Элементы вентиляционной системы

Любая система вентиляции состоит из большого количества элементов. Условно ее составляющие делятся на 2 категории: обязательные и опциональные. К обязательным относятся составляющие, без которых невозможно гарантировать корректную работу вентиляции. В качестве примера стоит привести воздушный фильтр. Опциональные составляющие вентиляции определяют пользователи в соответствии с поставленными задачами. Если стоит задача охладить воздух летом, то понадобится секция охлаждения. Если же в здании живут или работают аллергики, то не обойтись без фильтра сверхтонкой степени очистки.

Воздушные клапаны

Если вентиляция выключена, то воздушный клапан находится в закрытом положении. За счет этого гарантируется предотвращение перемещения воздушных масс по воздуховодам. Если вентиляция запускается в работу, то воздушный клапан открывается. Это первый функциональный элемент вентиляции после решетки.

Существует 2 типа воздушных клапанов:

• С осью под электрический привод. Этот воздушный клапан функционирует вместе с электрическим приводом, предназначенным для подключения к системе автоматики. За счет этой особенности обеспечивается возможность управления открытием и закрытием клапана одновременно с вентиляцией.
• Обратные клапаны. Предназначены для эксплуатации в качестве бюджетного варианта этого элемента вентиляции. Экономическая выгода гарантируется благодаря отсутствию электропривода. Закрытие клапана при отключении вентиляции происходит под воздействием противовеса или пружины. Если вентиляция запускается в работу, лопасти обратного клапана открываются посредством воздушного потока.

С точки зрения финансов обратные клапаны считаются безальтернативным вариантом. Но пользователям рекомендуется учитывать, что такие клапаны не предназначены для эксплуатации в системах приточного типа. Они не предназначены и для применения в вытяжных системах. Это особенность обусловлена неспособностью гарантировать достаточный уровень герметичности.

Воздушный фильтр

Этот функциональный элемент используется для задержки механических загрязнений, которые поступают внутрь помещения одновременно с воздухом. Существует 3 вида таких фильтров:

• Грубой очистки G3, G4. Необходимы для очистки от загрязняющих частиц размером 5 микрометров. Эти фильтры пользуются высоким спросом. Они предназначены для применения в помещениях, в которых не предусмотрены особенные требования к качеству поступающего воздуха.
• Тонкой очистки F5, F7, F9. Фильтры этого типа принято считать сбалансированным решением. Фильтры тонкой очистки способны задержать частицы размером 1-3 микрометров при относительно доступной стоимости.
• Сверхтонкой очистки Н11, Н12, Н13, Н14. Такие фильтры используются для очистки воздуха не только от механических частиц, но и от болезнетворных микроорганизмов, влияющих на здоровье людей. Эти фильтры предназначены для медучреждений, используются и в жилых помещениях, расположенных в районах с чрезвычайно высоким уровнем загрязнения. Подобные фильтры рекомендуется устанавливать и в помещениях, в которых живут люди, страдающие от самых разных аллергий.

Воздушные фильтры классифицируются и в соответствии с особенностями исполнения. Существуют следующие варианты:

• Кассетный фильтр. Предназначен для применения в системах с низким уровнем производительности. Отличается небольшими габаритами.
• Карманный фильтр. Отличается большей емкостью. Эта особенность увеличивает сроки замены фильтра.

В следующей статье мы рассмотрим электрический нагреватель и водяной нагреватель, а также охладитель, регенератор и рекуператор, секцию рециркуляции.

Вентилятор

Вентилятор предназначен для обеспечения необходимого воздушного потока по каналам вентиляции. Вентиляторы классифицируются в соответствии с направленностью потока. Согласно этой классификации, существует 2 варианта – приточный и вытяжной.

В вентиляциях используются радиальные вентиляторы. Эта разновидность вентиляторов предназначена для работы с разветвленной сетью воздуховодов. Модификации радиальных вентиляторов отличаются конфигурацией крыльчатки и типом мотора. Отдельного внимания заслуживают электронно-коммутируемые вентиляторы. Сегодня это наиболее технологичное решение, которое используется в ходе обустройства вентиляции.

Проектирование вентиляции предполагает подбор вентиляторов по диаграммам аэродинамической производительности. Рабочая точка должна находиться ниже линии максимальной производительности. Под термином «рабочая точка» подразумевается соотношение расхода воздуха и аэродинамического сопровтивления элементов сети.

При выборе вентилятора рекомендуется акцентировать внимание на производителе крыльчатки и двигателя. На этом элементе вентиляции нельзя экономить. Наилучшим характеристикам соответствуют немецкие, итальянские и испанские вентиляторы.

Секция шумоглушения

В ходе работы высокопроизводительных вентиляторов генерируется шум, который проходит через вентиляционные каналы и доставляет дискомфорт. Выполняя монтаж вентиляции, рекомендуется установить шумоглушитель, который нивелирует сторонние звуки.

Установка шумоглушителя выполняется между источниками шумами (вентилятором и зоной, которая требует защиты от шума). При разветвлении вентиляционного канала шумоглушитель устанавливается до места разделения. Для снижения шума, который передается на улицу, устанавливается дополнительный шумоглушитель. Установка шумоглушителя выполняется между вентилятором и внешней решеткой.

Эффективными считаются шумоглушители длиной 90-100 см. Увеличенные шумоглушители не будут обеспечивать еще большую эффективность. Шумоглушители длиной 50-60 см не обеспечат снижение шума до должного уровня.

Шумоглушители применяются для снижения шума, который переходит в вентиляционный канал. Эти элементы не влияют на шум, издающийся из корпуса вентилятора. Для снижения этого шума потребуется шумоизолированный корпус.

Дроссель-клапан

В результате перемещения по вентиляционным каналам воздух избирает путь минимального сопротивления. Эта особенность означает, что наилучший воздухообмен происходит в помещении, которое расположено ближе остальных к вентиляционной установке. До отдаленного помещения воздушный поток может не доходить.

Чтобы решить эту проблему, нужны дроссель-клапаны. Установка этих элементов выполняется на ответвлениях сети воздуховодов. Во время первичной настройки работы вентиляционной установки нужно закрыть дроссель-клапаны, которые идут на ближайшее помещения. При этом открываются клапаны на отдаленных помещениях. Такое решение гарантирует установку требуемой кратности воздухообмена.

Решетки диффузоры

Эти элементы считаются конечными для вентиляционной установки. Решетки диффузоры делятся на наружные и внутренние. Установка наружных выполняется на фасаде сооружения, внутренних – в помещении.

 

Электрический нагреватель

Предназначен для применения в приточных системах. Применяется для нагрева воздуха в холодное время. При выборе нагревателя принято акцентировать внимание на показателе электрической мощности. В ходе функционирования нагревателя происходит преобразование электрической мощности в тепловую.

Необходимый уровень мощности зависит от нескольких факторов: производительности вентиляции, температуры воздуха на улице и температурного режима, указанного пользователем. Для определения уровня мощности используется следующая формула:

P=(L*(t_необходимая-t_уличная)*0,334)/1000,

где P – это требуемая мощность нагрева в кВт;

L – уровень производительности вентиляции;

t_необходимая – температурный режим, заданный пользователем;

t_уличная – минимальная температура на улице.

Последний показатель зависит от региона. В Москве он составляет -25°С, а например, в Якутске – -55°С.

Водяной нагреватель воздуха

Монтаж вентиляции предусматривает установку и водяного нагревателя. Он выполняет аналогичную задачу, но для его функционирования используется горячая вода, циркулирующая по трубам из меди, находящимся в воздушном потоке.

Водяной нагреватель обеспечивает большую эффективность теплообмена. Такой эффект достигается благодаря оребрению алюминиевых пластин, способствующих увеличению площади теплообмена.

В квартирах и коттеджах водяные нагреватели воздуха используются не так часто, как электрические. Такие нагреватели подходят для вентиляционных систем офисных центров, ТРЦ, складов, производственных площадок, образовательных учреждений, медучреждений и т.д. Для функционирования в этих помещениях выполняется подключение нагревателя к централизованной тепловой сети. Для подключения используется индивидуальный тепловой пункт.

Этот способ нагрева используется и в частных домах. Он применяется в комбинации с электрическим или газовым водонагревателем. Такой вариант применения водяного нагревателя требует учета его особенностей:

• Большой мощности. Водяной нагреватель мощнее электрического. Поэтому в ходе его работы требуется существенный расход теплоносителя. При выборе насоса и типа водонагревателя рекомендуется учитывать влияние водяного нагревателя.
• Необходимости постоянного функционирования водонагревателя и циркуляционного насоса в холодное время года. Потребность в этом обусловлена контактом водяного нагревателя с уличным воздухом. Из-за этого перечисленные устройства должны функционировать даже при выключенной системе вентиляции. Необходимость в этом обусловлена риском замерзания теплоносителя, которое приведет к разрыву труб в нагревателе. Даже при непродолжительном отключении электричества (на 5 минут) вероятность разрыва трубок составляет 99%. Чтобы предотвратить такую проблему, рекомендуется выполнить установку промежуточного водяного теплообменника. Также потребуется замена воды на ее смесь с пропиленгликолем.

 Фреоновый или водяной охладитель. Секции охлаждения используют в приточных системах вентиляции, для охлаждения летом уличного воздуха, так как он должен быть комфортным для пользователя. Монтаж вентиляции с секцией охлаждения нужно доверять опытным мастерам, потому что в противном случае не получиться добиться необходимо эффекта от воздухообмена.

В фреоновый охладитель входит теплообменник (устанавливается в вентиляцию) и наружный компрессорно-конденсаторный блок. Эти элементы соединяются в единую систему медными трубками. Внешний блок подает хладагент температурой 8 – 9°С в теплообменник. В процессе его прохождения по трубкам понижается температура контактирующего с ними уличного воздуха, а расположенные на них ребра усиливают этот процесс.

Секция охлаждения функционирует в комплексе с холодильной машиной (чиллером). Для охлаждения квартир и частных домов эту связку не используют, так как она много стоит, долго окупается и сложно обслуживается. Такое решение используют в мощных системах вентиляции. Например, к ним относится промышленная вентиляция, используемая на предприятиях и общественных объектах. Подобное устройство по конструкции похоже на водяной нагреватель.

В ходе работы этого оборудования, в подающем воздух канале часто образуется конденсат, собираемый и отводимый каплеуловителем в дренажный поддон, после чего накопленная в нем вода сбрасывается в канализацию. Эти элементы включены в комплектацию охлаждающей секции.

Роторный регенератор и пластинчатый рекуператор. Их используют в вентиляции, чтобы организовать теплообмен между вытягиваемым из помещения воздухом и забираемым с улицы.

Во время зимней эксплуатации рекуператора вытягиваемый воздух нагретый до 22 - 25°С охлаждается до минус 15 - 20°С, а забираемый с улицы нагревается с минус 25 -28°С до плюс 15 -18°С. Эти показатели варьируются в зависимости от эффективности оборудования, которая выражается в процентах. Для определения температуры приточного воздуха используют такую несложную формулу:

t пвых= µ х (t ввх – t пвх) + t пвх

Где:

µ – эффективность прибора в %;

t пвх – температура забираемого с улицы воздуха до рекуператора в градусах цельсия;

t ввх – температура вытягиваемого воздуха до этого устройства в градусах цельсия;

t пвых – температура подаваемого с улицы воздуха на выходе прибора в градусах цельсия.

Рассчитать точно параметры этого оборудования намного сложнее, так как требуется учесть разные факторы (габариты рекуператора, уровень влажности воздуха, его производительность и т.д.).

Основные типы рекуператоров – пластинчатый и роторный. Они отличаются по конструкции и принципу работы. Модели первого типа не требуют технического обслуживания. В них не смешиваются воздушные потоки. Самые эффективные противоточные пластинчатые модели. Правда для нормальной работы их требуется подключать к канализации. Кроме того, иногда замерзает конденсат на вытяжном канале и запускается разморозка, во время которой устройство работает с минимальной мощностью.

Роторные модели отличаются повышенной эффективностью, при этом проблема с замерзанием конденсата в процессе эксплуатации этого оборудования возникает реже. Однако в них может смешиваться забираемый с улицы воздух с вытяжным (не больше чем на 2-3%), а также им требуется техобслуживание, потому что они оснащаются электромотором, редуктором и ремнем для передачи крутящего момента.

Секция рециркуляции. В приточно-вытяжной вентиляции допускается использовать способ рециркуляции. Он предусматривает размещение между каналами специального клапана, с помощью которого их соединяют. Благодаря этому клапану удается регулировать рециркуляцию – процент смешивания вытягиваемого воздуха с приточным. В результате такого перемешивания в помещение подается теплый уличный воздух, потому что он предварительно подогревается за счет вытягиваемого.

Эта технология возврата тепла простая, но у нее имеется один минус. Если в вытягиваемом воздухе содержится дым или едкий запах, то добиться необходимого эффекта от воздухообмена не получиться, потому что забираемый с улицы воздух перемешивается с вытягиваемым из помещения.

Поэтому рециркуляцию не используют, если в единую систему вентиляции входит вытяжка с кухни или туалета. Такой вентиляцией оснащают бассейны, так как ему требуется эффективная и производительная система воздухообмена. С помощью подобной вентиляции также удается экономить тепло, потому что оно не выбрасывается на улицу с вытягиваемым воздухом, а передается от него идущему с улицы воздушному потоку.