Приточная вентиляция

Создать хороший воздухообмен с контролируемой скоростью и мощностью при помощи естественного вентилирования невозможно, поскольку схема полностью зависит от природных факторов (внешней температуры, давления, направления ветра, поступающего в помещение), кратность воздухообмена 0,2 – 0,5, а поток нестабилен. Естественные процессы являются частью более сложных схем и дополняют их.

Приточная система относится к механическому типу проветривания, в котором используются силовые нагнетающие установки и вспомогательные устройства. Схема применяется на промышленных объектах, в офисных помещениях, общественных зданиях, жилых домах и квартирах.

• В промышленных условиях принудительный приток применяют на объектах с низкой токсичностью производственных процессов, когда концентрация вредных веществ незначительна. Если технология подразумевает другие виды загрязнений, приточная вентиляция дополняется локальными вытяжками с фильтрацией отводимого воздуха.
• Для офисов такой метож обеспечивает нагрев/охлаждение воздушных масс посредством теплообменной аппаратуры. Устройства устанавливают в каналах и стабилизируют температуру воздуха, доводя ее до требуемого параметра. Для охлаждения используют подготовленную воду или хладагент, подогрев осуществляется при помощи водяного теплоносителя или электрического калорифера.
• В жилых домах и квартирах требуется воздухообмен рассчитанного объема, подаваемый в помещение с заданной скоростью. Предусматривают фильтрацию воздушных масс, попадающих с улицы, стабилизацию температуры и влажности.
• В крупных развлекательных и торговых центрах эта схема используется для снабжения всех залов чистым подготовленным воздухом, который отводится по естественным каналам или при помощи кровельных вытяжных вентиляторов.

Принцип работы оборудования основан на нагнетании в здание очищенного воздуха, который вытесняет отработанный, направляя его к местам отвода.

Приточная вентиляция состоит из нескольких узлов:

• Вентилятор может быть осевым, центробежным или канальным. Количество силовых узлов, их мощность определяется после вычислений воздухообмена принудительной приточной вентиляции и связано с количеством персонала и посетителей, площадью здания, с проводимыми технологическими процессами (для промышленных предприятий).
• Фильтры грубой и тонкой очистки – отделяют механические компоненты, пыль, грязь от поступающего притока. Некоторые технологии (производство медикаментов, пищевая промышленность и др.) нуждаются в повышенной чистоте подаваемого потока, поэтому установки оснащаются комплексом фильтрующих элементов. Для жилых домов, общественных и торговых помещений достаточно парного фильтра – для грубой очистки класса G4, а для тонкой – F7.
• Если температура воздуха не регламентируется, она поддерживается на комфортных значениях 18 – 20 °С. Для стабилизации параметра установка комплектуется теплообменником, размещенный в нагнетательных каналах после фильтрующего комплекса. Нагрев и охлаждение потока осуществляется с применением электроэнергии, хладагентов, пара, подготовленной воды. Для каждого здания выбирают наиболее эффективный способ, а соответствующие коммуникации подводятся непосредственно к исполнительному органу. Температура не контролируется на предприятиях, технологические процессы которых подразумевают избыточное выделение тепла. В этом случае требуется удалять и утилизировать излишнюю тепловую энергию.
• Клапан воздушный предназначен для исключения попадания в помещение наружного воздуха при выключенной системе. Автоматика обеспечивает слаженную работу всех компонентов, следит за установленными параметрами, перенастраивая оборудование. Датчики температуры, скорости движения, влажности и других важных показателей контролируют внешние условия в здании, посылают сигнал при их изменении. Автоматика управления вносит необходимые коррективы в работу силового агрегата. Применение инверторных двигателей (мощность и производительность управляется не отключением силового агрегата, а изменением частоты вращения) снижает нагрузку на электросети, обеспечивает плавный набор мощности без пиковых значений токов, продлевает моторесурс двигателей в 1,5 – 2 раза.
• Если вентиляция устанавливается в жилых и общественных зданиях, шумность ее работы регламентируется. Этот показатель можно не учитывать, если агрегаты установлены на промышленных объектах, где шумность работы технологического оборудования намного превышает показатели функционирования установки. Понижение шумности работы достигается при помощи глушителей, устанавливаемых в каналы, синтетической изоляции для воздуховодов (она также стабилизирует температуру), использованием шумопоглотительных корпусов, монтажом антивибрационных компенсаторов.

Вентиляция дополнительно оснащается устройствами, стабилизирующими относительную влажность потока (осушители / оросители). Схема имеет различную конфигурацию – для небольших помещений применяются сборные конструкции. Для зданий большой площади и на промышленных объектах используется канальная наборная установка и размещаеют ее в технической комнате.

Вентиляция дополняется определенными функциями, которые способны поддерживать не только рассчитанный воздухообмен, но и определенный микроклимат. К вспомогательным устройствам относятся: нагреватели, охладители, рекуператоры, фильтры.

Эти устройства исполняются прямоугольного или круглого сечения с широкой номенклатурой размеров. Их размещают в соответствующие приточные воздуховоды и обеспечивают нагрев проходящих воздушных масс до определенной температуры. Точность показателей обеспечивается работой автоматики.

Устройство представляет собой замкнутый контур из алюминиевых или медных трубок, которые в несколько рядов размещены в корпусе. По трубкам циркулирует теплоноситель. Набегающий поток воздуха омывает контур, его температура повышается. Для эффективной работы необходимо провести точный расчет мощности оборудования.

Вентиляция с подогревом работает по такому же принципу, как и водяные нагреватели, но в качестве теплоносителя применяется пар под повышенным давлением. Такие теплообменники устанавливаются на предприятиях, где технологические процессы выделяют избыточное тепло или пар, который нужно утилизировать.

Ко всем замкнутым системам, работающим под давлением, применяются особые требования по безопасности. При запуске оборудование проходит многоступенчатую проверку и постоянный контроль в период эксплуатации.

Источник электроэнергии оснащается ТЭН различной конфигурации и мощности. Электрический элемент помещается в корпус из нержавеющей стали и подключается к электросети.

За температурой нагрева следит датчик термостата, он также регулирует накал при изменении устанавливаемого параметра. Трубки корпуса могут иметь ребра или быть гладкими. Перед приобретением следует рассчитать соотношение площади помещения, теплоотдачи нагревателя, мощности и скорости потока воздуха. С этой задачей успешно справляются инженеры с профильным образованием. В случае несоответствия параметров нагреватель будет малоэффективен или быстро придет в негодность. Наличие ребер на трубах следует учитывать при выборе модели, поскольку разница по теплоотдаче между элементами составляет 1,7 – 2 раза.

Устройство такого типа рассчитана на применение в зданиях площадью до 150 м², поскольку с повышением размеров нужно многократно увеличивать мощность элементов, прокладывая специальные линии электроснабжения, а энергозатраты катастрофически увеличиваются.

Компания «Авимос» проектирует и выполняет работы по организации приточной вентиляции, которая обеспечит оптимальную температуру здания зимой. Профильные инженеры выберут эффективную модель, проведут расчет параметров, установят и подключат оборудование к сети.

Приточная система вентиляции оснащается теплообменными устройствами канального типа. Они бывают квадратного или прямоугольного сечения. Конструктивно устройство представляет собой моноблок с несколькими рядами медных трубок, установленных в корпусе в шахматном порядке. Для увеличения теплообмена на трубках монтируются алюминиевые ребра.

По замкнутому контуру циркулирует смягченная отфильтрованная вода с пониженной температурой. Снижение температуры воды можно проводить различными способами. После охлаждения воздуха использованная вода возвращается и может применяться повторно или для производственных и бытовых нужд.

• Преимущество – минимизация эксплуатационных затрат. Энергия тратится только на прокачивание воды по трубопроводам.
• Отрицательной стороной можно считать невысокую эффективность. Для охлаждения крупных помещений применяются моноблоки с большой площадью теплообмена.

Эти теплообменные блоки представляют собой замкнутые контуры из медных трубок с алюминиевыми ребрами, заключенные в прямоугольный корпус.

Устройство подключено к компрессору, который обеспечивает циркуляцию хладагента.

Моноблок выступает в качестве испарителя, в котором кипит фреон.

При кипении элемент забирает температуру у набегающего воздушного потока, который с определенной скоростью движется по каналу.

Оборудование очень эффективно и может быстро понизить температуру в помещении на 15 – 20 °С. Показатели легко регулируются в автоматическом режиме.

Отрицательная сторона – необходимость энергообеспечения мощного компрессора.

Охладители дают возможность отказаться от применения дополнительного силового оборудования и регулировать температуру воздуха.

Устройства устанавливаются в вентканалах жилых зданий, общественных строений, офисных и торговых помещений.

Конструктивно агрегат состоит из герметичного корпуса, в котором размещены параллельные воздуховоды. Каналы разделяют пластинки, через которые проводится теплообмен. Они изготавливаются из стали или алюминия.

Пластины собраны в блоки по 50 – 70 штук для обеспечения наклонного размещения каналов. В этом случае формируются турбулентные потоки, которые повышают эффективность теплообмена. Приточный и вытяжной поток движутся параллельно, но не смешиваются. Рекуператор используется на предприятиях, где в отводимом воздухе присутствуют вредные вещества, которые не должны попадать в рабочую зону. Показатель экономии энергоресурсов находится в пределах 45% – 70%.

Приточная вентиляция, оборудованная устройством такого типа, экономит до 90% энергоресурсов. Рекуператор представляет собой барабан, который вращается на оси. Он разделен на отсеки со стенками с высокой теплопроводностью. В отсеки последовательно попадает приточный / вытяжной воздух, осуществляя теплообмен.

КПД и производительность можно регулировать, изменяя скорость вращения барабана. При ее росте увеличивается производительность, а при уменьшении – КПД.

Рекуператор применяется для увеличения энергоэффективности объектов с высокой разницей температур поступающего и отводимого воздуха.

В качестве теплоносителя используется раствор гликоля. Устройство состоит из двух теплообменных блоков, один из них устанавливается в вытяжной канал, а второй – в приточный. Гликолевый раствор прокачивается между теплообменниками, передавая температуру от вытяжки к притоку. Для работы в систему включен насос, расширительная емкость, датчик температур, подрывной клапан.

В системе воздушные массы не смешиваются, двигаясь по собственным каналам. КПД устройства на уровне 45% – 55%, а время окупаемости 2 года.

В корпусе установлен комплекс медных трубок, заполненных фреоном, который легко испаряется. Принцип работы обусловлен естественной реакцией элемента на изменения температуры.

Нижние концы блока трубок омываются удаляемым воздухом, а через верхние проходит нагнетаемый поток. Теплые воздушные массы заставляет фреон кипеть, газ поднимается, передает тепло приточному воздху, конденсируясь. Процесс повторяется регулярно. Энергоэффективность агрегата 60% – 65%.

Оборудование применяется для жилых зданий, в офисах, на небольших производствах.

Поскольку с поступлением воздуха в здание попадает грязь, пыль, механические частицы. Приточная установка оснащается фильтрующими элементами. Исходя из особенностей окружающей атмосферы и производственных процессов, применяется различный набор фильтров.

Фильтры бывают общего или специального назначения. По своим возможностям задерживать мелкие фракции они классифицируются:

• G – предназначены для грубой очистки от мусора, защиты деталей оборудования;
• М – средней очистки применяются при невысоких требованиях к составу притока;
• F – обеспечивают тонкую окончательную очистку воздушных масс.

К выбору фильтрационного материала надо подходить с двусторонней позиции. Чем он плотнее, тем чище воздух на выходе, но при этом снижается скорость прохождения воздушных масс, и, соответственно, производительность самого клапана. Поэтому фильтры делятся по степени очистки:

• Сетчатые фильтры, которые задерживают загрязнения размерами в пределах 10 мкм. Они относятся к категории фильтров грубой очистки с маркировкой G3 и G;
• Материалы средней очистки, обозначаемые G5, с помощью которых задерживаются частицы размерами в пределах 1 мкм;
• Абсолютная очистка. Это материалы, через которые проходят только мельчайшие частички размерами меньше 0,1 мкм. Их маркировка – G7.

По используемым материалам:

• Механические – предназначены для устранения вредных частиц размером до 5 мкм. Они используются для предварительной фильтрации.
• Масляные – представляют собой комбинированные синтетические волокна, обработанные минеральными маслами. Слой масла связывает средние по размерам загрязнители. Устанавливаются на этапе предварительной очистки.
• Угольные – производят фильтрацию по технологии абсорбции, когда пористое вещество поглощает более мелкие фракции и составы. Эффективно очищает от загазованности, неприятных запахов.
• Губчатые – изготавливаются из обработанного полиуретана. Их можно очищать многократно.
• HEPA-фильтры изготавливаются из синтетических волокон или бумаги. Поверхность обрабатывается антибактериологическими реактивами. Работают в комплексе с менее точными элементами. Осуществляют окончательную очистку.

Установка необходимого набора фильтрующих элементов не только защитит от повреждений вентиляционное оборудование, но и обеспечит здание чистым подготовленным воздухом.

Все монтажные работы проводит только профильная компания. Инженеры проведут необходимые расчеты, выберут оптимальное оборудование и места его размещения. Определят конфигурацию, сечение воздуховодов и необходимость подбора вспомогательных устройств.

• Целесообразней расчитать воздухообмен до начала строительства или реконструкции здания, проложить соответствующие воздуховоды и подготовить место для расположения силового агрегата.
• Если ремонт уже закончен, придется задействовать несколько устройств меньшей мощности для минимизации длины каналов, а это значительно дороже одного агрегата.

Для небольших компактных установок разработана методика, поэтому монтаж проводится в течение нескольких рабочих дней.

• После расчета и выбора определяется место монтажа.
• При помощи алмазного режущего инструмента выполняются технологические проемы в стенах.
• Удаляется пыль и строительный мусор.
• Силовой блок и вспомогательные элементы закрепляются на размеченном и подготовленном месте.
• Агрегат подключается к энергопитанию.
• Монтируются защитные и декоративные элементы. Проводится запуск и тестирование на различных режимах. Проверяется работа автоматики и дополнительные функции.

Если устанавливается сложная наборная система для крупного объекта, задействуется монтажная бригада, оснащенная специальными инструментами.

• На место выезжают несколько замерщиков, которые под руководством инженера и в соответствии с проектной документацией размечают здание для разводки воздуховодов.
• Подготавливаются площадки для монтажа силовых блоков и вспомогательных элементов.
• Воздуховоды собираются и крепятся к несущим конструкциям в маркированных точках.
• Вспомогательные устройства устанавливаются в каналы, монтируются нагнетающие вентиляторы.
• Необходимые коммуникации прокладываются для подключения к охладителям, обогревателям, монтируется рекуператор.
• Оборудование подключается к устройству питания. Устанавливается автоматизированное управление.

Оборудование запускается, каналы проверяются на герметичность. Тестирование на всех режимах с использованием автоматики является обязательной процедурой в нашей компании. Этот этап проводится в присутствии заказчика. Система балансируется и передается для эксплуатации.