коэффициентом полезного действия рекуператора понимают эффективность теплопередачи, которую рассчитывают по следующей формуле:

K = (Тп – Тн) / (Тв – Тн)

В которой:

  • Тп – температура поступающего воздуха внутрь помещения;
  • Тн – температура наружного воздуха;
  • Тв – температура воздуха в помещении.

Максимальное значение КПД при штатной скорости потока воздуха и определенном температурном режиме указывают в технической документации устройства. Его реальный показатель будет немного меньше.

В случае самостоятельного изготовления пластинчатого или трубчатого рекуператора для достижения максимальной эффективности теплопередачи необходимо придерживаться следующих правил:

  • Наилучший теплообмен обеспечивают противоточные устройства, затем перекрестноточные, а наименьшую – с однонаправленным движением обоих потоков.
  • Интенсивность теплообмена зависит от материала и толщины стенок, разделяющих потоки, а также от длительности нахождения воздуха внутри устройства.

Зная КПД рекуператора можно рассчитать его энергоэффективность при различных температурах наружного и внутреннего воздуха:

Е (Вт) = 0,36 х Р х К х (Тв – Тн)

где Р (м3/час) – расход воздуха.

Расчет эффективности рекуператора в денежном эквиваленте и сравнение с затратами на его приобретение и монтаж для двухэтажного коттеджа общей площадью 270 м2 показывает целесообразность установки такой системы

Стоимость рекуператоров с высоким КПД достаточно велика, они имеют сложную конструкцию и значительные размеры. Иногда можно обойти эти проблемы установкой нескольких более простых устройств таким образом, чтобы поступающий воздух последовательно проходил через них.

Производительность вентиляционной системы

Объем пропускаемого воздуха определяется статическим давлением, которое зависит от мощности вентилятора и основных узлов, создающих аэродинамическое сопротивление. Как правило, точный его расчет невозможен ввиду сложности математической модели, поэтому для типовых моноблочных конструкций проводят экспериментальные исследования, а для индивидуальных устройств осуществляют подбор компонентов.

Мощность вентилятора необходимо выбирать с учетом пропускной способности устанавливаемых рекуператоров любых типов, которая в технической документации указана как рекомендуемая скорость потока или объем пропускаемого устройством воздуха за единицу времени. Как правило, допустимая скорость воздуха внутри устройства не превышает значения 2 м/с.

В противном случае на высоких скоростях в узких элементах рекуператора происходит резкий рост аэродинамического сопротивления. Это приводит к лишним затратам электроэнергии, неэффективном прогреве наружного воздуха и сокращения срока службы вентиляторов.

График зависимости потери давления от скорости потока воздуха для нескольких моделей рекуператоров высокой производительности показывает нелинейный рост сопротивления, поэтому необходимо придерживаться требований по рекомендуемому объему воздухообмена указываемых в технической документации устройства

Изменение направления потока воздуха создает дополнительное аэродинамическое сопротивление. Поэтому при моделировании геометрии воздуховода внутри помещения желательно минимизировать количество поворотов труб на величину 90 градусов. Диффузоры для рассеивания воздуха также увеличивают сопротивление, поэтому желательно не использовать элементы со сложным рисунком.

Загрязненные фильтры и решетки создают значительные помехи движению потока, поэтому их необходимо периодически прочищать или менять. Одним из эффективных способов оценки засоренности является установка датчиков, отслеживающих перепад давления на участках до фильтра и после него.

Выводы и полезное видео по теме

Принцип работы роторного и пластинчатого рекуператора:

Замер КПД рекуператора пластинчатого типа:

Бытовые и промышленные системы вентиляции с интегрированным рекуператором доказали свою энергетическую эффективность по сохранению тепла внутри помещений. Сейчас существует множество предложений по продаже и установке таких устройств как в виде готовых и опробованных моделей, так и по индивидуальному заказу. Провести расчет необходимых параметров и выполнить монтаж можно самостоятельно.

Если при ознакомлении с информацией появились вопросы или вы нашли неточности в нашем материале, пожалуйста, оставляйте свои комментарии в расположенном ниже блоке.

sovet-ingenera.com


Смотрите также