Централизованная вентиляция. Особенности центральной приточно-вытяжной вентиляции. Центральная вентиляция дома чаще встречается в новых зданиях

Лучшим решением вентиляции частного дома является система централизованной принудительной приточно — вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла.

Основой системы является блок вентиляции, оснащенный вентиляторами, теплообменником – рекуператором тепла, устройствами управления, фильтрами и пр.

В доме с принудительной вентиляцией циркуляция воздуха происходит по такой же схеме, как и в зданиях с естественной вентиляцией. Свежий воздух с улицы подается в жилые комнаты дома. Далее воздух через переточные отверстия в дверях направляется в помещения кухни, санузлов, гардеробных, кладовок. Из этих помещений воздух по вытяжным каналам выбрасывается на улицу.

Каждое помещение дома должно быть оборудовано или вытяжным, или приточным каналом принудительной вентиляции. В некоторых случаях в помещении обустраивают оба канала.

Единственное исключение — вентиляция котельной , пожароопасного помещения, в котором установлен газовый котел, должна выполняться с помощью отдельного изолированного канала естественной вентиляции. Связано это с необходимостью исключить поступление горючих газов и огня по каналам вентиляции из котельной в другие помещения.

От блока принудительной приточно-вытяжной вентиляции (ППВВ) свежий воздух с улицы по приточным каналам поступает в жилые комнаты дома. Далее воздух перетекает в хозяйственные помещения — кухню, санузлы, гардеробные и другие. Из хозяйственных помещений воздух по вытяжным каналам возвращается обратно в блок ППВВ.

К блоку принудительной приточно-вытяжной вентиляции (блок ППВВ) из помещений дома подходят два воздуховода.

Свежий воздух с улицы через воздухозаборник попадает в блок вентиляции ППВВ, и оттуда по приточным воздуховодам в комнаты дома. Далее, через переточные отверстия в дверях помещений, воздух перемещается в хозяйственные помещения — кухню, санузлы, гардеробные. Из хозяйственных помещений по вытяжным воздуховодам загрязненный воздух возвращается в блок ППВВ.

Зимой два потока воздуха, теплый из помещений и холодный с улицы, встречаются (но не смешиваются) в теплообменнике – рекуператоре блока ППВВ. Теплый уходящий воздух отдает тепло входящему в дом воздуху. Свежий подогретый воздух поступает в помещения. Рекуператор тепла позволяет экономить до 25% энергии, расходуемой на отопление дома, по сравнению с системой без рекуператора.

Блок вентиляции, как правило, оснащают различными устройствами для подготовки воздуха. Фильтры очищают воздух от пыли, аллергенной пыльцы растений, насекомых. Подаваемый в дом воздух может увлажняться, подогреваться, охлаждаться. Централизованная система легко поддается автоматизации управления и контроля за её исправностью и режимом работы.

Все чаще забор воздуха в систему производят через грунтовый теплообменник. Это труба, проложенная в земле ниже глубины промерзания (1,5 – 2 м .). Один конец трубы присоединяется к воздухозаборнику блока вентиляции, а другой открытый конец выводится выше поверхности грунта. Проходя по трубе грунтового теплообменника воздух зимой подогревается теплом земли, а летом наоборот – охлаждается. Затраты на отопление и кондиционирование дома с грунтовым теплообменником могут снизиться еще на 25%.

Принцип устройства рекуператора системы вентиляции. 1 — теплый воздух из помещения; 2 — воздух на улицу; 3 — воздух с улицы; 4 — подогретый воздух в помещение; 5 — теплообменник; 6 и 7 — вентиляторы.

Стоимость системы принудительной вентиляции с рекуператором тепла минимум в 4 – 5 раз больше, чем затраты на устройство естественной системы вентиляции. Самый дорогой элемент системы – блок рекуперации.

Принудительная система постоянно расходует электроэнергию для работы вентиляторов. Необходимы затраты на периодическую замену фильтров и чистку.

Однако, сбережение тепловой энергии и экономия затрат на отопление, окупают все расходы. Причем, чем суровее климат и длительнее отопительный сезон, тем быстрее.

Кроме того, повышенный комфорт жизни в доме, то же чего-то стоит.

Централизованная принудительная вентиляция с рекуператором тепла в частном доме – это система:

• обеспечивает необходимый воздухообмен во всех помещениях дома независимо от атмосферных условий;
• позволяет легко регулировать и автоматизировать воздухообмен в широком диапазоне изменений объема воздуха и в зависимости от различных показателей микроклимата в помещениях;
• осуществляет подготовку подаваемого в помещение свежего воздуха: фильтрацию, подогрев или охлаждение, увлажнение или осушение;
• экономит значительное количество тепловой энергии благодаря использованию теплообменника – рекуператора тепла отходящего воздуха;
• потребляет электроэнергию для работы вентиляторов;
• сложное техническое устройство, элементы которого могут выйти из строя;
• прекращает работу при отсутствии электричества;
• требует квалифицированного монтажа и периодического технического обслуживания;
• создает шум — требует специальных мер по снижению шума;
• осуществляет постоянный контроль за исправностью и эффективностью работы (воздухообменом, температурой и влажностью воздуха);

Современный энергосберегающий дом все больше напоминает герметичный пластиковый контейнер.

Для выживания в таком доме – контейнере, централизованная приточно – вытяжная вентиляция в доме просто жизненно необходима.

Пора понять это и российским застройщикам.

Насыщенный загрязнениями, влагой и теплом воздух тоже проходит через блок вентиляции и выбрасывается наружу через дефлектор на крыше дома.

Такая схема циркуляции воздуха позволяет создать в жилых помещениях некоторое избыточное давление, которое препятствует проникновению в комнаты загрязнений, как снаружи — например, так и из других помещений и пространств внутри дома.

Воздух, подаваемый в комнаты, перемещается в помещения с приемными решетками вытяжной вентиляции через переточные отверстия в дверях. Обычно это щель между полом и дверью.

Зимой в теплообменнике — рекуператоре, установленном в блоке вентиляции, выбрасываемый из дома воздух передает часть тепла нагнетаемому в комнаты свежему но холодному воздуху.

В помещения, в которых установлен отопительный котел или камин с открытой камерой сгорания, использующие для горения воздух из помещения, обязательно заводят оба канала принудительной вентиляции — приточный и вытяжной каналы. Наличие только одного вытяжного канала недопустимо, так как разряжение, создаваемое в помещении принудительной вытяжкой, может приводить к опрокидыванию тяги в дымовой трубе и поступлению продуктов сгорания в помещение.

Кухонная вытяжка вытягивает деньги

При включении кухонной вытяжки на улицу выбрасывается большое количество теплого воздуха с единственной целью — удалить запахи и другие загрязнения, которые образуются над кухонной плитой.

Для исключения потерь тепла выгодно отказаться от обычной кухонной вытяжки. Вместо вытяжки над кухонной плитой устанавливают зонт, оснащенный вентилятором, фильтрами, поглотителями запахов для глубокой очистки воздуха. После фильтрации, очищенный от запахов и загрязнений воздух направляется обратно в помещение. Кроме того, такое решение снижает требования к производительности блока вентиляции. Такой зонт часто называют фильтрующей вытяжкой с рециркуляцией. Следует учитывать, что экономия от снижения расходов на отопление несколько нивелируется, из-за необходимости периодической замены фильтров в вытяжке.

Блок принудительной вентиляции в частном доме

Блок приточно-вытяжной вентиляции представляет собой прямоугольный корпус размером в несколько десятков сантиметров.

В корпусе расположены два электрических вентилятора — приточной и вытяжной систем вентиляции. Вентиляторы могут работать с разной скоростью вращения, тем самым, обеспечивается изменение интенсивности циркуляции воздуха.

Например, при наличии большого количества гостей включают максимальный режим циркуляции, а в случае отсутствия людей в доме — вентиляция может работать с минимальной интенсивностью.

Внутри блока вентиляции находится теплообменник — рекуператор. В блоках вентиляции, устанавливаемых в частных домах, чаще всего применяют крестообразный рекуператор. Принципиальная схема работы такого рекуператора приведена в предыдущей статье (см. ссылку в начале статьи).

Два фильтра в блоке вентиляции — один устанавливают на входе в блок свежего воздуха с улицы, другой — на входе отработанного, поступающего в блок из дома. Фильтр на входе свежего воздуха задерживает споры грибов, пыльцу растений, пыль, насекомых и пр. Он очищает воздух, подаваемый в дом, и, кроме того, предотвращает забивание каналов теплообменника.

Фильтр на стороне отработанного воздуха служит только для защиты каналов теплообменника от домашней пыли. В разных конструкциях блоков фильтры могут быть сменными или предусматривается их периодическая чистка.

Система защиты рекуператора от замораживания — обязательный элемент блока вентиляции.

Зимой выходящий из дома теплый и влажный воздух в рекуператоре сильно охлаждается и из него там конденсируется вода, как в кондиционере. В морозные дни эта вода может замерзнуть, лед закупорит и даже разрушит каналы рекуператора.

Чтобы этого не произошло, в блоках принудительной вентиляции используют несколько способов защиты рекуператора от замораживания:

1. При поступлении в блок вентиляции свежего воздуха с низкой температурой включается режим прерывистой подачи этого воздуха. Периодичность и продолжительность перерывов в подаче воздуха выбирается такой, чтобы вода в рекуператоре не замерзала. Способ простой, но перерывы в подаче воздуха снижают эффективность проветривания помещений.
2. Блок вентиляции оснащают байпасом — обводным воздуховодом, по которому свежий холодный воздух может проходить помимо рекуператора. В периоды низких температур поток свежего воздуха разделяют: часть воздуха пропускают через рекуператор, а другую часть — по байпасу. Количество воздуха, проходящего через рекуператор регулируют таким образом, чтобы температура рекуператора позволяла конденсату оставаться в жидком состоянии.
3. В морозные дни, поступающий в блок вентиляции холодный воздух немного подогревают с помощью электрического нагревателя так, чтобы только предотвратить замерзание воды в рекуператоре. Слишком сильный нагрев свежего воздуха будет снижать эффективность передачи тепла в рекуператоре.

Слаженную работу всех элементов принудительной приточно-вытяжной вентиляции в частном доме обеспечивает блок управления и автоматического регулирования.

Блок управления системой вентиляции позволяет хозяину регулировать количество и температуру циркулирующего в помещениях воздуха, контролировать исправность отдельных элементов системы.

Более сложные блоки управления дают возможность программировать работу вентиляции в суточном и недельном цикле, автоматически регулируют работу вентиляции в зависимости от температуры воздуха снаружи и внутри дома, влажности и содержания углекислого газа в помещениях.

В более дорогие блоки вентиляции встраивают дополнительные устройства подготовки воздуха.

Зимой, когда включают отопление, воздух в доме часто становится слишком сухим. Увлажнители нагнетаемого в дом воздуха позволяют обеспечить комфортную влажность воздуха в жилых помещениях.

Температура свежего воздуха после рекуператора несколько повышается, но в морозные зимние дни остается отрицательной. Подача такого холодного воздуха в жилые помещения будет вызывать ощущение дискомфорта у людей, особенно находящихся вблизи анемостата приточной вентиляции. Для устранения этого недостатка блок вентиляции часто оснащают электрическим подогревателем приточного воздуха — калорифером. Нагреватель включают только при очень низких температурах наружного воздуха.

Для подогрева приточного воздуха также используют калориферы, подключенные к системе отопления дома. Обычно такой калорифер устанавливают как отдельный аппарат, вне блока вентиляции.

Где установить блок принудительной вентиляции

Блок вентиляции выгоднее всего установить на нежилом чердаке. В этом случае длина воздуховодов из помещений дома будет минимальной.

Если это невозможно, то блок устанавливают в любом другом месте. Обычно это котельная, хозпомещение, гараж или подвал.

Требования к месту размещения блока вентиляции следующие:

• Свободный доступ к блоку для замены фильтров, ремонта и контроля за состоянием агрегата.
• Отсутствие в месте установки дополнительных требований по снижению уровня шума от работы блока.
• Минимальная протяженность основных воздуховодов системы вентиляции. Следует также оценить, удобно ли будет развести воздуховоды по строительным конструкциям дома.

Как правильно выбрать блок принудительной вентиляции

Подбор блока принудительной вентиляции осуществляется по следующим основным параметрам:

• Производительность, м 3 *час — количество воздуха подаваемого в дом и отводимого из помещений в единицу времени.
• Напор, — давление, необходимое для преодоления аэродинамического сопротивления, создаваемого всеми элементами системы вентиляции.
• КПД (коэффициент полезного действия) рекуператора — показатель эффективности передачи тепла свежему, подаваемому в дом воздуху, от удаляемого из помещений воздуха.

Минимальное количество воздуха, циркуляцию которого должен обеспечить блок вентиляции, определяется санитарными нормами. Нормативные значения воздухообмена для помещений частного дома приведены в предыдущей статье. Производительность блока вентиляции должна быть больше суммы нормативных значений для всех помещений дома.

На практике, для простоты расчетов и создания некоторого запаса по производительности, используют другой показатель — кратность воздухообмена. Это величина, показывающая сколько раз в течении часа должен смениться воздух в помещении.

По российским санитарным нормам кратность воздухообмена в частном доме должна быть не менее 0,35 раз/час.

Например, общий объем всех вентилируемых помещений дома равен 450 м 3 . Тогда минимально необходимая производительность блока вентиляции равна 450 м 3 х 0, 35 1/час = 157,5 м 3 /час .

Кроме того, необходимо проверить выполнение еще одного условия — воздухообмен в доме не должен быть менее 30 м 3 /час в расчете на одного человека, проживающего в доме. Если это условие не выполняется, то кратность воздухообмена принимают больше 0,35.

Необходимо предусматривать некоторый запас производительности блока вентиляции для подачи дополнительного воздуха к отопительному котлу, камину, кухонной вытяжке или на случай приема гостей. Поэтому, на практике производительность блока вентиляции определяют, принимая кратность воздухообмена в частном доме в пределах 0,5 — 0,8 1/час .

Следует помнить о том, что блок вентиляции, как и любой насос, имеет криволинейную зависимость производительности от напора. Чем больше напор (аэродинамическое сопротивление системы вентиляции), тем меньше производительность блока вентиляции. Это значит, что чем короче воздуховоды и больше их сечение, тем ниже требования к параметрам блока вентиляции — тем дешевле блок, и меньше расход электроэнергии на вентиляцию.

Расчет аэродинамического сопротивления системы вентиляции и определение необходимого напора — задача довольно сложная. Решение её лучше доверить специалистам.

Правильный выбор параметров блока вентиляции можно сделать только на основании расчетов. Часто подрядчики не утруждают себя этим, и предлагают установить заведомо более мощный, а значит более шумный и дорогой блок вентиляции.

От величины КПД рекуператора напрямую зависит размер снижения расходов на отопление.

КПД крестообразных теплообменников не превышает 60%. В некоторых моделях блоков вентиляции устанавливают два таких теплообменника, размещая их последовательно друг за другом. КПД системы увеличивается еще процентов на 20%.

Самые дорогие блоки вентиляции могут содержать в себе еще более эффективные решения — роторные теплообменники и даже тепловые насосы (тепловые трубки). КПД таких устройств достигает 90%. В российских условиях, при сравнительно низких ценах на топливо, окупить затраты на установку таких блоков не получится.

При выборе блока вентиляции следует также обратить внимание и на другие, значимые для застройщика, параметры:

• Уровень шума, создаваемого блоком вентиляции. Если блок размещают на стене или перекрытии, примыкающих к спальне, следует выбрать блок с минимальным уровнем шума или придется потратиться на дополнительную звукоизоляцию.
• Максимальная электрическая мощность, потребляемая электронагревателями блока вентиляции может превышать возможности электрической сети. Подумайте, а не выгоднее ли подогревать воздух с помощью теплообменника, подключенного к системе отопления.
• Оцените стоимость замены фильтров, периодичность их замены и постоянное наличие в продаже.
• Если забор свежего воздуха будет производиться через грунтовый теплообменник, то выбирают блок вентиляции оснащенный байпасом.

Воздухозаборник и дефлектор системы принудительной вентиляции

Воздухозаборную решетку приточной вентиляции обычно располагают в наружной стене дома или на крыше.
Место расположения воздухозабора выбирают, исходя из следующего:

• Расстояние между воздухозаборным отверстием и дефлектором, через который выбрасывается воздух вытяжной вентиляцией, должно быть не менее 10 м. Такое же расстояние следует выдержать от дымохода, канализационного стояка и других источников запахов и загрязнений воздуха.
• Воздухозаборник размещают на высоте не менее 1,5м от поверхности земли и на 0,5 м выше снегового покрова.
• Отверстие воздухозаборника обязательно закрывают сеткой, для защиты от проникновения в воздуховод птиц, насекомых, листьев и пр.

Все более популярным становится устройство воздухозабора через

Воздуховоды вентиляции в частном доме

В системе принудительной вентиляции частного дома чаще всего используют круглые воздуховоды стандартных диаметров — 100, 125, 150, 200 и 250 мм . Трубы воздуховодов могут быть изготовлены из стали, алюминия или пластмассы.

Как определить сечение воздуховода

Чтобы движение воздуха в воздуховодах было бесшумным, скорость потока в них должна быть примерно V =2 — 4 м/сек . Меньшее значение рекомендуется выбирать для воздуховодов ответвлений, расположенных в пределах жилого помещения, а большее — для магистральных участков, расположенных вдали от спален.

Ориентируясь на нормативные значения воздухообмена, определяют необходимую производительность для каждой точки притока и отвода воздуха, Q м 3 /час .

Площадь сечения воздуховода, A м 2 = Q м 3 /час / 3600 * V м/сек (принимаем во внимание, что 1 час = 3600 сек )

Зная необходимую площадь сечения воздуховода А , м 2 можно легко вычислить его диаметр d , м (согласно формуле А = πd 2 / 4), откуда: d = 2√A  /π.
Рекомендуется выбирать воздуховод стандартного размера диаметром, больше расчетного.

Воздуховоды прямоугольного сечения занимают меньше места, но имеют большее аэродинамическое сопротивление, чем круглые такой же площади.

Блок вентиляции подключают к жестким трубам воздуховодов с помощью гибких эластичных труб длиной не менее 1 м . Такое решение препятствует передаче звуковых колебаний от блока вентиляции по трубам в помещения.

Воздуховоды вентиляции обязательно покрывают слоем теплоизоляции. Теплоизоляция воздуховодов предотвращает конденсацию паров воды на их стенках, а также препятствует передаче звуков по трубе.

Следует учитывать, что по воздуховодам в доме перемещается не только воздух, но и звук, а также грызуны.

Проводником звука служат стенки воздуховодов, а также воздух внутри них. Для снижения уровня передаваемого шума рекомендуется применять воздуховоды из эластичных материалов, оклеивать стенки труб звукопоглощающим материалом.

Звуки, передаваемые по воздуху, сильно затухают с увеличением длины воздуховода и уменьшением его сечения. Поэтому, при проектировании разводки воздуховодов и мест размещения приточных и вытяжных отверстий, необходимо максимально увеличивать длину воздуховодов, соединяющих эти отверстия в соседних помещениях.

Для защиты блока вентиляции и помещений дома от грызунов на всех входных и выходных отверстиях воздуховодов устанавливают металлические решетки.

Диаметр воздуховодов выбирают в соответствии с расчетом аэродинамического сопротивления системы вентиляции.

Реже применяют воздуховоды прямоугольного сечения. Такие воздуховоды более компактно помещаются в строительные конструкции дома, но они менее технологичны в изготовлении, сложнее в монтаже.

Воздуховоды вентиляции имеют довольно большой диаметр. Поэтому еще на стадии проектирования нового дома следует предусмотреть места в строительных конструкциях для скрытой прокладки воздуховодов в жилых помещениях дома.

Для размещения воздуховодов вентиляции предусматривают ниши в стенах, каналы в перекрытиях. Прячут воздуховоды за подвесными потолками, в каркасной оболочке стен и перегородок.

В помещениях приточные воздуховоды заканчиваются анемостатами, которые служат для равномерного рассеивания воздуха, а также позволяют настраивать количество подаваемого воздуха.

В вытяжные воздуховоды воздух из помещений попадает через обычные решетки.

Вентиляция в Вашем городе

Вентиляция

Почему вентиляция у Вас дома должна быть хуже, чем в Вашем автомобиле?!

Сделайте для Вашего дома проект современной централизованной вентиляции с рекуперацией тепла.

При строительстве дома обязательно проложите предусмотренные проектом воздуховоды и электропроводку к центральному блоку вентиляции. После окончания стройки сделать это будет практически невозможно.

Если бюджет стройки не позволяет приобрести блок вентиляции с рекуперацией сразу, оставьте покупку на потом. Установите более дешевый блок приточно-вытяжной вентиляции без рекуператора.

Блоки рекуперации с течением времени быстро дешевеют, а энергия все дорожает. Вскоре неизбежно наступит момент, когда цена блока, размер экономии затрат на отопление, желание комфорта и Ваши доходы позволят приобрести блок рекуперации и установить его на уже подготовленное место.

Существуют две основные особенности объектов большой площади и объема, касающиеся их эффективного вентилирования. Первая из них очевидна и связана с проблемами организации воздухообмена, обеспечивающего равномерное распределение свежего приточного воздуха по площади помещения или в отдельных его микроклиматических зонах.

При этом важным моментом является также рациональное использование тепловой энергии по высоте помещения, во избежание больших вертикальных градиентов температур, когда перегретый воздух скапливается под потолком, существенно увеличивая потери тепла через кровлю, вместо того, чтобы формировать необходимый температурный режим в рабочей зоне.

Вторая особенность связана с тем, что подобного рода объекты, будучи весьма дорогостоящими, на протяжении их жизненного цикла в некоторых случаях по нескольку раз меняют свое назначение в связи с изменениями целевого использования, технологии выполняемых работ, либо реорганизацией режимов эксплуатируемых зданий.

Например, производственный механический цех может быть переоборудован под сооружение социально-бытового назначения. При этом желательно сохранить существующую систему вентиляции, ограничившись организационно-структурной реконфигурацией на уровне системы управления во избежание ее коренной реконструкции.

В то же время, следует иметь в виду, что рассматриваемого типа объекты могут принципиально различаться между собой с точки зрения требований, предъявляемых к системам микроклиматической поддержки. В указанном смысле супери гипермаркет существенно отличаются от фармацевтического склада.

Выставочный комплекс, например, характеризуется требованиями к вентиляции, отличающимися от таковых для цехов целлюлозно-бумажного производства и т.д. В настоящее время доступным является вентиляционное оборудование (рис. 1), отвечающее указанным, казалось бы, несовместимым между собой особенностям объектов рассматриваемого типа.

Центральные и децентрализованные системы

При разработке проектных решений следует различать центральные и децентрализованные системы вентиляции. Первые из них предполагают наличие агрегата большой производительности, осуществляющего обработку воздуха, распределяемого затем с использованием системы воздуховодов по объему помещения.

Вторые — представляют собой совокупность физически автономных агрегатов относительно небольшой производительности, расположенных с определенной степенью равномерности по площади помещения непосредственно под потолком. Децентрализованные системы, обладая высокой адаптивностью, в наибольшей степени отвечают особенностям объектов большой площади и объема.

В то же время, как показывают расчеты, а также имеющийся практический опыт, децентрализованные системы более экономичны в эксплуатации, обеспечивая срок окупаемости капитальных дополнительных затрат в пределах 2-3 лет, после чего они начинают приносить чистую прибыль. На рис. 2 представлен вентиляционный агрегат, оснащенный пластинчатым теплообменником рекуперативного типа, калорифером и системой непосредственного охлаждения с компрессорно-конденсаторным агрегатом, расположенным на крыше.

Ранее децентрализованные системы преимущественно использовались на промышленных объектах. В настоящее время, благодаря положительно зарекомендовавшим себя техническим свойствам и позитивным экономическим показателям, децентрализованная вентиляция также успешно внедряется на объектах социально-бытового и коммунального назначения.

К ним относятся, например, супери гипермаркеты, рынки, вокзалы, крупные аэропорты, спортивные комплексы, выставочные залы, крытые гаражные стоянки и т.д. Основные преимущества использования подобного рода систем сводятся к следующему:

1. Отсутствие необходимости использования вытяжных и/или приточных воздуховодов.
2. Существенно уменьшенные потери статического напора.
3. Возможность реализации режимов подачи как нагретого, так и охлажденного воздуха.
4. Отсутствие сквозняков (повышенной подвижности воздуха) в рабочей зоне.
5. Снижение градиента температур по высоте помещения в режиме воздушного отопления.
6. Возможность формирования различных микроклиматических зон в пределах заданных площадей одного строительного объема.
7. Стабильность поддерживаемых микроклиматических параметров независимо от внешних динамических воздействий (открытия дверей и окон, ветровых нагрузок и т.д.).
8. Высокая надежность работы системы в целом. В случае временного выхода из строя отдельного агрегата система продолжает функционировать, будучи интегрирована на верхнем иерархическом уровне управления. На период восстановительных работ адрес дефектного агрегата системным образом блокируется в общем списке с последующим снятием блокировки по завершении ремонта.
9. Высокая энергетическая эффективность за счет улучшенных показателей организации воздухообмена, рециркуляции воздуха и рекуперации тепла, что способствует сокращению сроков амортизации оборудования, благодаря низким эксплуатационным расходам.
10. Отсутствие необходимости использования приточных и вытяжных вентиляционных камер.
11. Возможность осуществления монтажа без остановки основного технологического процесса;
12. Возможность поэтапного оборудования системы вентиляции путем последовательного расширения как функциональных возможностей, так и обслуживаемых производственных площадей.

Децентрализованные системы вентиляции ограничены возможностями их реализации в помещениях c высотой потолков от 4,5 до 18 м и площадью менее 100 м2. Это обусловлено аэродинамическими особенностями формирования вертикальных приточных струй, действующих по принципу воздушного инжектирования с управляемым углом закрутки и ядром разрежения, формируемым непосредственно за срезом сопла.

Вытяжной воздух, загрязненный маслами

Одно из преимуществ децентрализованных систем заключается в возможности выбора вентиляционных агрегатов из широкого спектра поставляемых моделей, отвечающих специфическим требованиям объекта их использования. В ряде случаевсущественную проблему представляет наличие масляного аэрозоля в вытяжном воздухе.

Стандартные технические решения в данных обстоятельствах оказываются неприемлемыми в связи с необходимостью частой замены фильтров и разрушением уплотнительных материалов недостаточно стойких к воздействию масел.

Имеющиеся в составе поставляемых вентиляционных агрегатов маслостойкие модели обеспечивают решение указанной проблемы, обладая возможностями эффективного улавливания масляных аэрозолей и соответствующего дренажа продуктов их фильтрации.

Работа в условиях холодного климата

Для России особое значение имеет работоспособность агрегатов при низких температурах, поскольку ряд регионов расположен в северо-восточной части, характеризуемой особо суровыми климатическими условиями. Согласно СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» в районе полюса хода (Оймякон) расчетная температура наиболее холодной пятидневки с обеспеченностью 0,98 составляет -60°С. Стандартное исполнение агрегатов допускает их работу при температурах наружного воздуха до -30°С.

Специальное исполнение Cold Climate (CC-1) расширяет предел работоспособности агрегатов до -40°С, а исполнение Cold Climate (CC-2)— до -60°С. В конструкции данных агрегатов используются пластмассы, сохраняющие прочность при низких температурах и не трескающиеся на морозе. Вместо резиновых амортизаторов используются стальные пружины с силиконовыми чашками.

Все уплотнительные профили изготовлены из холодоустойчивого силикона. Приводы воздушных клапанов оснащены системами подогрева. Для защиты на случай отключения электроэнергии установлены приводы с пружинным возвратом. Пластинчатый теплообменник герметизирован с использованием особо прочного эпоксидного полимера.

Если теплообменник начинает обмерзать, то срабатывает дифференциальный датчик перепада давления и запускается следующая последовательность действий: закрывается клапан наружного воздуха и открывается рециркуляционный клапан; останавливается приточный вентилятор, а вытяжной вентилятор продолжает работать; перепускной клапан пластинчатого теплообменника полностью открывается; теплый воздушный поток на вытяжке растапливает лед и после регулируемой задержки времени и возврата дифференциального датчика перепада давления в исходное состояние агрегат вновь переходит в штатный режим работы. Защита калорифера от обмерзания осуществляется с помощью контроллера, который отслеживает как температуру воздуха, так и температуру воды.

С этой целью конец капиллярной трубки, натянутой на обратной стороне калорифера, введен внутрь сливного патрубка. Если температура воды опускается ниже 11°C, смесительный клапан постепенно открывается. При понижении температуры до 5°C смесительный клапан полностью открыт и подается аварийный сигнал замерзания. При запуске агрегата и при переключении из режима рециркуляции в один из режимов подачи свежего воздуха срабатывает система плавного включения приточного вентилятора.

Для обеспечения работы при температуре наружного воздуха ниже -40°C (исполнение CC-2) двигатели вытяжных вентиляторов дополнительно оснащаются устройствами подогрева на периоды отключения вентилятора, что гарантирует надежный запуск и работу агрегата при температурах до -60°С.

Работа во взрывоопасных и пожароопасных средах

При наличии присвоенных категорий взрывопожарной и пожарной опасности А и Б, регламентируемых в соответствии с нормами НПБ 105-03 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности», запрещено использование для целей воздушного отопления стандартных вентиляционных агрегатов, размещаемых внутри помещения.

Для этих целей возможно использование указанных агрегатов в специальном исполнении EEX, которое в соответствии с европейскими нормами DIN EN 60079-10 и VDE 0165 (часть 101:1996-10) сертифицировано для работы в зонах 1 и 2. Указанное означает возможность использования агрегатов в данном исполнении при оснащении помещений, в которых возможным является формирование пожароопасной и взрывоопасной среды класса T3, что соответствует температуре воспламенения горючих веществ более 200°С.

Максимально допустимая температура горячих поверхностей при этом составляет 200°С, что согласно ГОСТ 51330.0-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Общие требования» относится к группе взрывозащиты II Т3. Основные отличия вентиляционных агрегатов в исполнении EEX от стандартных заключаются в следующем:

• электрические компоненты заменены на взрывозащищенные;
• электрические цепи имеют необходимые гальванические развязки;
• материалы, способные накапливать электростатические заряды, соответствующим образом защищены или полностью заменены.

В частности, осуществлены следующие мероприятия:

1. Вентиляторы заменены диагональными во взрывозащищенном исполнении. Электродвигатели вентиляторов снабжены температурными датчиками типа PTC с триггерным устройством защиты. Входной патрубок вентилятора изготовлен из нержавеющей стали и имеет защитную решетку.
2. Контакторная коробка оснащена Ex-кабельными вводами с составным уплотнительным кольцом и винтовым нажимным устройством.
3. Шумопоглощающее покрытие дискового рассекателя потока в целях предотвращения накопления электростатических зарядов оклеено алюминиевой фольгой, которая соответствующим образом заземлена.
4. Фильтры карманного типа имеют вплетенную металлическую сетку, котораязаземлена. Металлическая рамка фильтра заземлена также.
5. Датчик перепада давления на фильтре смонтирован внутри секции управления, но не подключен. Электрическое подключение предусматривается к шкафу управления в процессе монтажа агрегата на объекте заказчика с использованием внешнего контура гальванической развязки.
6. Термостат заморозки смонтирован в секции калорифера, но также не подключен. Электрическое подключение предусматривается к шкафу управления в процессе монтажа агрегата на объекте заказчика с использованием внешнего контура гальванической развязки.

В целом агрегаты удовлетворяют требованиям ГОСТ Р 51330.13-99 «Электрооборудование взрывозащищенное. Электроустановки во взрывоопасных зонах» и Пособия 13.91 «Противопожарные требования к системам отопления, вентиляции и кондиционирования» к СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование».

Комфортная среда в торговых центрах увеличивает объем продаж

В общем спектре поставляемых агрегатов имеются специальные модели, предназначенные для оборудования торговых центров (рис. 3), специфика которых связана со следующими обстоятельствами:

1. Небольшая высота потолков.
2. Необходимость минимальных нарушений интерьера.
3. Повышенные требования к шумовым характеристикам.

Указанные выше специальные модели вентиляционных агрегатов конструктивно оформлены таким образом, что в торговый зал выходят только распределители воздуха инжекционного типа. Тем самым сохраняется интерьер и увеличивается расстояние от среза сопла до верхней границы рабочей зоны, что позволяет подавать в нее как подогретый, так и охлажденный воздух без избыточной подвижности (сквозняков).

Поскольку вентиляторы расположены над кровлей, а распределитель воздуха имеет дисковый рассекатель потока, облицованный пористым материалом, который экранирует проникновение звука внутрь зала, шумовые воздействия оказываются минимальными. В результате достигается высокий уровень комфорта, что привлекает покупателей, способствует их более длительному пребыванию в торговом центре и увеличению покупок.

Подумать о монтаже и эксплуатационном обслуживании

Удобство монтажа и эксплуатационного обслуживания, а также потребные объемы указанных работ являются одним из показателей, характеризующих систему вентиляции. Проектные решения, предусматривающие децентрализованную систему вентиляции, реализуются в минимальные сроки с небольшим объемом монтажных работ, поскольку поставляемые моноблоки проходят полный цикл сборочных работ на заводе-изготовителе.

Отсутствие воздуховодов и, соответственно, потерь напора на преодоление аэродинамического сопротивления, что обычно требует до 80 % потребляемой электрической энергии, приводит к тому, что мощность электродвигателей мала (максимум 3 кВт) и питающие кабели имеют небольшое сечение. В результате электрический монтаж существенно упрощается.

Гидравлическая обвязка также упрощена за счет комплектной поставки гидравлического модуля в собранном виде, который включает в себя трехходовой электромагнитный клапан, а также необходимую запорно-регулирующую арматуру (балансировочные, воздушные, отсечные, запорные клапаны). Модуль оснащен стандартными фитингами на входном и выходном трубопроводах.

Обвязка системы автоматики сводится к последовательному соединению вентиляционных агрегатов между собой с помощью стандартной витой пары. Все работы по конфигурированию сети производятся с клавиатуры компьютера, подключаемого в качестве одного из узлов сети на общую шину. Создаваемая при этом трехуровневая иерархия определяется виртуальным образом путем присвоения элементам сети соответствующих адресов.

Механический монтаж агрегатов, предусматривающих подачу свежего воздуха, осуществляется с внешней стороны кровли, что позволяет производить работы в кратчайшие сроки без остановки действующего производства. То же относится к эксплуатационному техническому обслуживанию, объемы которого сведены до минимума и производятся без нарушений хода выполнения основных технологических операций.

Каждый агрегат обслуживает индивидуальную площадь, что позволяет формировать зоны с различными температурными уставками (комфортное вентилирование, дежурное отопление и т.д.), назначенными режимами работ (рециркуляция, подача свежего воздуха и т.д.) и различными временными графиками (одно-, двух-, трехсменная работа).

Принцип затопления рабочей зоны приточным воздухом, подаваемым и удаляемым с соблюдением определенного воздушного баланса по каждой из индивидуально обслуживаемых площадей, предотвращает нежелательный переток загрязненного воздуха между ними. Подача воздуха непосредственно в рабочую зону также повышает эффективность ассимиляции вредных выделений, фактически сокращая концентрацию газовых и аэрозольных загрязнений до минимальных значений.

Выгодное решение

Концептуально децентрализованная вентиляция в ряде приложений является оптимальным техническим решением, обеспечивающим не только преимущества функционального характера по сравнению с централизованными системами, но и экономически более выгодным, особенно в расчете на полный жизненный цикл эксплуатации оборудования.

Децентрализованная вентиляция зарекомендовала себя с положительной стороны на многочисленных отечественных и зарубежных объектах. Среди российских объектов наиболее характерными являются крупные таможенные склады готовой продукции, запасных частей, материалов, полуфабрикатов, оборудования, фармацевтических препаратов и т.п.

К ним относятся также спортивные комплексы, выставочные центры, демонстрационные залы, концертные залы, крупные типографии, ангары, цеха по ремонту оборудования, столярные и механические цеха и др. Рис. 1;

Объекты большой площади и объема предъявляют повышенные требования к системам вентиляции. Рис. 2;

Вентиляционный агрегат со встроенным пластинчатым теплообменником рекуперативного типа сокращает эксплуатационные расходы до минимальных значений.

Создание вентиляционных систем при реконструкции существующих зданий - задача не из простых, особенно если речь идет о памятниках архитектуры начала XX века. Как правило, традиционные схемы и решения здесь не подходят: архитектура, планировка и состояние внутренних коммуникаций здания накладывают множество ограничений. В таких ситуациях на помощь проектировщикам приходят современные разработки в области децентрализованных высокоэффективных систем вентиляции.

Расположенное в центре Москвы пятиэтажное здание Министерства здравоохранения РФ общей площадью 21 000 м 2 является памятником архитектуры. При его строительстве система вентиляции предусмотрена не была. Однако современное административное здание в центре мегаполиса без такой системы нормально функционировать не может.

В 2009 г. было принято решение о реконструкции строения. Были сформулированы требования заказчика. Основными требованиями к вентиляционной системе стали: монтаж оборудования в кратчайшие сроки и минимальное потребление тепло- и электроэнергии системой на объекте.

В ходе обследования здания было установлено, что из-за особенностей планировки вертикальные вентиляционные шахты проложить невозможно. Кроме того, нет места и для размещения основного оборудования центральных систем вентиляции. Наконец, были выявлены недостаточность имеющихся энергетических лимитов и невозможность подвода дополнительных источников электроэнергии и тепла. Такие жесткие ограничения сразу сделали неподходящими многие традиционные решения.

В качестве одного из вариантов рассматривалась схема, в которой воздух, под воздействием установленных в коридорах вытяжных вентиляторов, должен был поступать через переточные решетки оконных рам. В итоге от такой схемы пришлось отказаться, так как поступающий в помещения воздух не отвечал требованиям по чистоте и температуре.

Однако вектор правильного решения был очевиден - нужно искать системы децентрализованной вентиляции, но более интегрированные, чем системы без воздуховодов, применяемые в больших пространствах складов.

Достаточно хорошо вписывались в принятую концепцию приточно-вытяжные установки класса «мини» с металлическими пластинчатыми рекуператорами. Но после тщательного изучения принципа их работы пришлось отказаться от их применения. Дело в том, что при температуре воздуха ниже примерно –8 °C система управления таких установок открывает обводной канал и холодный воздух, минуя рекуператор, поступает непосредственно в помещение, что для данного объекта не подходило. Некоторые установки такого типа в качестве альтернативы обводному каналу оснащаются электронагревателем для предварительного подогрева воздуха перед рекуператором, однако в условиях дефицита энергии и такое решение было неприемлемо.

После детального изучения последних разработок в области вентиляционной техники было решено использовать системы с мембранными пластинчатыми рекуператорами. На российском рынке подобное оборудование представлено приточно-вытяжными установками нескольких производителей: Mitsubishi Electric (Lossnay) и Electrolux (STAR ). На данном объекте были смонтированы установки Lossnay.

Пластины рекуператоров таких систем выполнены из особого пористого материала, обладающего избирательной пропускной способностью. Важным преимуществом мембранного рекуператора является способность передавать из вытяжного воздуха приточному не только тепло, но и влагу.

КПД такого рекуператора достигает 90 %, и даже при низкой температуре наружного воздуха приточно-вытяжная установка может без дополнительного подогрева подавать в помещение воздух с температурой 13–14 °C, что при избыточном тепловыделении в кабинетах позволяет еще и кондиционировать помещения в зимний период.

Отсутствие конденсата за счет влагопереноса позволяет без проблем размещать установки в любых положениях, в то время как традиционные пластинчатые рекуператоры требуют организации системы отвода дренажа, что значительно сужает сферу их применения.

Проектное решение с применением установок с мембранным рекуператором предусматривало размещение приточных и вытяжных коллекторов поэтажно в коридорах с выходами по торцам здания. Сами установки благодаря небольшой высоте были смонтированы непосредственно в кабинетах за подвесным потолком. Так как уровень шума такого оборудования крайне низок, не было нужды в дополнительных мерах по шумоизоляции. Это, а также отсутствие необходимости в организации системы отвода конденсата позволило значительно сократить сроки монтажа.

Автоматика таких систем позволяет программировать их работу на неделю с ночным и дневным режимами. Такая функция может стать полезной при использовании установок для вентиляции офисных помещений. Программирование отключения установок на ночной период в данном случае позволяет дополнительно экономить электроэнергию. Для установок, обслуживающих конференц-залы, может быть прописана программа включения и выключения по расписанию. Кроме того, встроенная автоматика имеет функции защиты теплообменника от обмерзания (при значительном понижении температуры приточного воздуха, обычно ниже –20 °C), выбора скорости вентилятора и контроля загрязнения фильтра по времени наработки.

Уже на этапе проектирования стало ясно, что выбранное решение - наилучшее для данного объекта и обладает большим количеством плюсов. Был выявлен лишь один минус: значительное количество вентиляционных установок, а их по проекту более 150, может вызвать определенные трудности с их обслуживанием, которое в данном случае сводится к замене фильтров и чистке рекуператоров. Частота, с которой необходимо проделывать эти процедуры, зависит от чистоты воздуха, попадающего в установку. Было решено производить предварительную очистку наружного воздуха дополнительными фильтрами, установленными в поэтажных приточных коллекторах, что позволило вдвое увеличить срок службы штатных приточных фильтров и интервал обслуживания рекуператоров.

Благодаря минимальному количеству воздуховодов и легкости инсталляции самих установок монтажные работы удалось выполнить даже быстрее, чем планировалось по графику.

На данный момент системы функционируют без аварийных режимов и устойчиво работают при низких температурах настоящей зимы, которая выдалась в этом году, что подтверждает правильность выбранного проектного решения.

В завершение следует отметить, что описанный подход можно применять не только в регионах с умеренным климатом, но и в более суровых климатических условиях. Однако в этом случае уже не обойтись без установки внешних электрических нагревателей.

Статья подготовлена техническим отделом компании