Jednotky pro přívod a odvod vzduchu: srovnávací přehled různých typů zařízení

Systém přirozené cirkulace vzduchu často nefunguje – jeho výkon závisí na přírodních faktorech a použití utěsněných oken s dvojitým zasklením. Nucené větrání tyto nevýhody nemá.

Pro normalizaci výměny vzduchu se používá přívodní a výfuková jednotka - praktické a efektivní řešení. Rozmanitost zařízení pro ovládání klimatizace vám umožňuje vybrat si model pro konkrétní provozní podmínky. Rozhodování o vhodném zařízení je však někdy problematické, souhlasíte?

Pomůžeme vám tento problém vyřešit. Článek poskytuje informace o principech činnosti a provozních vlastnostech různých typů vzduchotechnických jednotek. Abychom vám výběr usnadnili, nastínili jsme hlavní charakteristiky a parametry přístrojů, které je třeba při nákupu rozhodně zohlednit.

Součásti nuceného větrání

Modul přívodu a odvodu vzduchu je hlavní součástí systému nuceného větrání. Instalace zajišťuje normalizovanou cirkulaci vzduchu ve stísněném prostoru - přívod čistých proudů a odvod odpadních látek.

Větrací modul je komplex zařízení uzavřený v jednom pouzdře (monobloková jednotka) nebo sestavený z prefabrikovaných prvků.

Schéma systému nuceného větrání: 1 – modul přívodu a odvodu vzduchu (PVU), 2 – vzduchovody, mřížky nasávání vzduchu, adaptéry, 3 – rozdělovače vzduchových trysek, 4 – automatizační jednotka (+)

Konstrukce napájecí a výfukové jednotky nutně zahrnuje následující prvky:

1. Fanoušek. Základní komponent pro provoz systému umělé výměny vzduchu. V PVU s rozsáhlou sítí vzduchovodů jsou pro udržení vysokého tlaku vzduchu instalovány radiální ventilátory. V přenosných PES je použití axiálních modelů přijatelné.
2. Vzduchový ventil. Instaluje se za vnější mřížkou a zabraňuje vstupu vzduchu zvenčí, když je systém vypnutý. Pokud chybí, v zimě do místnosti prosakují studené proudy.
3. Hlavní vzduchové potrubí. Systém využívá dvě řady kanálů: jeden je přívod a druhý je odvod vzduchu. Obě sítě procházejí PES. Přívodní ventilátor je připojen k prvnímu vzduchovému potrubí a výfukový ventilátor je připojen k druhému, resp.
4. Automatizace. Činnost instalace je řízena vestavěným automatizačním systémem, který reaguje na údaje snímače a uživatelem zadané parametry.
5. Filtry. K čištění přicházející hmoty se používá komplexní filtrace. Na vstupu do potrubí přiváděného vzduchu je umístěn hrubý filtr, jehož úkolem je zadržovat chmýří, hmyz a prachové částice.

Hlavním účelem primárního čištění je ochrana vnitřních součástí systému. Pro „jemnější“ filtraci je před rozdělovače vzduchu instalována fotokatalytická, uhlíková nebo jiná bariéra.

Zařízení ohřívače vody na příkladu modelu Vents VUT s rekuperací a ohřívačem. Konstrukce poskytuje obtok pro ochranu výměníku tepla v zimě (+)

Některé komplexy jsou vybaveny dalšími funkcemi: chlazení, klimatizace, zvlhčování, vícestupňové čištění vzduchu a ionizační systém.

Princip fungování napájecího a výfukového komplexu

Provozní cyklus PES je založen na dvouokruhovém dopravním schématu.

Celý proces větrání lze rozdělit do několika fází:

1. Nasávání vzduchu z ulice, jeho čištění a přívod k rozdělovačům vzduchovodem.
2. Vstup kontaminovaných hmot do výfukového potrubí a jejich následný transport do výstupní mřížky.
3. Vypouštění odpadních trysek ven.

Schéma cirkulace může být doplněno o stupně přenosu tepelné energie mezi dvěma proudy, přídavný ohřev přiváděného vzduchu atd.

Práce PVU. Označení na obrázku: 1 – modul přívodu a odvodu vzduchu, 2 – přívod čerstvého vzduchu, 3 – sání výfuku, 4 – odvod použitých vzduchových hmot ven (+)

Provoz nuceného systému poskytuje řadu výhod ve srovnání s přirozenou výměnou vzduchu:

• udržování stanovených ukazatelů – čidla reagují na změny atmosféry a upravují provozní režim PES;
• filtrování příchozího proudu a možnost jeho zpracování - ohřev, chlazení, zvlhčování;
• úspora nákladů na vytápění – relevantní pro zařízení s rekuperací.

Nevýhody použití PVU zahrnují: vysoké náklady na ventilační komplex, složitost instalace po dokončení oprav a stavebních prací a hlukový efekt. U monoblokových instalací je poslední nevýhoda odstraněna díky použití zvukově izolovaného pouzdra.

Typy instalací: vlastnosti konstrukce a provozu

Náklady, výkon a spotřeba energie závisí na funkčnosti PES. Rozmanitost modelů je konvenčně rozdělena do následujících skupin: jednotky s rekuperací, jednotky s vytápěním a klimatizací. Samostatnou kategorií jsou „mobilní“ zařízení.

Přívodní a výfukový modul s rekuperátorem

Kromě výše popsaných výhod má systém nuceného větrání také významnou nevýhodu - výrazné zvýšení tepelných ztrát. Spolu s odpadním vzduchem se „vypařuje“ teplo generované topným systémem.

Náklady jsou asi 60 %. Řešením problému je přenos energie z proudu odpadního vzduchu do proudu přiváděného vzduchu.

Částečná rekuperace tepla se provádí v rekuperátoru - modulu s výměníkem a ventilátorem pro podporu vícesměrného proudění. K výměně energie dochází přes stěny výměníku - proudy vzduchu se nemíchají (+)

Dnes se většina vzduchotechnických jednotek vyrábí s rekuperátory. Přes vysoké náklady na vybavení, proveditelnost regenerační systém ekonomicky oprávněné.

Hodnoty účinnosti „výměníku tepla“:

• 30-60% — nízká úroveň tepelné kompenzace;
• 60-80% — dobrý ukazatel účinnosti;
• přes 80 % — vysoce kvalitní přenos tepla.

Zajímavostí je, že i přítomnost rekuperátoru s účinností 30 % je ekonomičtější než základní jednotka bez výměníku. Průměrná doba návratnosti rekuperační větrací jednotky je až 5 let.

Účinnost jednotky proudění vzduchu, schéma proudění vzduchu, příkon a cena modulu závisí na konstrukci rekuperátoru.

Existuje několik typů výměníků tepla:

• rotační;
• lamelární;
• tepelné trubky;
• komorový modul;
• glekolový agregát.

První dva modely se rozšířily.

Rotační rekuperátor

V krytu PVU je umístěn válcový rotační výměník tepla s vlnitými kovovými deskami. Jak práce postupují, oddělení se střídavě plní vícesměrnými proudy vzduchu.

„Odpracovací“ zóna se zahřívá, po otočení bubnu se teplo přenáší na nově příchozí studené hmoty shromážděné v sousedním kanálu

Rekuperace tepla je 60-90%.

Další výhody:

• částečný návrat vlhkosti;
• ekonomická spotřeba energie.

Rychlost otáčení bubnu lze nastavit, a tím zvolit intenzitu výměny vzduchu a úroveň účinnosti.

Argumenty proti úpravě bubnu:

• přimíchání „odpracování“ k čerstvému ​​toku – 3-8 %;
• částečný přenos pachů zpět do místnosti;
• akustický tlak z rotujícího rotoru;
• nutnost pravidelné údržby pohyblivých prvků;
• velké rozměry.

Vzhledem ke složitosti mechanismu jsou PVU s rotačním rekuperátorem dražší než deskové úpravy.

Deskový výměník tepla

Potrubí se „setká“ v utěsněné jednotce s více kanály. Komory jsou odděleny tepelně vodivými přepážkami.

Vzniklé dráhy jsou umístěny v příčném směru - v zóně turbulence se zvyšuje účinnost přenosu tepla. Dochází k současnému chlazení/ohřevu kazetových přepážek rekuperátoru na obou stranách

Argumenty pro":

• přívod čistého vzduchu bez „výfukových“ nečistot;
• dostupná cena;
• jednoduchost nastavení a spolehlivost modulu - nejsou zde žádné pohyblivé prvky.

Účinnost deskového měniče je až 70 %. Hlavní nevýhodou je tvorba kondenzátu a výskyt ledu ve výfukovém potrubí v zimě.Provoz v režimu „odmrazování“ (přesměrování teplého proudu obtokem kazety) snižuje účinnost systému o 20 %.

V dnešní době je na trhu poměrně velké množství systémů přívodního a odtahového větrání s rekuperací tepla od různých výrobců. Mají podobnou sadu vlastností, liší se cenou, kvalitou, oblastí služeb a mnoha dalšími kritérii.

Doporučujeme se tedy blíže podívat na přívodní a odvodní větrací jednotku s deskovým výměníkem a integrovanou automatikou od Naveka, která se v poslední době na trhu osvědčila svou spolehlivostí a vcelku tichým provozem. V této jednotce je již zabudováno integrované ovládání pomocí dálkového ovladače, sledování na externím LCD displeji, nastavení harmonogramu práce a mnoho dalšího.

Typickým „představitelem“ vzduchotechnické jednotky s deskovým rekuperátorem je Naveka Node1 500AC. Model je kompaktní, s tloušťkou panelu 25 mm, který je vyplněn nehořlavou minerální vatou. Jednou z mnoha výhod tohoto řešení je ovládací panel s LCD displejem, pomocí kterého můžete velmi pohodlně ovládat chod celého systému

Z dalších značek doporučujeme věnovat pozornost rekuperačním systémům Mitsubishi, Maico a VENTO.

Energeticky úsporné vytápěné jednotky

Samotná rekuperace často nestačí k úplnému vyrovnání teplotního rozdílu přicházejících toků. Tuto funkci plní vestavěný ohřívač. Kromě toho prvek chrání výměník tepla před zamrznutím.

V PVU se používají dva typy ohřívačů: vodní a elektrické. Podívejme se na každou podrobněji.

Ohřev vody

Těleso jednotky nuceného větrání obsahuje chladič s trubkami, kterými cirkuluje chladicí kapalina. Cívka má žebra pro zvětšení kontaktní plochy s procházejícími proudy vzduchu.

Příklad zařízení PPV s ohřívačem (Vents VUT 1000 VG): 1 – vodní radiátor, 2 – rekuperátor, 3 a 4 – přívodní a odtahové ventilátory, respektive (+)

Kapalinové topné těleso se uvede do provozu, pokud je přiváděný vzduch na výstupu z rekuperátoru chladnější než nastavená teplota.

Elektrický ohřívač

Instalace s elektrickým ohřívačem jsou schopny ohřát přiváděný vzduch na vyšší teploty než „vodní“ úpravy.

Elektrický ohřívač je však náročnější na provozní podmínky:

• rychlost proudění vzduchu – 2 m/s nebo více;
• teplota přiváděného vzduchu je v rozmezí 0-30°C, vlhkost – do 80%;
• Před topné těleso se doporučuje instalovat přídavný filtr.

Elektrický modul je oproti ohřevu vody provozně dražší - zvyšují se účty za elektřinu.

Topení je ovládáno z centrální řídicí jednotky. Nutností je časovač provozu a možnost vypnutí zařízení při přehřátí (+)

Komplexy s klimatizací

Některé modely kombinují možnosti nuceného větrání a klimatizace. Všechny prvky jsou shromážděny do jediného tepelně izolačního komplexu. Pozoruhodným příkladem multifunkční technologie je řada instalací "klima".

Provedení klimatizační jednotky: 1 – filtry, 2 – obousměrné ventilátory, 3 – kompresor freonového okruhu, 4 – elektrický ohřívač, 5 – ohřívač vody, 6 – výměníky tepla, 7 – automatika, 8 – skříň (+)

Okruh obsahuje reverzibilní tepelné čerpadlo - nabitý uzavřený freonový okruh připojený k výměníkům tepla na výfukovém a přívodním potrubí.

Klimatizační jednotka pracuje ve dvou režimech:

1. Chlazení. Výměník tepla na potrubí přiváděného vzduchu funguje jako výparník a snižuje teplotu přiváděného vzduchu. Na druhé straně je tepelný výměník-kondenzátor chlazen studeným vzduchem přicházejícím z místnosti.
2. Teplo. Potrubní rekuperátor odpadního vzduchu předává odpadní teplo masám čerstvého vzduchu. Na výstupu z PVU je možný dohřev vzduchu před jeho přivedením do domu.

Provozní režim se nastavuje automaticky díky regulátorům a senzorům, které snímají atmosférické parametry.

Přenosná instalace bez potrubí

Zajímavým řešením pro stísněné prostory jsou mobilní vzduchotechnické jednotky s možností čištění, ohřevu a chlazení vzduchu.

Charakteristické vlastnosti přenosných modulů:

• nepřítomnost objemných vzduchových kanálů;
• instalace ve větrané místnosti;
• kompaktní rozměry a schopnost instalace během 2-3 hodin;
• multifunkčnost: přítok, zpracování a odvod vzdušných hmot;
• nízká hladina hluku – do 35 dB;
• žádné průvany.

Pro uspořádání decentralizovaného větrání je nutné instalovat přenosnou PVU v každé jednotlivé místnosti.

Schéma mobilní PVU: 1.3 – tlumič hluku, 2 – rekuperační a ventilační prostor, 4 – elektrický ohřívač, 5 – uhlíkový filtr, 6 – jemný filtrační prvek, 7 – předčišťovací filtr, 8 – lamelový ventil, 9 – elektrický pohon ( +)

Bezpotrubní větrací jednotky se používají především ve veřejných budovách (přednáškové místnosti, tělocvičny, školící místnosti atd.).

Hodnocení mobilního klimatického zařízení je uvedeno v tento článek.

Odrůdy podle způsobu instalace

Existují tři možnosti instalace ventilačního modulu:

• podlaha;
• stěna;
• „zfilmováno“.

Montáž na podlahu je typická pro vysoce výkonné a objemné větrací jednotky s průtokem vzduchu 8000 metrů krychlových za hodinu a více. Navzdory přítomnosti vibrační izolace ventilačních sekcí vyžaduje instalace objemových modulů pevný základ.

Nástěnné modely se vyznačují nízkou produktivitou - až 1500 metrů krychlových za hodinu a kompaktními rozměry. Instalace se provádí ukotvením do zdi, připojením vzduchovodů shora. Jednotku je možné umístit do technické místnosti (balkon, koupelna, šatna).

Nejoblíbenější jsou moduly lemovaného nebo zavěšeného zapínání. Zařízení má zpravidla potrubní provedení a je určeno pro instalaci pod strop

Hlavní výhodou závěsných modelů je skrytá instalace. Pro instalaci jednotky v používané místnosti však budete muset částečně „využít“ výšku stropů.

Základní parametry pro výběr větrací jednotky

Uspořádání a instalace ventilačních systémů vyžaduje kapitálové investice a značné mzdové náklady. Proto je přístup k výběru „srdce“ ventilačního systému založen na přesných výpočtech a analýze řady parametrů.

Hodnocení a výpočet technických charakteristik

Nejprve se musíte rozhodnout pro vhodnou kapacitu a hodnoty statického tlaku.

Výkon

Výpočet instalace je založen na standardech výměny vzduchu podle SNiP, účelu místnosti, oblasti služeb a počtu obyvatel.

Je nutné provést dva výpočty (podle počtu osob a směnného kurzu vzduchu), porovnat ukazatele a vybrat největší hodnotu.

Normy spotřeby vzduchu na osobu: typický ukazatel - 60 metrů krychlových za hodinu, v klidu - 30 metrů krychlových za hodinu. Regulovaný kurz výměny vzduchu: 1-2 – pro obytné budovy, 2-3 – kanceláře, obchodní centra

Příklad stanovení produktivity (L) pro dům za daných podmínek:

• počet rodinných příslušníků – 3 osoby;
• plocha domu – 70 m2;
• výška stropu - 3m.

Vzorec 1. Výpočet na základě počtu obyvatel:

L=N*norma,

Kde:

• N – počet obyvatel;
• norma – průtok vzduchu (ne méně než 40 metrů krychlových/h).

L=3*40=120 metrů krychlových/hod.

Vzorec 2. Výpočet podle směnného kurzu vzduchu:

L=S*H*n,

Kde:

• S - náměstí;
• H - výška;
• n – normalizovaný rychlost výměny vzduchu.

L=70*3*1,5=315 metrů krychlových/hod.

Závěr: pro zajištění dostatečné cirkulace vzduchu je zapotřebí instalace s výkonem minimálně 315 metrů krychlových za hodinu.

Typické ukazatele ventilačních jednotek:

• 100-500 metrů krychlových/h – byty a samostatné prostory;
• 500-2000 kubických m/h – soukromé domácnosti, chaty a chalupy;
• 1000-10000 kubických m/h – průmyslové objekty, dílny, kanceláře.

Statický tlak

Hodnota udává tlak vytvořený ventilátorem, aby byl zajištěn odpor vůči dráze cirkulace vzduchu. Přesný výpočet statického tlaku vyžaduje zohlednění odporu všech prvků sítě.

„Ruční“ výpočty je obtížné provádět bez odpovídajících zkušeností. Specialisté používají softwarový balík, jako je MagiCad.

Průměrné hodnoty tlaku při rychlosti proudění vzduchu 3-4 m/s: byty 50-150 m2 - 75-100 Pa, chaty 150-350 m2 - 100-150 Pa

Uvedené údaje jsou relevantní konkrétně pro modulární větrací jednotky, nikoli pro stavebnicové systémy, kde je třeba brát v úvahu tlakovou ztrátu na vzduchovém ventilu, ohřívači vzduchu, filtru a dalších komponentech.

Kromě uvedených parametrů byste měli vyhodnotit:

1. Energetická účinnost. Pro každý z možných modelů je nutné vypočítat náklady na elektřinu na 1 rok s přihlédnutím k provoznímu režimu v zimě a v létě. Třída spotřeby energie udává poměr vynaložené energie k objemu vyrobeného tepla.
2. Účinnost rekuperátoru. Je nutné porovnat hodnoty účinnosti v různých provozních režimech PES. Výměníky tepla s dvojitou deskovou kazetou a mezizónou mají ukazatel vysoké účinnosti - účinnost dosahuje 70-90%.
3. Výkon ohřívače. Typický údaj pro domácí větrací jednotky je 3-5 kW.

Je lepší dát přednost modelům s možností automatického snížení rychlosti ventilátoru, aby se upravilo zatížení sítě.

Hlučnost a stupeň filtrace

Akustický výkon ukazuje, jak „hlasitá“ bude sestavená instalace.

Zvukový efekt je určen dvěma veličinami:

• LwA – stupeň akustického výkonu;
• LpA – hladina akustického tlaku.

Skutečná „hlučnost“ by měla být posouzena na základě prvního ukazatele. Různí výrobci mohou měřit akustický výkon různými metodami, takže stejné hodnoty mají někdy v praxi různé výsledky.

Účinnou metodou, jak vyhodnotit „zvuk“ instalace, je otestovat zařízení v předváděcí místnosti. Přípustná hladina hluku v obytné oblasti je 25-45 dB

Kvalita přiváděného vzduchu závisí na typu čistící systémy.

Možné stupně filtrace:

• bariéra proti hrubému pouličnímu prachu, vlně a chmýřím - hrubé čištění s filtry G4, G3 s účinností 90 %;
• ochrana proti jemnému prachu 1 mikronu – třída filtrace F7-F9;
• absolutní čištění, poskytující bariéru proti částicím o velikosti 0,3 mikronu - HEPA filtry (H10-H14), účinnost - 99,5%.

U obytných budov postačují první dva kroky čištění. Vysoce účinná filtrace se používá ve zdravotnických zařízeních, provozech pro výrobu léků, potravin a elektroniky.

Snadné použití: potřebná funkčnost

Domácí PVU jsou vybaveny vestavěným automatizačním systémem, ovládacím panelem a LCD displejem zobrazujícím všechny parametry výměny vzduchu. Kromě základních možností (nastavení otáček ventilátoru, teploty) jsou vítány praktické funkce.

Časovač. Správa scénářů vám umožní optimalizovat provozní režim pro určitou denní dobu nebo den v týdnu.

Pro přesné nastavení je vhodné volit zařízení s ventilátorem 5 a více rychlostí a také hodinami reálného času, které se po vypnutí napájení neresetují.

Restartujte. Možnost automatického zapnutí a uložení nastavených parametrů v případě výpadku proudu.

Indikátor zanesení filtru. Pohodlnou možností je upozornění na výměnu filtrační vložky. High-tech modely jsou vybaveny senzory změny tlaku na vstupu vzduchového filtru - při znečištění se tlaková ztráta zvyšuje.

Samodiagnostika. Jakékoli zařízení se časem porouchá. Je užitečné, pokud automatizace „oznámí“ poruchu - pomůže to včas identifikovat a opravit problém.

Závěry a užitečné video k tématu

Energeticky úsporný ventilační systém s rekuperačním závěsným typem Daikin VAM/800FB:

Konstrukce, vlastnosti a technologie instalace přenosného napájecího a výfukového modulu Vents Micro 60/A3:

PVU 400 od Ventrum s elektrickým ohřívačem a rotačním výměníkem:

Uspořádání větrání pomocí modulu přívodu a odvodu se používá v místnostech různého účelu a velikosti.

Zajištění kvalitní výměny vzduchu závisí na správném výpočtu a výběru klimatizačního zařízení. Pokud máte pochybnosti o svých vlastních schopnostech, je lepší se obrátit na profesionály, aby určili parametry a vypracovali projekt.

Máte co dodat nebo máte dotazy k výběru vzduchotechnické jednotky? K publikaci můžete zanechat komentáře a zapojit se do diskuse k materiálu - kontaktní formulář je ve spodním bloku.