Припливно-витяжна система вентиляції

Припливно-витяжні системи призначені для одночасної організації припливу і витяжки з обслуговуваного приміщення. Сучасні системи вентиляції складаються з безлічі найрізноманітніших компонентів, які не тільки забезпечують її роботу, а й наділяють різноманітними додатковими властивостями, наприклад, фільтрації повітря, обігріву або регулювання вологості.

Із чого складається припливно-витяжна система вентиляції:

Вентилятор – це найважливіший елемент будь-якої припливної системи вентиляції, адже саме він створює потік повітря, необхідний для її роботи. Під час підбору вентилятора відіграють роль два параметри: продуктивність і створюваний ним повний тиск. Під продуктивністю розуміється кількість повітря, яке здатне “прокачати” вентилятор. Вентилятори, що застосовуються в системах вентиляції, можуть бути у двох різних виконаннях: осьові та радіальні. У вентиляторів осьового типу досить висока продуктивність, але при цьому вони не здатні створити хороший тиск. У складних системах із численними і протяжними повітропроводами, де є безліч поворотів, вентрешіток і клапанів, тиск повітря під час використання осьового вентилятора може серйозно впасти. У зв’язку з цим у розгалужених складних системах заведено використовувати радіальні вентилятори, здатні створювати і підтримувати хороший тиск. Також під час вибору вентиляторів для припливних систем велику роль відіграють габарити пристрою і вироблений ними шум. Зазвичай ці характеристики безпосередньо залежать від вартості вентилятора. Щоб регулювати швидкість обертання вентилятора, у вентиляційних системах застосовують автотрансформатори, що дають змогу поступово змінювати напругу, яка подається на електродвигун вентилятора. Останньою розробкою в цій сфері є електронно-комутовані вентилятори, в основі яких лежать двигуни постійного струму з уже вбудованим регулятором, що відповідає за швидкість обертання.

Шумоглушник – будь-який вентилятор, навіть найсучасніший, є джерелом шуму. У зв’язку з цим у системах вентиляції застосовуються шумоглушники, які перешкоджають поширенню звукових хвиль повітропроводами. Головна причина шуму, створюваного вентилятором, – це не двигун, як багато хто думає, а турбулентні завихрення потоків переміщуваного магістраллю повітря, створювані крильчаткою під час роботи. Щоб знизити рівень шуму, шумоглушники облицьовують одним або декількома шарами звукопоглинального матеріалу, наприклад – мінеральної вати або скловолокном. Ефективність шумоглушника залежить як від матеріалу облицювання, так і від довжини. Відмінний результат показують шумопоглинальні елементи, що мають довжину від 1 метра і більше. Зазвичай шумопоглиначі встановлюють на виході системи в приміщення, але в окремих випадках можливий їхній монтаж і одразу за повітрозабірною решіткою. Це робиться в багатоквартирних будинках, щоб шум повітря не турбував сусідів.

Дросель-клапан – це спеціальний повітряний клапан, який монтується на кінці повітряної магістралі і управляється вручну. За допомогою цих простих пристроїв користувач може самостійно налаштувати такий важливий параметр, як приплив повітря в приміщення, в кожній точці виходу окремо, не вдаючись до переналаштування всієї системи. Системи типу VAV можуть не мати таких клапанів, оскільки в них індивідуальна витрата налаштовується автоматикою для кожної окремо взятої зони обслуговування вентиляційної системи.

Адаптери та розподільники повітря – це важливі елементи будь-якої сучасної системи, через які повітря потрапляє безпосередньо в приміщення, що обслуговується. Найпоширеніший вид адаптерів – це решітки різної форми, а також дифузори, які іноді називають плафонами. Розподільники не тільки закривають собою неестетичний отвір виведення вентсистеми в приміщення, а й працюють як розсіювачі повітря, а в деяких випадках і як регулятори напряму та сили повітряного потоку. Для того, щоб мати можливість керувати потоком, встановлюють регульовані решітки, які дають змогу регулювати напрямок потоку як за горизонталлю, так і за вертикаллю. Під час вибору розподільників враховується не тільки можливість регулювання, а й такі параметри, як дальність струменя і рівень шуму під час роботи системи. Щоб під’єднати розподільник повітря до системи, потрібен адаптер – деталь, що з’єднує повітропровід і вивідну решітку. На зовнішній бік адаптера монтують вентиляційну решітку, а зворотний бік слугує для під’єднання короба повітропроводу. У деяких випадках виникає необхідність позбутися повітряних потоків і забезпечити плавний і рівномірний розподіл повітря в об’ємі приміщення. Для цього використовують спеціальний адаптер, який називається камера статичного тиску. За допомогою перфорованих пластин, розміщених усередині цього пристрою, досягається зниження тиску і значне розсіювання повітряного потоку. У результаті на виході системи виходить повітряний потік з невеликою швидкістю, який рівномірно розподілений по площі решітки і не створює шуму. У статичних камерах регулювання витрати повітря здійснюється за допомогою ручного дросель-клапана.

Перетічні решітки – Застосовуються вони для організації повітряних потоків, які переміщаються між припливною і витяжною системами вентиляції. Вони розміщуються в нижній частині дверних полотен, які не мають внизу зазорів для циркуляції повітря. Переточні решітки забезпечують вільну циркуляцію повітряних потоків у санвузлах, ванних, кухнях та інших приміщеннях, де можливе виникнення неприємного запаху або підвищена вологість. Решітки такого типу складаються з двох частин, що встановлюються з різних боків дверей. Кут нахилу ламелей підбирають так, щоб унеможливити прохідний огляд через решітку.

Автоматика – для керування системами вентиляції використовується автоматика, як аналогова, так і цифрова. Аналогова автоматика дає змогу відстежувати та змінювати лише найосновніші параметри вентиляційної системи, такі як швидкість обертів вентилятора, температура повітря або аварійний стан системи. Цифрова автоматика надає набагато більші можливості. З її допомогою можливо: *Програмування таймерів на виконання різних дій; *Керування вентилятором, залежно від температури повітря; *Авторестарт із можливістю вимкнення; *Контроль рівня забруднення фільтрів.

Цифрові автоматичні системи постачають пультами, часто дистанційними, а також дисплеями, на яких відображається стан вентиляційної системи на поточний момент. Автоматику встановлюють у вигляді окремого щита, до якого під’єднують кабелі керування та контролю. Також буває й автоматика, вбудована в корпус вентиляційної системи.

Повітрозабірна решітка – не найскладніший, але, поза всяким сумнівом, дуже важливий компонент абсолютно будь-якої вентиляції. Саме через решітку забору повітря потрапляє в припливну систему і починає свій шлях до споживача. Решітки бувають різних геометричних форм, але найчастіше – прямокутної форми або круглої. До їхніх завдань входить захист системи від потрапляння всередину різного дрібного сміття, води та інших сторонніх предметів.

Повітряний клапан – знаходиться він на вході вентиляційної системи, за повітрозабірними решітками. Його основне завдання – запобігти руху холодного повітря по вентсистемі, коли вона не функціонує. У вентиляційних системах у наші дні використовують клапани трьох видів:

Зворотній клапан із гравітаційним принципом роботи (“метелик”). Складається з пружинних заслінок, які відкриваються тільки якщо на них чинить тиск повітря, що рухається під час роботи вентилятора. У разі вимкненої системи заслінки закриваються під власною вагою і не дають холодному повітрю з вулиці потрапити в приміщення. У клапанів з таким пристроєм є один недолік – взимку, через різницю температур усередині і зовні приміщення, виникають перепади тиску, здатні відкрити клапан і впустити повітря з вулиці в систему.

Ручний клапан. Закривання і відкривання таких клапанів відбувається за допомогою рукоятки. Ця конструкція ідеальна для тих, хто часто їде з дому – закривши вручну клапан, можна не турбуватися, що повітря потрапить у приміщення. Але в разі активного використання системи така конструкція навряд чи може вважатися вдалою, оскільки потребуватиме постійного втручання людини.

Клапан з електроприводом. Використовується для автоматичного керування потоком повітря в системі. Спрацьовує за командою автоматики, відкриваючи або закриваючи просвіт для проходу повітря. Зручна і практична система, проте має один недолік – у разі раптового відключення електроенергії такий клапан може залишитися у відкритому положенні. Щоб уникнути цього, клапан з електроприводом постачають спеціальною поворотною пружиною. Для систем, у складі яких використовується водяний калорифер, така конструкція життєво необхідна, тому що у разі відкритого клапана взимку може замерзнути вода в системі, і недешеве обладнання буде пошкоджено.

Фільтр – це обов’язковий елемент будь-якої якісної вентсистеми припливного типу, завдяки якому система захищена від пилу, сміття і комах. Зазвичай у більшості систем встановлюються фільтри грубого очищення, здатні затримати частинки більші за 10 мкм. Але, якщо до очищення повітря висуваються особливі вимоги, то використовують фільтри більш тонкого очищення, наприклад до 1мкм і найтонші – до 0,1мкм. Як фільтрувальний матеріал використовують тканину або різні волокна із сучасних синтетичних матеріалів, наприклад з акрилу. У процесі роботи системи фільтри чистять або змінюють. Обслуговування фільтра рекомендується проводити не рідше ніж раз на два-три місяці. Щоб відстежувати стан фільтрувального елемента, використовується датчик тиску диференціального типу, який відстежує тиск повітря на вході до фільтра та його виході.

Калорифер – це елемент системи, завдяки якому підігрівається повітря, що надходить у приміщення в холодну пору року. Розрізняють два види калориферів: електричні та водяні, які підключаються до опалювальної системи. У системах, що обслуговують невеликі квартири й офіси, доцільно використовувати перший тип, як більш простий в обслуговуванні й недорогий. У великих припливних вентиляційних системах великих установ і виробничих цехів застосовують водяні калорифери. Для ефективної роботи водяного калорифера навколо нього будується так званий вузол обв’язки, до якого входять клапани, насос і деякі інші елементи, що забезпечують потік води через пристрій.

Повітропроводи – для того, щоб подати свіже повітря в приміщення, до того ж саме туди, де це найбільше потрібно, необхідні магістралі. Для цього використовують повітропроводи різного типу з різних матеріалів і фасонні вироби, такі як повороти, трійники, різного типу перехідники і з’єднання. У повітропроводів три основні характеристики, які враховуються під час проектування вентиляційних систем: *Площа перерізу; Жорсткість; Форма перерізу (прямокутні, круглі, з перерізом у формі овалу). Площу перерізу підбирають за допомогою розрахунків, у яких враховують швидкість повітря і допустимий обсяг обміну. При неправильному підборі можлива поява сторонніх шумів, тому під час проектування цьому моменту приділяється особлива увага.
Матеріалом для виготовлення жорстких повітропроводів є оцинкована сталь різної товщини. Жорсткі повітропроводи можуть виготовлятися як із круглим, так і зі звичайним, прямокутним перетином. Напівгнучкі та гнучкі повітропроводи зазвичай круглого перерізу і виготовляються з особливої фольги, армованої для жорсткості сталевою дротяною спіраллю. Такі повітропроводи зручно транспортувати, оскільки вони можуть бути укладені гармошкою і в такому вигляді займають дуже небагато місця. Але такі елементи не рекомендують використовувати на магістралях великої довжини, оскільки гофрована внутрішня поверхня повітропроводу створює великий аеродинамічний опір.
Крім звичайних повітропроводів, можна зустріти і спеціальні види, наприклад теплоізольовані, які призначені для подачі повітря з високою або навпаки низькою температурою. Також виробляються повітропроводи для житлових приміщень, внутрішня поверхня яких покрита перфорованим матеріалом, що поглинає шум.

Інші компоненти – крім уже перерахованих елементів вентиляційних систем, використовуються й інші, спеціальні компоненти, за допомогою яких можна регулювати різні параметри повітря в приміщенні. Дуже часто в сучасних вентсистемах застосовуються рекуператори.

Рекуператори – це пристрої, що дають змогу нагрівати потік повітря, який входить з вулиці, за рахунок видаленого з приміщення теплого повітря. Використання рекуператорів дає можливість знизити витрату енергії калориферними установками. Широко використовуються три види рекупераційних установок: *Пластинчасті; *Роторні; *З проміжним теплоносієм. Пластинчасті рекуператори – це найдоступніші пристрої, в яких припливне і витяжне повітря рухаються по різні боки пластинчастих елементів, водночас повітря з приміщення віддає тепло пластинам, а ті, своєю чергою, нагрівають припливний потік. ККД таких рекуператорів невисокий і становить лише 50-60%, але водночас вони дуже прості у виготовленні, рідко виходять з ладу і коштують зовсім недорого. Одним з основних недоліків пластинчастих пристроїв можна назвати їхню схильність до обмерзання за низьких температур, що обмежує застосування таких пристроїв у регіонах із суворим кліматом. У роторних рекуператорах теплообмін відбувається через ротор, який обертається між витяжним і припливним каналом вентиляції. Регулюючи швидкість обертання ротора, можна збільшувати або зменшувати рівень рекуперації, також дуже важливо, що в пристроях такого типу волога з витяжного повітря частково передається припливному, що дає змогу уникнути зниження вологості у вентильованому приміщенні. ККД роторних рекуператорів дуже високий і досягає 90%. Недолік роторної системи – обмежене застосування, оскільки через підмішування витяжного повітря в припливне, обсяг якого становить 10-15%, використання роторних апаратів у кухнях, санвузлах та інших приміщеннях можливе тільки на окремих вентсистемах, не пов’язаних із загальною.
Рекуператори, що працюють із проміжним теплоносієм, являють собою два теплообмінники, спеціальною магістраллю між якими циркулює водно-гліколієва суміш. Теплообмінники розташовані по одному – в припливному і витяжному каналах, і рідина, нагріта витяжним повітрям, перетікаючи в інший теплообмінник, зігріває припливне повітря. Регулюючи швидкість руху теплоносія, можна керувати рівнем рекуперації. Такі системи мають невисокий ККД, що не перевищує 40-60%.