Unități de ventilație de alimentare și evacuare: o revizuire comparativă a diferitelor tipuri de echipamente

Sistemul de circulație naturală a aerului funcționează adesea defectuos - performanța sa depinde de factori naturali și de utilizarea geamurilor termopan sigilate. Ventilația forțată nu are aceste dezavantaje.

Pentru a normaliza schimbul de aer, se utilizează o unitate de alimentare și evacuare - o soluție practică și eficientă. Varietatea echipamentelor de climatizare vă permite să alegeți un model pentru condiții specifice de funcționare. Cu toate acestea, alegerea unui dispozitiv potrivit este uneori problematică, nu ești de acord?

Vă vom ajuta să rezolvați această problemă. Articolul oferă informații despre principiile de funcționare și caracteristicile de funcționare ale diferitelor tipuri de unități de tratare a aerului. Pentru a face alegerea mai ușoară, am subliniat principalele caracteristici și parametri ai dispozitivelor de care trebuie neapărat să ținem cont la achiziție.

Componentele ventilației forțate

Modulul de alimentare și evacuare este componenta principală a unui sistem de ventilație cu aer forțat. Instalația asigură circulația normală a aerului într-un spațiu restrâns - furnizarea de fluxuri curate și îndepărtarea deșeurilor.

Modulul de ventilație este un complex de echipamente închise într-o singură carcasă (unitate monobloc) sau asamblate din elemente prefabricate.

Schema sistemului de ventilație forțată: 1 – modul de alimentare și evacuare (PVU), 2 – conducte de aer, grile de admisie aer, adaptoare, 3 – distribuitoare de jet de aer, 4 – unitate de automatizare (+)

Proiectarea unității de alimentare și evacuare include în mod necesar următoarele elemente:

1. Ventilator. Componentă de bază pentru funcționarea unui sistem artificial de schimb de aer. În PVU cu o rețea extinsă de conducte de aer, ventilatoare radiale sunt instalate pentru a menține presiunea ridicată a aerului. În PES portabil, utilizarea modelelor axiale este acceptabilă.
2. Valva de aer. Instalat în spatele grilei exterioare și împiedică intrarea aerului din exterior atunci când sistemul este oprit. Dacă este absent, în încăpere se vor infiltra șiroaie reci în timpul iernii.
3. Conducta de aer principal. Sistemul folosește două linii de canale: una este alimentarea, iar a doua este evacuarea aerului. Ambele rețele trec prin PES. Ventilatorul de alimentare este conectat la primul conduct de aer, iar ventilatorul de evacuare este conectat la al doilea.
4. Automatizare. Funcționarea instalației este reglementată de un sistem de automatizare încorporat care răspunde la citirile senzorilor și parametrii specificați de utilizator.
5. Filtre. Filtrarea complexă este utilizată pentru curățarea maselor de intrare. Un filtru grosier este plasat la intrarea în conducta de alimentare cu aer; sarcina acestuia este de a reține pufurile, insectele și particulele de praf.

Scopul principal al curățării primare este de a proteja componentele interne ale sistemului. Pentru o filtrare mai „fină”, în fața distribuitoarelor de aer este instalată o barieră fotocatalitică, carbon sau alt tip.

Dispozitivul unui încălzitor de apă folosind exemplul modelului Vents VUT cu recuperare și un încălzitor. Designul oferă un bypass pentru a proteja schimbătorul de căldură în timpul iernii (+)

Unele complexe sunt echipate cu funcționalități suplimentare: răcire, aer condiționat, umidificare, purificare a aerului în mai multe etape și sistem de ionizare.

Principiul de funcționare al complexului de alimentare și evacuare

Ciclul de funcționare al PES se bazează pe o schemă de transport cu dublu circuit.

Întregul proces de ventilație poate fi împărțit în mai multe etape:

1. Admisia aerului din strada, curatarea acestuia si alimentarea distribuitoarelor prin conducta de aer.
2. Pătrunderea maselor contaminate în conducta de evacuare și transportarea lor ulterioară la grila de evacuare.
3. Deversarea jeturilor de deșeuri în exterior.

Schema de circulație poate fi completată cu etape de transfer de energie termică între două fluxuri, încălzire suplimentară a aerului de intrare etc.

Lucrarea PVU. Denumiri din figură: 1 – modul de alimentare și evacuare, 2 – alimentare cu aer proaspăt, 3 – admisie de evacuare, 4 – evacuare a maselor de aer uzat în exterior (+)

Funcționarea unui sistem forțat oferă un set de avantaje în comparație cu schimbul natural de aer:

• mentinerea indicatorilor specificati – senzorii reacţionează la modificările atmosferei şi reglează modul de funcţionare al PES;
• filtrarea fluxului de intrare și posibilitatea prelucrării acestuia - încălzire, răcire, umidificare;
• economii la costurile de încălzire – relevant pentru dispozitivele cu recuperare.

Dezavantajele utilizării PVU includ: costul ridicat al complexului de ventilație, complexitatea instalării după finalizarea lucrărilor de reparații și construcție și efectul de zgomot. În instalațiile monobloc, ultimul dezavantaj este eliminat datorită utilizării unei carcase izolate fonic.

Tipuri de instalații: caracteristici de proiectare și funcționare

Costul, performanța și consumul de energie depind de funcționalitatea PES. Varietatea modelelor este împărțită în mod convențional în următoarele grupe: unități cu recuperare, unități cu încălzire și aer condiționat. O categorie separată este dispozitivele „mobile”.

Modul de alimentare si evacuare cu recuperator

Pe lângă avantajele descrise mai sus, sistemul de ventilație forțată are și un dezavantaj semnificativ - o creștere semnificativă a pierderilor de căldură. Împreună cu aerul evacuat, căldura generată de sistemul de încălzire „se evaporă”.

Costurile sunt de aproximativ 60%. Soluția problemei este transferul de energie de la fluxul de aer evacuat la fluxul de aer de alimentare.

Recuperarea parțială a căldurii se realizează într-un recuperator - un modul cu un schimbător de căldură și un ventilator pentru a promova fluxurile multidirecționale. Schimbul de energie are loc prin pereții schimbătorului de căldură - jeturile de aer nu se amestecă (+)

Astăzi, majoritatea unităților de tratare a aerului sunt fabricate cu recuperatoare. În ciuda costului ridicat al echipamentelor, fezabilitatea sistem regenerativ justificată din punct de vedere economic.

Valorile de eficiență ale „schimbătorului de căldură”:

• 30-60% — nivel scăzut de compensare termică;
• 60-80% — un bun indicator al eficienței;
• peste 80% — transfer de căldură de înaltă calitate.

Este interesant că chiar și prezența unui recuperator cu o eficiență de 30% este mai economică decât o unitate de bază fără schimbător de căldură. Perioada medie de rambursare pentru o unitate de ventilație cu recuperare este de până la 5 ani.

Eficiența unității de flux de aer, modelul fluxului de aer, consumul de energie și prețul modulului depind de designul recuperatorului.

Există mai multe tipuri de schimbătoare de căldură:

• rotativ;
• lamelar;
• conducte de căldură;
• modul de cameră;
• agregat de glicol.

Primele două modele au devenit larg răspândite.

Recuperator rotativ

Carcasa PVU găzduiește un schimbător de căldură cilindric rotativ cu plăci metalice ondulate. Pe măsură ce lucrul progresează, compartimentele sunt umplute alternativ cu fluxuri de aer multidirecționale.

Zona „de lucru” se încălzește; după ce tamburul se rotește, căldura este transferată către masele reci nou sosite colectate în canalul adiacent

Recuperarea căldurii este de 60-90%.

Beneficii aditionale:

• revenirea parțială a umidității;
• consum economic de energie.

Viteza de rotație a tamburului poate fi reglată, alegând astfel intensitatea schimbului de aer și nivelul de eficiență.

Argumente împotriva modificării tobei:

• amestecarea „working off” cu fluxul proaspăt – 3-8%;
• transferul parțial al mirosurilor înapoi în cameră;
• presiunea acustică de la un rotor rotativ;
• necesitatea întreținerii regulate a elementelor în mișcare;
• dimensiuni mari.

Datorită complexității mecanismului, PVU-urile cu recuperator rotativ sunt mai scumpe decât modificările plăcilor.

Schimbător de căldură cu plăci

Conductele „se întâlnesc” într-o unitate etanșă cu mai multe canale. Compartimentele sunt separate prin despărțitori conductoare de căldură.

Căile formate sunt plasate într-o direcție transversală - în zona de turbulență, eficiența transferului de căldură crește. Are loc răcirea/încălzirea simultană a compartimentelor casetei recuperatorului pe ambele părți

Argumente pentru":

• furnizarea de aer curat fără impurități „de evacuare”;
• preț accesibil;
• ușurința de configurare și fiabilitatea modulului - nu există elemente în mișcare.

Eficiența convertorului cu plăci este de până la 70%. Principalul dezavantaj este formarea condensului și apariția gheții în conducta de evacuare în timpul iernii.Funcționarea în modul „decongelare” (redirecționarea debitului cald ocolind caseta) reduce eficiența sistemului cu 20%.

În prezent, pe piață există destul de multe sisteme de ventilație de alimentare și evacuare cu recuperare de căldură de la diverși producători. Dispunând de un set similar de caracteristici, ele diferă în ceea ce privește prețul, calitatea, zona de servicii și multe alte criterii.

Așadar, vă recomandăm să aruncați o privire mai atentă la unitatea de ventilație de alimentare și evacuare cu schimbător de căldură cu plăci și automatizare integrată de la Naveka, care s-a dovedit recent pe piață datorită fiabilității și funcționării destul de silențioase. Controlul integrat folosind o telecomandă, monitorizarea pe un afișaj LCD extern, setarea unui program de lucru și multe altele sunt deja încorporate în această unitate.

Un „reprezentant” tipic al unei unități de tratare a aerului cu un recuperator de plăci este Naveka Node1 500AC. Modelul este compact, cu o grosime a panoului de 25 mm, care este umplut cu vată minerală neinflamabilă. Unul dintre numeroasele avantaje ale acestei soluții este panoul de control cu ​​afișaj LCD, cu ajutorul căruia poți controla foarte comod funcționarea întregului sistem

Printre alte mărci, vă recomandăm să acordați atenție sistemelor de recuperare de la Mitsubishi, Maico și VENTO.

Unități de încălzire cu economie de energie

Recuperarea singură nu este adesea suficientă pentru a compensa pe deplin diferența de temperatură a fluxurilor care se apropie. Această funcție este îndeplinită de încălzitorul încorporat. În plus, elementul protejează schimbătorul de căldură de îngheț.

În PVU sunt utilizate două tipuri de încălzitoare: apă și electrice. Să ne uităm la fiecare în detaliu.

Încălzire a apei

Corpul unității de ventilație forțată conține un radiator cu tuburi prin care circulă lichidul de răcire. Bobina are aripioare pentru a crește zona de contact cu fluxurile de aer care trec.

Exemplu de dispozitiv PPV cu încălzitor (Vents VUT 1000 VG): 1 – radiator de apă, 2 – recuperator, 3 și 4 – ventilatoare de alimentare și respectiv evacuare (+)

Elementul de încălzire lichid intră în funcțiune dacă aerul furnizat la ieșirea recuperatorului este mai rece decât temperatura setată.

Incalzitor electric

Instalațiile cu încălzitor electric sunt capabile să încălziți aerul furnizat la temperaturi mai mari decât modificările „apă”.

Cu toate acestea, un încălzitor electric este mai solicitant în ceea ce privește condițiile de funcționare:

• viteza fluxului de aer – 2 m/s sau mai mult;
• temperatura aerului de alimentare este între 0-30°C, umiditatea – până la 80%;
• Se recomandă instalarea unui filtru suplimentar în fața elementului de încălzire.

Comparativ cu incalzirea apei, modulul electric este mai scump din punct de vedere al functionarii - facturi la energie electrica cresc.

Încălzitorul este controlat de la unitatea centrală de control. Este necesar să aveți un cronometru de funcționare și o opțiune de a opri dispozitivul dacă se supraîncălzi (+)

Complexe cu aer conditionat

Unele modele combină ventilația forțată și opțiunile de aer condiționat. Toate elementele sunt colectate într-un singur complex de izolare termică. Un exemplu izbitor de tehnologie multifuncțională este o serie de instalații "Climat".

Proiectarea unității de climatizare: 1 – filtre, 2 – ventilatoare bidirecționale, 3 – compresor cu circuit freon, 4 – încălzitor electric, 5 – încălzitor de apă, 6 – schimbătoare de căldură, 7 – automatizare, 8 – carcasă (+)

Circuitul conține o pompă de căldură reversibilă - un circuit freon etanș și încărcat conectat la schimbătoare de căldură de pe conductele de evacuare și alimentare.

Unitatea de aer condiționat funcționează în două moduri:

1. Răcire. Schimbătorul de căldură de pe conducta de aer de alimentare acționează ca un evaporator și scade temperatura aerului de intrare. La randul sau, schimbatorul de caldura-condensator este racit de aerul rece care vine din incapere.
2. Căldură. Recuperătorul conductei de evacuare a aerului transferă căldura reziduală către masele de aer proaspăt. La ieșirea din PVU este posibilă încălzirea suplimentară a aerului înainte de alimentarea casei.

Modul de funcționare este setat automat datorită regulatoarelor și senzorilor care citesc parametrii atmosferici.

Instalare portabilă fără conducte

O soluție interesantă pentru spațiile închise este unitățile mobile de alimentare cu aer, cu capacitatea de a curăța, încălzi și răci aerul.

Caracteristici distinctive ale modulelor portabile:

• absența conductelor de aer voluminoase;
• instalarea într-o încăpere ventilată;
• dimensiuni compacte și capacitatea de instalare în 2-3 ore;
• multifuncționalitate: aflux, procesare și îndepărtare a maselor de aer;
• nivel scăzut de zgomot – în limita a 35 dB;
• fără curenți.

Pentru a aranja ventilația descentralizată, este necesar să instalați un PVU portabil în fiecare cameră individuală.

Diagrama unui PVU mobil: 1.3 – amortizor de zgomot, 2 – compartiment de recuperare si ventilatie, 4 – incalzitor electric, 5 – filtru de carbon, 6 – element filtrant fin, 7 – filtru de precuratare, 8 – supapa cu jaluzele, 9 – actionare electrica ( +)

Unitățile de ventilație fără conducte sunt utilizate în principal în clădiri publice (săli de curs, săli de sport, săli de antrenament etc.).

Evaluarea echipamentelor mobile de climatizare este dată în Acest articol.

Soiuri după metoda de instalare

Există trei opțiuni pentru instalarea modulului de ventilație:

• podea;
• perete;
• „filmat”.

Montarea pe podea este tipică pentru unitățile de ventilație de înaltă performanță și voluminoase, cu un debit de aer de 8000 de metri cubi pe oră sau mai mult. În ciuda prezenței izolației de vibrații a secțiunilor de ventilație, instalarea modulelor volumetrice necesită o fundație solidă.

Modelele montate pe perete se caracterizează prin productivitate scăzută - până la 1500 de metri cubi pe oră și dimensiuni compacte. Instalarea se realizează prin ancorare pe perete, conectând conductele de aer de sus. Unitatea poate fi amplasată într-o încăpere tehnică (balcon, baie, dressing).

Cele mai populare sunt modulele de prindere cu tivite sau suspendate. De regulă, echipamentul are un design de conductă și este destinat instalării sub tavan

Principalul avantaj al modelelor suspendate este instalarea ascunsă. Cu toate acestea, pentru a instala unitatea în camera utilizată, va trebui să „utilizați” parțial înălțimea tavanelor.

Parametrii de bază pentru alegerea unei unități de ventilație

Aranjament și instalarea sistemelor de ventilație necesită investiții de capital și costuri considerabile cu forța de muncă. Prin urmare, abordarea alegerii „inimii” sistemului de ventilație se bazează pe calcule precise și pe analiza unui număr de parametri.

Evaluarea si calculul caracteristicilor tehnice

În primul rând, trebuie să decideți asupra capacității adecvate și a valorilor presiunii statice.

Performanţă

Calculul instalației se bazează pe standardele de schimb de aer conform SNiP, scopul camerei, zona de serviciu și numărul de rezidenți.

Este necesar să efectuați două calcule (după numărul de persoane și cursul de schimb aerian), să comparați indicatorii și să selectați cea mai mare valoare.

Standarde de consum de aer per persoană: indicator tipic - 60 de metri cubi pe oră, în repaus - 30 de metri cubi pe oră. Curs de schimb aerian reglementat: 1-2 – pentru clădiri rezidențiale, 2-3 – birouri, centre comerciale

Un exemplu de determinare a productivității (L) pentru o casă în condiții date:

• numărul de membri ai familiei – 3 persoane;
• suprafata casei – 70 mp;
• înălțimea tavanului – 3 m.

Formula 1. Calcul pe baza numărului de rezidenți:

L=N*normă,

Unde:

• N – numărul de locuitori;
• normă – debit de aer (nu mai puțin de 40 mc/h).

L=3*40=120 metri cubi/oră.

Formula 2. Calculul prin cursul de schimb aerian:

L=S*H*n,

Unde:

• S - pătrat;
• H - inaltime;
• n – rata de schimb a aerului normalizat.

L=70*3*1,5=315 metri cubi/oră.

Concluzie: pentru a asigura o circulatie suficienta a aerului este necesara o instalatie cu o capacitate de minim 315 metri cubi pe ora.

Indicatori tipici ai unităților de ventilație:

• 100-500 metri cubi/h – apartamente și spații separate;
• 500-2000 mc/h – gospodării particulare, cabane;
• 1000-10000 mc/h – clădiri industriale, ateliere, birouri.

Presiune statica

Valoarea indică presiunea creată de ventilator pentru a oferi rezistență căii de circulație a aerului. Calculul precis al presiunii statice necesită luarea în considerare a rezistenței tuturor elementelor rețelei.

Calculele „manuale” sunt dificil de efectuat fără experiență adecvată. Specialiștii folosesc un pachet software precum MagiCad.

Valori medii ale presiunii la o viteză a debitului de aer de 3-4 m/s: apartamente 50-150 mp - 75-100 Pa, cabane 150-350 mp - 100-150 Pa

Datele date sunt relevante în special pentru unitățile de ventilație modulare, și nu pentru sistemele de kit, în care trebuie luată în considerare căderea de presiune pe supapa de aer, încălzitorul de aer, filtrul și alte componente.

Pe lângă parametrii indicați, ar trebui să evaluați:

1. Eficienta energetica. Pentru fiecare dintre modelele posibile, este necesar să se calculeze costul energiei electrice pentru 1 an, ținând cont de modul de funcționare iarna și vara. Clasa de consum de energie indică raportul dintre energia consumată și volumul de căldură produs.
2. Eficiența recuperatorului. Este necesar să se compare valorile eficienței în diferite moduri de funcționare ale PES. Schimbătoarele de căldură cu o casetă cu plăci duble și o zonă intermediară au un indicator de eficiență ridicată - eficiența ajunge la 70-90%.
3. Puterea încălzitorului. Cifra tipică pentru unitățile de ventilație de uz casnic este de 3-5 kW.

Este mai bine să acordați preferință modelelor cu capacitatea de a reduce automat viteza ventilatorului pentru a regla sarcina în rețea.

Nivelul de zgomot și gradul de filtrare

Puterea acustică arată cât de „tare” va fi instalația asamblată.

Efectul sonor este determinat de două mărimi:

• LwA – gradul puterii acustice;
• LpA - nivelul de presiune al sunetului.

„Zgomotul” real ar trebui evaluat pe baza primului indicator. Diferiți producători pot măsura puterea acustică folosind metode diferite, astfel încât aceleași valori au uneori rezultate diferite în practică.

O metodă eficientă de a evalua „sunetul” unei instalații este testarea echipamentului în showroom. Nivelul de zgomot admis într-o zonă rezidențială este de 25-45 dB

Calitatea aerului de intrare depinde de tipul de sisteme de curatare.

Etape posibile de filtrare:

• bariera impotriva prafului grosier de strada, lana si puf - curatare grosiera cu filtre G4, G3 cu o eficienta de 90%;
• protectie impotriva prafului fin de 1 micron – clasa de filtrare F7-F9;
• curatare absoluta, asigurand o bariera impotriva particulelor de 0,3 microni - filtre HEPA (H10-H14), eficienta - 99,5%.

Pentru clădirile rezidențiale, primii doi pași de curățare sunt suficiente. Filtrarea foarte eficientă este utilizată în instituțiile medicale, spațiile pentru producția de medicamente, alimente și electronice.

Ușurință în utilizare: funcționalitate necesară

PVU-urile de uz casnic sunt echipate cu un sistem de automatizare încorporat, un panou de control și un afișaj LCD care afișează toți parametrii schimbului de aer. Pe lângă opțiunile de bază (reglarea vitezei ventilatorului, a temperaturii), funcțiile practice sunt binevenite.

Temporizator. Gestionarea scenariilor vă va permite să optimizați modul de funcționare pentru o anumită oră din zi sau zi a săptămânii.

Pentru o reglare precisă, este indicat să alegeți dispozitive cu ventilator de 5 sau mai multe viteze, precum și un ceas în timp real care nu se resetează la oprirea alimentării.

Repornire. Posibilitatea de a porni automat și de a salva parametrii setați în cazul unei căderi de curent.

Indicator de înfundare a filtrului. O opțiune convenabilă este notificarea despre înlocuirea elementului de filtru. Modelele de înaltă tehnologie sunt echipate cu senzori de schimbare a presiunii la intrarea filtrului de aer - atunci când sunt murdare, căderea de presiune crește.

Diagnostic propriu. Orice echipament se defectează în timp. Este util dacă automatizarea „notifică” despre o defecțiune - acest lucru va ajuta la identificarea și rezolvarea problemei în timp util.

Concluzii și video util pe această temă

Sistem de ventilație cu economie de energie cu suspendare de recuperare tip Daikin VAM/800FB:

Design, caracteristici și tehnologie de instalare a modulului portabil de alimentare și evacuare Vents Micro 60/A3:

PVU 400 de la Ventrum cu încălzitor electric și schimbător de căldură rotativ:

Aranjarea ventilației folosind un modul de alimentare și evacuare este utilizată în încăperi de diferite scopuri și dimensiuni.

Asigurarea schimbului de aer de înaltă calitate depinde de calculul și selecția corectă a echipamentelor de control al climatizării. Dacă aveți îndoieli cu privire la propriile abilități, atunci este mai bine să apelați la profesioniști pentru a determina parametrii și a dezvolta proiectul.

Aveți ceva de adăugat sau aveți întrebări despre alegerea unei unități de tratare a aerului? Puteți lăsa comentarii la publicație și puteți participa la discuția materialului - formularul de contact este în blocul de jos.