Sistemes de ventilació d’escapament i subministrament: una visió general comparativa de diversos tipus d’equips

El sistema natural de circulació d'aire falla sovint; el seu rendiment depèn de factors naturals i de l'ús d'unitats de vidre segellades. La ventilació forçada es veu privada d’aquestes mancances.

Per a la normalització de l’intercanvi d’aire, s’utilitza un subministrament i unitat d’escapament: una solució pràctica i eficaç. La varietat d'equips climàtics permet triar un model per a condicions específiques de funcionament. Tanmateix, de vegades decidir un dispositiu adequat és problemàtic, d'acord?

Us ajudarem a resoldre aquest problema. L’article proporciona informació sobre els principis de funcionament i les característiques del funcionament de diferents tipus d’alimentació i unitats d’escapament. Per facilitar la selecció, es van exposar les principals característiques i paràmetres dels dispositius, que s’han de tenir en compte a l’hora de comprar.

Components de la ventilació forçada

El mòdul d’alimentació i d’escapament és el principal component del sistema de ventilació amb motivació. La instal·lació proporciona una circulació d’aire normalitzada en un espai reduït: el subministrament de fluxos nets i la retirada de masses de residus.

El mòdul de ventilació és un conjunt d’equips inclosos en una sola carcassa (unitat monobloc) o assemblats a partir d’elements de tipografia.

Esquema del sistema de ventilació forçada: 1 - mòdul d’alimentació i sortida (PVU), 2 conductes d’aire, reixes d’entrada d’aire, adaptadors, 3-air jet, 4 - unitat d’automatització (+)

El disseny de la unitat de subministrament i d'escapament inclou sense cap problema els següents elements:

1. El ventilador. El component bàsic per al funcionament d’un sistema d’intercanvi d’aire artificial.Els ventiladors radials amb una alta pressió d’aire s’instal·len al PVU amb una àmplia xarxa de conductes. L’ús de models axials és permès en PVU portàtil.
2. Vàlvula d'aire. S'instal·la darrere de la graella externa i impedeix que el flux d'aire per fora quan el sistema estigui apagat. Si està absent, els corrents de fred es filtraran a l’habitació a l’hivern
3. Conducte d’aire. En el sistema hi participen dues línies de canals: una de subministrament i la segona de descàrrega aèria. Les dues xarxes passen pel PVU. Un ventilador d’alimentació està connectat al primer conducte, i un ventilador d’escapament al segon, respectivament.
4. Automatització El funcionament de la instal·lació està regulat per un sistema d’automatització integrat que respon a lectures de sensors i paràmetres especificats per l’usuari.
5. Filtres La filtració integrada s'utilitza per netejar masses entrants. Es col·loca un filtre gruixut a l’entrada del conducte d’aire de subministrament; la seva tasca és retenir esponja, insectes i partícules de pols.

L’objectiu principal de la neteja primària és protegir els components interns del sistema. Per a una filtració més fina, s'ha instal·lat una fotocatalítica, carbó o un altre tipus de barrera davant dels distribuïdors d'aire.

Dispositiu PVU per exemple del model Vents VUT amb recuperació i escalfador. El disseny proporciona un bypass per protegir l'intercanviador de calor a l'hivern (+)

Alguns complexos estan equipats amb funcionalitats addicionals: sistema de refrigeració, climatització, humidificació, purificació de l’aire en diverses etapes i sistema d’ionització.

El principi de funcionament del complex de subministrament i escapament

El cicle de treball PVU es basa en un esquema de transport de doble circuit.

Tot el procés de ventilació es pot dividir en diverses etapes:

1. Entrada d’aire del carrer, la seva neteja i subministrament als distribuïdors a través del conducte.
2. L’entrada de masses contaminades al conducte d’escapament i el seu posterior transport a la graella de sortida.
3. Els desperfectes de rebuig.

L’esquema de circulació es pot complementar amb les etapes de transferència d’energia tèrmica entre dos corrents, escalfament addicional de l’aire entrant, etc.

Treball PVU. Denominacions a la figura: 1 - mòdul de subministrament i escapament, 2 - subministrament d'aire fresc, 3 - presa "d'escapament", 4 - descàrrega de masses d'aire usades a l'exterior (+)

El funcionament del sistema forçat ofereix diversos avantatges en comparació amb l’intercanvi d’aire natural:

• mantenint els objectius establerts - Els sensors responen a un canvi de l’atmosfera i ajusten el mode de funcionament del PSE;
• filtratge entrant i la possibilitat del seu processament: escalfament, refrigeració, humectació;
• estalviar costos de calefacció - rellevant per a dispositius amb recuperació.

Els desavantatges d’utilitzar PVU inclouen: l’elevat cost del complex de ventilació, la complexitat de la instal·lació després d’acabar les obres de reparació i construcció i l’efecte soroll. A les instal·lacions de monobloc, l’últim menys s’elimina gràcies a l’ús d’un recinte insonoritzat.

Tipus d'instal·lacions: característiques del dispositiu i funcionament

El cost, el rendiment, el consum d'energia depenen de la funcionalitat dels PSA. La varietat de models es divideix condicionalment en els grups següents: unitats amb recuperació, unitats amb calefacció i aire condicionat. Una altra categoria són els dispositius "mòbils".

Mòdul de subministrament i escapament amb recuperador

El sistema de ventilació forçada, a més dels avantatges descrits anteriorment, té un inconvenient important: un augment significatiu de la pèrdua de calor. Juntament amb l’aire d’escapament, la calor generada pel sistema de calefacció també “desapareix”.

Els costos són al voltant del 60%. La solució del problema és la transferència d’energia del flux d’aire d’escapament a l’aire de subministrament.

La recuperació parcial de calor es realitza en un recuperador - un mòdul amb un intercanviador de calor i un ventilador per afavorir els fluxos multidireccionals. L’intercanvi d’energia es produeix a través de les parets de l’intercanviador de calor: els dolls d’aire no es barregen (+)

Avui en dia, la majoria de les unitats de subministrament i d’escapament estan fetes amb recuperadors. Malgrat l’elevat cost dels equips, la viabilitat sistema regeneratiu econòmicament sòlida.

Els valors d'eficiència de l '"intercanviador de calor":

• 30-60% - nivell baix de compensació de calor;
• 60-80% - un bon indicador d'eficàcia;
• més del 80% - transferència de calor de gran qualitat.

És interessant que fins i tot la presència d’un intercanviador de calor amb una eficiència del 30% sigui més econòmica que una configuració bàsica PVU sense intercanviador de calor. El període mitjà d’amortització d’una instal·lació de ventilació recuperadora és de fins a 5 anys.

L’eficiència del PSE, el patró de flux d’aire, el consum d’energia i el preu del mòdul depenen del disseny del recuperador.

Hi ha diversos tipus d’intercanviadors de calor:

• rotatiu;
• lamel·lar;
• canonades de calor;
• mòdul de cambra;
• unitat de glicol.

Els dos primers models van ser àmpliament utilitzats.

Recuperador rotatori

Es col·loca un intercanviador de calor giratori cilíndric amb plaques metàl·liques corrugades al cas PVU. Durant el funcionament, els compartiments s'omplen alternativament amb fluxos d'aire multidireccionals.

La zona minera s’escalfa, després de desplaçar el tambor, la calor es transfereix a les masses fredes recentment entrades recollides al canal adjacent

La recuperació de calor és del 60-90%.

Beneficis addicionals:

• retorn parcial de la humitat;
• consum d’energia econòmica.

Es pot ajustar la velocitat de rotació del tambor, triant així la intensitat de l’intercanvi d’aire i el nivell d’eficiència.

Arguments contra la modificació del tambor:

• una barreja de “mineria” al corrent fresc - 3-8%;
• transferència parcial d’olors a la sala;
• pressió acústica d’un rotor giratori;
• la necessitat de manteniment regular de les peces mòbils;
• grans dimensions.

A causa de la complexitat del mecanisme PVU amb un recuperador rotatiu, són més cars que les modificacions de plaques.

Intercanviador de calor per plaques

Els conductes "es troben" en una unitat segellada amb molts canals. Els compartiments estan separats per envans de calor.

Els camins formats es troben en sentit creuat: a la zona de turbulència, augmenta l’eficiència de transferència de calor. Hi ha un refredament / escalfament simultani dels deflectors del casset recuperador a banda i banda

Arguments per a:

• subministrament d'aire net sense impureses de "mineria";
• cost assequible;
• facilitat de configuració i fiabilitat del mòdul: no hi ha elements mòbils.

Eficiència del convertidor de plaques: fins al 70%. El principal desavantatge és la formació de condensats i l’aparició de gel al conducte d’escapament a l’hivern. El treball en el mode "descongelació" (redirigint el flux càlid cap al bypass del cassette) redueix l'eficiència del sistema en un 20%.

Actualment al mercat hi ha força sistemes de ventilació de subministrament i d’escapament amb recuperació de calor de diversos fabricants. Tenen un conjunt similar de característiques, difereixen en preu, qualitat, àrea de servei i molts altres criteris.

Així doncs, us recomanem que mireu de prop la unitat de ventilació de subministrament i d’escapament amb un intercanviador de calor de plaques i l’automatització integrada de Naveka, que recentment aquesta solució s’ha demostrat al mercat per la seva fiabilitat i el seu funcionament força tranquil. El control integrat mitjançant un control remot, la supervisió en una pantalla LCD externa, la configuració d’un calendari de treball i molt més ja s’incorpora immediatament a aquesta unitat.

Un "representant" típic d'una unitat de manipulació d'aire amb un recuperador de plaques és Naveka Node1 500AC. Model compacte, amb un gruix de panell de 25 mm, que està farcit de llana mineral no combustible. Un dels molts avantatges d’aquesta solució és el tauler de control amb pantalla LCD, amb el qual es pot controlar molt convenientment el funcionament de tot el sistema

Entre altres marques, recomanem parar atenció als sistemes amb recuperació de Mitsubishi, Maico i VENTO.

Unitats d’estalvi d’energia

Sovint, la recuperació no és suficient per compensar totalment la diferència de temperatura dels fluxos propers. L’escalfador d’aire integrat assumeix aquesta funció. A més, l’element protegeix l’intercanviador de calor de la congelació.

A PVU s’utilitzen dos tipus d’escalfadors: aigua i elèctric. Considerem cadascun amb més detall.

Calefacció per aigua

En el cas d’una unitat de ventilació forçada hi ha un radiador amb tubs per on circula el refrigerant. La bobina té una aleta per augmentar la zona de contacte amb dolls d'aire que passen.

Un exemple de dispositiu PVA amb escalfador (Vents VUT 1000 VG): 1 - radiador d’aigua, 2 - recuperador, 3 i 4 - ventiladors d’alimentació i escapament, respectivament (+)

L’element de calefacció de líquid entra en funcionament si a la sortida del recuperador l’aire subministrat és més fred que la temperatura establerta.

Escalfador elèctric

Les instal·lacions amb un escalfador d’aire elèctric poden escalfar l’aire subministrat a temperatures més elevades que les modificacions d’aigua.

Tot i això, un escalfador elèctric és més exigent de les condicions de treball:

• cabal d’aire: 2 m / s o més;
• la temperatura de l’aire subministrada es situa entre 0 i 30 º C, la humitat és fins al 80%;
• davant el calefactor es recomana instal·lar un filtre addicional.

En comparació amb la calefacció d'aigua, un mòdul elèctric és més car en termes de funcionament: els pagaments per electricitat augmenten.

El calefactor d'aire es controla des de la unitat de control central. Assegureu-vos de tenir un temporitzador de treball i l'opció d'apagar el dispositiu durant el sobreescalfament (+)

Complexos climatitzats

Els models individuals combinen les opcions de ventilació forçada i climatització. Tots els elements es reuneixen en un sol complex d’aïllament tèrmic. Un exemple sorprenent de tecnologia multifuncional: una sèrie d'instal·lacions "Clima".

Disseny de la unitat climàtica: 1 - filtres, 2 - ventiladors a doble cara, 3 - compressor de freó de circuit, 4 - calefactor elèctric, 5 - escalfador d'aigua, 6 - intercanviadors de calor, 7 - automatització, 8 - caixa (+)

El circuit conté una bomba de calor reversible: un circuit de freon tancat i connectat a bescanviadors de calor al conducte d’escapament i entrada.

El funcionament de la unitat d’aire condicionat es desenvolupa en dues modalitats:

1. Refredament. L’intercanviador de calor del conducte d’aire de subministrament actua com a evaporador i disminueix la temperatura de l’aire entrant. Al seu torn, l’intercanviador de calor-condensador es refreda per l’aire fresc que surt de l’habitació.
2. Calefacció. El recuperador del conducte d’escapament desprèn la calor “d’escapament” a les masses d’aire fresc. Un escalfament addicional de l’aire és possible a la sortida del PVU abans d’entrar a la casa.

El mode de funcionament s’estableix automàticament gràcies a reguladors i sensors que llegeixen els paràmetres de l’atmosfera.

Instal·lació portàtil sense canals

Una solució interessant per a espais reduïts és la unitat de ventilació mòbil d'aire de subministrament amb capacitat de netejar, escalfar i refrigerar l'aire.

Característiques distintives dels mòduls portàtils:

• manca de conductes d’aire voluminosos;
• instal·lació a l’interior d’una sala ventilada;
• dimensions compactes i possibilitat d’instal·lació en 2-3 hores;
• multifuncionalitat: entrada, processament i sortida de masses d'aire;
• nivell de soroll baix: dins de 35 dB;
• falta d'esborranys.

Per a la disposició de la ventilació descentralitzada, cal instal·lar un TPP portàtil a cada habitació individual.

Esquema PVU mòbil: 1,3 - silenciador, 2 - compartiment de recuperació i ventilació, 4 - escalfador d'aire elèctric, 5 - filtre de carboni, 6 - element de filtre fi, 7 - pre-filtre, 8 - vàlvula més alta, 9 - accionament elèctric ( +)

Les unitats de maneig d’aire canals s’utilitzen principalment en edificis públics (sales de conferències, sales d’exercicis, sales de formació, etc.).

La qualificació dels equips climàtics mòbils es dóna a aquest article.

Varietats segons mètode d’instal·lació

Hi ha tres opcions per instal·lar el mòdul de ventilació:

• a l’aire lliure;
• muntat en paret;
• "Hemming".

El muntatge a terra és típic per a unitats de ventilació d’altes prestacions i voluminoses amb un cabal d’aire de 8.000 metres cúbics / h. Malgrat l’aïllament per vibració de les seccions de ventilació, es necessita una base sòlida per instal·lar mòduls de volum.

Els models de paret destaquen per la seva baixa productivitat: fins a 1500 metres cúbics per hora i dimensions compactes. La instal·lació es realitza ancorant-se a la paret, connectant conductes des de dalt. La unitat es pot ubicar en una sala tècnica (balcó, bany, vestidor).

Els mòduls de muntatge pendent o pendent són els més populars. Per regla general, la tècnica té un disseny de canal i està dissenyada per a la seva instal·lació sota el sostre

El principal avantatge dels models en suspensió és el muntatge a la perfecció. No obstant això, per instal·lar la unitat en una sala d’operacions, és necessari “utilitzar parcialment” l’alçada del sostre.

Els principals paràmetres de la selecció

Arranjament i instal·lació de sistemes de ventilació requereix inversió de capital i costos laborals considerables. Per tant, l'enfocament per triar el "cor" del sistema de ventilació es basa en càlculs precisos i anàlisi de diversos paràmetres.

Avaluació i càlcul de característiques tècniques

En primer lloc, heu de decidir quins són els valors adequats de rendiment i pressió estàtica.

Actuació

El càlcul de la instal·lació es basa en les normes d’intercanvi d’aire segons SNiP, la finalitat de la sala, l’àrea de servei i el nombre de residents.

Cal fer dos càlculs (pel nombre de persones i la taxa de canvi d’aire), comparar els indicadors i seleccionar el valor més alt.

Taxes de consum d’aire per persona: un indicador típic és de 60 metres cúbics per hora, en repòs: 30 metres cúbics per hora. Taxa de canvi d’aire regulat: 1-2 - per edificis residencials, 2-3 - oficines, centres comercials

Un exemple de determinació del rendiment (L) d’una casa en condicions determinades:

• el nombre de membres de la família: 3 persones;
• zona de la casa - 70 m2;
• alçada del sostre - 3 m.

Fórmula 1. El càlcul del nombre de residents:

L = N * norma,

on:

• N - nombre de residents;
• norma - consum d’aire (no inferior a 40 metres cúbics / h).

L = 3 * 40 = 120 m3 / h.

Fórmula 2. El càlcul de la freqüència d’intercanvi d’aire:

L = S * H ​​* n,

on:

• S - àrea;
• H - alçada;
• n - taxa normalitzada de canvi d’aire.

L = 70 * 3 * 1,5 = 315 m3 / h.

Conclusió: per garantir una circulació d’aire suficient, cal instal·lar una capacitat d’almenys 315 metres cúbics / h.

Indicadors típics de les instal·lacions de ventilació:

• 100-500 m3 / h - apartaments i habitacions separades;
• 500-2000 m3 / h - cases particulars, cases rurals;
• 1000-10000 cúbics / hora - naus industrials, tallers, oficines.

Pressió estàtica

El valor indica la pressió creada pel ventilador per proporcionar resistència a la trajectòria de circulació de l’aire. Per calcular la pressió estàtica cal tenir en compte la resistència de tots els elements de la xarxa.

És difícil realitzar un càlcul "manual" sense l'experiència adequada. Els especialistes utilitzen un paquet de programari com MagiCad.

Valors de pressió mitjans a un cabal d’aire de 3-4 m / s: apartaments de 50-150 m2 - 75-100 Pa, cases de 150-350 m² - 100-150 Pa

Aquestes dades són rellevants específicament per a les unitats de ventilació modulars, en lloc dels sistemes de tipografia, on cal tenir en compte la disminució de la pressió a la vàlvula d'aire, escalfador d'aire, filtre i altres components.

A més dels paràmetres indicats, haureu d’avaluar:

1. Eficiència energètica. Per a cadascun dels models possibles, cal calcular el cost de l’electricitat durant 1 any, tenint en compte el mode de funcionament a l’hivern i l’estiu. La classe d'energia indica la relació d'energia gastada amb la quantitat de calor generada.
2. Eficiència del repetidor. Cal comparar els valors d’eficiència en diferents modes de funcionament dels PSE. Un indicador d’alta eficiència per als intercanviadors de calor amb un casset de placa doble i una zona intermèdia: l’eficiència arriba al 70-90%.
3. Potència del escalfador. Un indicador típic per a les unitats de maneig d’aire domèstic és de 3-5 kW.

És millor donar preferència als models amb capacitat de baixar automàticament la velocitat del ventilador per ajustar la càrrega a la xarxa.

Nivell de soroll i grau de filtració

La potència acústica mostra el funcionament de la unitat ensamblada com "fort".

L’efecte sonor es determina en dues quantitats:

• Lwa - grau de potència acústica;
• Lpa - nivell de pressió sonora.

Avaluar el "soroll" real que hauria d'estar al primer indicador Diferents fabricants poden mesurar la potència acústica mitjançant diferents mètodes, de manera que els mateixos valors de vegades tenen un resultat distintiu a la pràctica.

Un mètode eficaç per avaluar el “so” de la instal·lació és provar l’equip a la sala d’exposicions. El valor de soroll admissible en una sala d'estar és de 25-45 db

La qualitat de l’aire entrant depèn de l’utilitzat sistemes de neteja.

Possibles passos de filtració:

• una barrera contra la pols gruixuda del carrer, la llana i la pelussa - neteja en brut amb filtres G4, G3 amb una eficiència del 90%;
• protecció contra pols fines en 1 micró - classe de filtració F7-F9;
• neteja absoluta, que proporciona una barrera contra partícules de 0,3 micres - filtres HEPA (H10-H14), eficiència - 99,5%.

Per als edificis residencials, les dues primeres etapes de neteja són suficients. S'utilitza una filtració altament eficaç en instal·lacions mèdiques, locals per a la producció de drogues, aliments, electrònica.

Comoditat del funcionament: funcionalitat necessària

Les PVU domèstiques estan equipades amb un sistema automatitzat integrat, un quadre de control, una pantalla LCD amb la sortida de tots els paràmetres d’intercanvi d’aire. A més de les opcions bàsiques (ajustar la velocitat, la temperatura del ventilador), les funcions pràctiques són benvingudes.

Temporitzador La gestió dels escenaris optimitzarà el mode de funcionament durant un moment o dia específic de la setmana.

Per un ajustament precís, és recomanable triar dispositius amb un ventilador de 5 o més velocitats, així com amb un rellotge en temps real sense restablir-lo quan s’apaga l’alimentació.

Reinicieu La possibilitat d’encendre i guardar automàticament els paràmetres especificats en cas de fallada d’energia.

Indicador d’obstrucció del filtre. Una opció convenient és una notificació sobre com substituir l’element de filtre. Els models d'alta tecnologia estan equipats amb sensors per canviar la pressió a l'entrada del filtre d'aire. Amb la contaminació, la caiguda de pressió augmenta.

Autodiagnosi. Qualsevol equip falla amb el pas del temps. És útil si l'automatització "notifica" un mal funcionament, això ajudarà a solucionar i solucionar el problema de manera oportuna.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Sistema de ventilació amb estalvi d'energia amb recuperació de tipus suspès Daikin VAM / 800FB:

El dispositiu, les característiques i la tecnologia d'instal·lació d'un mòdul portàtil de subministrament i escape Vents Micro 60 / A3:

PVU 400 de Ventrum amb escalfador elèctric i bescanviador de calor:

L'arranjament de la ventilació amb l'ajut d'un mòdul de subministrament i d'escapament s'utilitza en sales de diversos propòsits i mides.

Garantir un intercanvi d’alta qualitat depèn del càlcul i selecció competents d’equips climàtics. Si teniu dubtes sobre els vostres punts forts, és millor contactar amb professionals per determinar els paràmetres i desenvolupar un projecte.

Hi ha alguna cosa que complementi, o tingueu preguntes sobre l’elecció d’un subministrament i el sistema d’escapament? Podeu deixar comentaris sobre la publicació i participar en la discussió del material: el formulari de contacte es troba al bloc inferior.