Содержание
Система приточно-вытяжной вентиляции — Вентиляция, кондиционирование и отопление
Система приточно-вытяжной вентиляции может обеспечить свежим воздухом даже очень большое помещение. Ведь приток воздуха и удаление «отработанной» воздушной массы происходит за счет принудительной конвекции. Причем приточно-вытяжная система может прокачать сквозь вентилируемое пространство любой объем воздуха. Но на практике воздухообмен ограничивается лишь 2-3 объемами вентилируемого помещения. Иначе такая схема получится чрезмерно энергозатратной.
Словом, приточно-вытяжная система имеет и неоспоримые достоинства, и некоторые недостатки. Поэтому в данной статье мы рассмотрим некоторые нюансы обустройства подобной схемы воздухообмена, позволяющие нивелировать ее недостатки и возвысить положительные качества.
Приточно вытяжная вентиляция – принцип работы
Подобная система воздухообмена функционирует по следующему принципу:
- Воздух забирается с улицы с помощью приточного компрессора. При этом он фильтруется и подогревается до комнатной температуры.
- Далее чистый и подогретый поток перетекает по приточным воздуховодам к вентиляционным решеткам, впускающим поток в комнату.
- Отток воздуха осуществляется с помощью вытяжного компрессора, генерирующего разряжение в особом воздуховоде, подключаемом к заборной вентиляционной решетке.
Такая схема приточно вытяжной вентиляции гарантирует максимально комфортный режим воздухообмена при сохранении приличной скорости реализации процесса. Ведь при должных габаритах канала воздуховода и нужном количестве вентиляционных решеток в помещение можно «закачать» (или выкачать) любой объем воздуха.
При этом степень и скорость воздухообмена определяется производительностью компрессоров, технические характеристики которых определяются по потребностям пользователя. В итоге с помощью такой схемы мы сможем обустроить вентиляцию в помещении действительно любых размеров.
Однако в силу вышеописанной схемы работы, помимо высокой производительности, такая система демонстрирует еще и не менее значительный уровень шума – пара мощных компрессоров генерирует десятки децибел шумового загрязнения. Кроме того, невозможно не отметить и высокие энергетические затраты приточно-вытяжных систем. Ведь электроэнергия расходуется не только на питание обеспечивающих циркуляцию компрессоров, но и на подогрев «входящего» потока.
Устройство приточно вытяжной вентиляции
Исходя из вышеописанной схемы и принципов работы, приточно-вытяжная система вентиляции должна состоять из следующих элементов:
- Воздухозаборного узла, состоящего из раструба, регулирующего клапана и решетки. Причем приток воздуха можно регулировать и с помощью компрессора, и посредством клапана, который может менять пропускную способность приточного канала.
- Комплекта фильтров, часть которых встраивается прямо в раструб воздухозаборника.
- Узла подогрева приточного потока до нужной температуры.
- Приточного воздуховода, набираемого из труб круглого или квадратного сечения, габаритами не менее 100 мм., по диаметру или 100х100 мм., по контуру, соединяемых в раструб, с помощью таких же фитингов. Этот воздуховод начинается от коллектора у компрессора и тянется до проветриваемого помещения.
- Приточных вентиляционных каналов, встраиваемых в плинтусы или потолки, сквозь которые проходит подогретых и отфильтрованный свежий воздух. Причем в эти каналы стоит вмонтировать еще один комплект фильтров, ориентированных, в том числе, и не шумоподавление.
- Вытяжных вентиляционных каналов, встраиваемых в стены или потолки, сквозь которые проходит «откачиваемый» воздух, уносящий их помещения углекислый газ и водяной пар.
- Вытяжного воздуховода, связывающего соответствующий канал и коллектор.
- Компрессора, генерирующего разряжение в вытяжном канале.
- Выпускной трубы, сбрасывающей вытяжной поток от компрессора за пределы помещения.
Из вышеупомянутых элементов состоит любая типовая приточно вытяжная механическая вентиляция. Особые проекты, ориентированные на режим сбережения энергии, разумеется, устроены немного иначе. В частности такие вентиляции принято комплектовать общим компрессорным блоком, генерирующим и напор на приточной ветви, и разрежение в вытяжном канале. Кроме того, энергосберегающие системы комплектуются узлом рекуперации, предполагающим нагрев приточного потока за счет энергии горячего вытяжного воздуха.
Помимо этого любые системы вентиляции приточно-вытяжного типа комплектуются достаточно сложными блоками управления, отслеживающими интенсивность, скорость и «кратность» воздухообмена и подстраивающими эти характеристики под нужды жильцов или персонала. Ведь коммерческое помещение нуждается в 100-процентной интенсивности воздухообмена только в рабочее время, а жилой дом можно проветривать по минимуму как раз во время рабочего дня.
В итоге, с помощью таких дополнительных устройств мы можем преодолеть низкую энергоэффективность приточно-вытяжных систем вентиляции. Ну а с шумовым загрязнением справятся соответствующие фильтры и антивибрационные прокладки на стыках воздуховодов и у крепежа компрессоров.
Расчет приточно вытяжной вентиляции
Эксплуатационные характеристики любой вентиляционной системы можно улучшить за счет внедрения в ее конструкцию особых энергосберегающих узлов. Но лучшим способом оптимизации работы системы является точный расчет конструкции, в результате которого можно улучшить не только энергоэффективность, но и саму суть реализуемого процесса воздухообмена.
Поэтому установка приточно вытяжной вентиляции начинается с расчетов, в процессе которых определяется и мощность компрессора, и габариты каналов воздуховодов. Причем основой для расчета является санитарные нормы на вентиляцию конкретных функциональных зон жилого или рабочего помещения.
Например, жилой дом нуждается в притоке как минимум 60 кубических метров свежего воздуха в час. И это на одного жильца. А в офисное здание придется закачать не менее 20 м3 в час. И это только на одного работника.
Воздухообмен в промышленных помещениях определяется нюансами производственного процесса и может как равняться, так и превосходить «офисные» или жилые объемы.
Кроме того, расчет потребности в притоке свежего воздуха можно произвести и по площади помещения, исходя из пропорции – 3 кубометра притока на 1 квадратный метр поверхности пола помещения.
Зная суммарный объем притока в час можно решиться на покупку компрессора, соотнеся эту потребности с его производительностью, которая соизмеряется с теми же кубометрами в час. Кроме того, опираясь на скорости потока, генерируемого компрессором, и объемы перекачиваемого воздуха, мы можем рассчитать и сечение воздуховода, и количество вытяжных каналов.
При этом расчет габаритов воздуховодов ведется графическим способом, с помощью особых диаграмм, увязывающих данный параметр со скоростью потока и объемами приточных и вытяжных масс.
Словом, расчет вентиляции – это, несомненно, нужное, но очень сложное дело. Поэтому предусмотрительные домовладельцы заказывают эту операцию специализированным бюро, оказывающим услуги по проектированию инженерных систем.
Монтаж и обслуживание приточно вытяжной вентиляции
В отличие от проектирования, монтаж вентиляции можно выполнить и своими руками. Но для этого необходимо иметь определенные строительные навыки, поскольку обустройство скрытой проводки воздуховодов возможно лишь во время строительства межэтажных перекрытий.
А вот укладку воздуховодов за подвесным потолком может освоить любой домашний мастер. Ведь монтаж элементов трубопроводов приточной и вытяжной системы осуществляется по самому простому принципу – «в раструб», с последующей фиксацией стыка герметиком или саморезами. При этом такие нехитрые манипуляции помогут вам сэкономить значительную часть сметы сборки вентиляции. Поскольку прокладка воздуховодов стоит весьма недешево.
О монтаже компрессорной установки такого не скажешь. Такую работу должны делать только профессионалы. Способные подключить напорное оборудование к воздуховоду и провести необходимые пуско-наладочные работы. Тем более что большинство производителей предоставляют гарантию на компрессоры только в случае «профессионального» монтажа.
Обслуживание вентиляции приточно-вытяжного типа заключается в своевременной чистке каналов, смазывании движущихся деталей компрессора и замене фильтров. С этой работой справится любой человек.
видео-инструкция по монтажу своими руками, особенности приточно-вытяжных, электрических, естественных систем, цена, фото
Чтобы воздух внутри здания был качественным, он должен быть чистым и обладать нормальной влажностью. Потому как атмосфера в наших домах в той либо иной мере загрязняется, ее следует постоянно обновлять, заменяя приточной – свежей.
Существует два основных принципа, по которому циркулирует воздух внутри зданий – естественный и принудительный.
Так выглядит принципиальная схема системы.
Как работает естественная вентиляция
На фото работа естественной вентиляции в частном доме.
- Принцип работы естественной вентиляции заключен в природном воздухообмене, который создается вследствие разницы давлений снаружи и внутри помещений.
- Когда уличная температура ниже ее значения в здании, нагретый воздух выдавливается наружу сквозь вентиляционные каналы. На смену ему через форточки либо приточные клапаны идут потоки свежего воздуха. В комнатах он согревается и опять течет наружу.
- С приходом лета температура уличного воздуха становится выше внутреннего, поэтому эффективность естественной вентиляции падает.
- В итоге жильцам приходится создавать сквозняки, проветривая комнаты – открывая окна и двери.
Обустройство системы
Дверь с вентиляционной решеткой.
Чтобы принцип естественной вентиляции в здании соблюдался, ей следует создать определенные условия.
- При проектировании системы предусмотрите вытяжные воздуховоды. Обязательно их надо оборудовать в тех комнатах, в которых скапливается загрязненный, горячий, переувлажненный воздух (туалет, ванная, прачечная, баня, кухня).
- Эти воздуховоды должны вводиться в общие вентиляционные шахты, по которым вытяжной поток перетекает на улицу.
Обратите внимание!
Чтоб вентканалы смогли воздух отводить наружу, следует обеспечить поступление свежих потоков. В здание он может течь различными путями: через приоткрытые двери, окна, форточки, проветриватели и приточные вентиляционные клапаны.
Инструкция предупреждает, что уличный поток должен поступать во все комнаты дома.
- Если в помещении невозможно обустроить вентиляционный канал, то в его двери снизу надо сделать щель в 1.5/2 см.
- В низу дверей тех комнат, где есть воздуховоды, желательно проделать несколько декоративных отверстий либо установить небольшую решетку.
Как улучшить циркуляцию воздуха
Конструкция приточного клапана.
Новые здания сейчас возводятся по принципу энергосбережения, т.е. они герметичны. То же самое происходит, если оснастить старую постройку окнами, имеющими стеклопакеты.
С одной стороны теплопотери резко уменьшаются, с другой – обитатели дома начинают испытывать кислородное голодание.
- Чтобы пресечь подобное явление, в окна либо внешние стены следует вмонтировать приточные клапаны.
- Если вы заказываете новые окна, приспособления закажите сразу с ними. Цена блоков чуть возрастет, зато вам не придется возиться с установкой клапанов отдельно.
- Ставить приспособления необходимо примерно на высоте 2 м. Нужно это для того, чтоб прохладный приточный воздух успевал прогреваться, перед тем, как дойдет до жилого высотного уровня.
Однако установка приточных клапанов тоже помогает не всегда.
Происходит это в силу нижеследующих причин.
- Недостаточная тяга в летний период, когда внешний воздух теплее, чем внутренний.
- Резкое повышение объема загрязненной либо отработанной атмосферы в итоге единовременного осуществления гигиенических процедур, приготовления еды, генеральной уборки и пр.
- Недостаточное сечение вытяжных труб воздуховодов, вследствие ошибочного проектирования.
В этих случаях, чтобы улучшить циркуляцию воздуха в помещениях, естественную вентиляцию следует заменить принудительной.
Приточно-вытяжные системы
Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции – это объединение естественной (приточной) вентиляции и принудительного (вытяжного) аналога. Такая схема достаточно проста, однако эффективна. Механическая система вполне продуктивно отводит из помещений отработанный воздух и насыщает их свежим уличным.
Обратите внимание!
Следует указать, что приточно-вытяжные конструкции довольно дорогостоящие и непростые при эксплуатации.
Однако выгоды их использования перевешивают данное обстоятельство.
Достоинства принудительного вентилирования
- Достаточный приток чистого воздуха в комнаты, вследствие чего достигается комфортность жизнедеятельности людей.
- Вся конструкция монтируется из безопасных и чистых экологически материалов. В процессе работы вентиляция атмосферу не загрязняет.
- Принцип работы приточной вентиляции позволяет экономить тепловую энергию в доме и дополнительно очищать уличный воздух.
Схема современной механической вентиляции с полным набором функций.
Исходя из назначения и площади вентилируемых помещений, система может иметь как простое, так и сложное устройство. Основная трудность при установке конструкции – точное подведение вентиляционных каналов из воздушных распределителей в комнаты.
Помимо стандартных вытяжных устройств (вентиляторов), электрическая принципиальная схема приточной вентиляции может включать в себя:
- калорифер для нагрева воздуха в холодный период года;
- датчики электронного типа, для регулирования режима температур в комнатах;
- контролеры и регуляторы процентного содержания СО2 в воздухе и т.д.
Помимо этого, система может оснащаться:
- угольными фильтрами для очищения уличного воздуха;
- охладителем;
- рекуператором;
- звукопоглотителями и пр.
Вентилирование с рекуперацией
Принцип работы системы с рекуперацией в общественном здании.
Большой недостаток, который имеет принципиальная схема вентиляции комбинированного типа – это существенное уменьшение КПД.
Обратите внимание!
Чтобы его повысить на 10/15% была разработан принцип приточно-вытяжной циркуляции воздуха с утилизацией его тепла.
Ее основным элементом является приспособление, которое называется рекуператором.
Его основная задача – энергосбережение и уменьшение теплопотерь здания.
Принцип работы устройства прост: отработанный воздух направляется из комнат в теплообменник. Там он отдает свое тепло встречному потоку прохладного уличного воздуха. При этом встречные потоки внутреннего и внешнего воздуха не перемешиваются друг с другом, а лишь участвуют в тепловом обмене.
Вентиляция с рекуперацией может устанавливаться не только в офисных, жилых зданиях, но и в производственных, гаражных помещениях с большим содержанием в атмосфере вредных веществ.
Что такое схема системы вентилирования
Схема функционирования аварийной вентиляции.
Без создания полноценного проекта приточно-вытяжной вентиляции обойтись нельзя. Он дает возможность создать правильную и экономичную систем циркуляции воздуха.
Проектная документация должна содержать в себе схемы вентиляции, т.е. чертежи, описывающие конструкцию системы, включая указание на применяемые воздуховоды и оборудование сети. Как правило, планы создаются в аксонометрии.
Принципиальная электрическая схема аварийной вентиляции либо обычной включает в себя полное описание электрический устройств, используемых в системе и чертеж их подсоединения к электропитанию.
Пример электрической схемы системы.
В обобщенном смысле понятие «принципиальная схема вентилирования» подразумевает тип используемой системы. Например, она может быть комбинацией приточной механической и вытяжной естественной сетей либо наоборот.
Данный пример ярко показывает, что при проектировании часто оказывается так, что возникает необходимость соединить своими руками две противоположных по назначению вентиляционных системы.
Вывод
Перед тем как вы соберетесь обустраивать в своем жилище систему вентиляции, вам необходимо будет выбрать принцип ее работы и электрическую схему сети. В простых случаях сделать это можно самостоятельно. Если же структура вентилирования будет сложной, то лучше всего обратиться к специалистам.
Видео в этой статье даст вам возможность ознакомиться с дополнительной информацией.
Приточно-вытяжная система вентиляции
Функцией приточно-вытяжной системы вентиляции зданий является обеспечение непрерывного воздухообмена: подача свежего воздуха, очищенного от пыли, пуха и грязи, и удаление отработанного с неприятными запахами, вредными веществами. Данный вид системы является наиболее полноценным по сравнении с отдельно приточной и вытяжной.
Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции
Работа системы заключается в следующем. Приточный (свежий воздух с улицы) подается в систему воздуховодов, пройдя предварительную подготовку – фильтрацию, нагрев или охлаждение. После чего он распределяется в необходимом по расчетам количестве по помещениям.
В то же время из каждого помещения, куда подается свежий воздух, удаляется «отработанный» воздух в таком же количестве для обеспечения баланса давления. Таким образом, происходит «воздухообмен» — постоянная смена воздуха в помещениях.
Итак, рассматривая устройство приточно-вытяжной системы вентиляции здания, следует знать, что включает в себя подобная система:
- Воздуховоды — необходимы для проведения и подачи воздушного потока.
Форма воздуховодов, материал, а так же их параметры определяются исходя из расчетов. - Вентиляторы — создают необходимое давление для подачи/удаления воздуха.
Используют осевые и центробежные. Преимущества осевого: малый вес, легкость монтажа; преимущество центробежного (радиального): высокая производительность и высокий напор. - Воздухораспределители (диффузоры, решетки) — служат для подачи воздуха в помещения.
Могут выполнять декоративную функцию – при желании можно заказать решетку любого цвета, размера или даже формы. - Регулировочные клапаны, шиберы, заслонки – выполняют роль регулирования расходов воздуха и балансировки системы.
- Фильтры – предназначены для защиты системы и помещения как от относительно крупного мусора (пыль, насекомые, пух), так и от мелких загрязнений.
- Калориферы (нагреватели — водяные, электрические) — служат для подогрева подаваемого в помещение воздуха в зимний период года до комнатной температуры.
- Рекуператор — служит для подогрева подаваемого в воздух помещения за счет отводимого воздуха. Состоит из узких каналов, расположенных через один (горячий, холодный, горячий, холодный и т.д.), по которым перемещаются потоки воздуха. При этом происходит нагрев холодного воздуха теплым. Системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла позволяют экономить до 70% тепла, тем самым снижая в разы потребление электроэнергии на нагрев.
- Шумоглушитель — служит для снижения уровня шума, при высоких скоростях воздуха в канале.
- Решетка наружная воздухозаборная, защищает вентиляцию от попадания внутрь посторонних предметов.
Шкаф автоматики — выполняет функцию управления системой и взаимодействие компонентов системы. Он отвечает за следующие функции:
- включение/отключение системы
- работу электронагревателя или водяного калорифера
- управление заслонками с приводами
- изменение режимов работы (скорости, температура и т.д.)
- безопасность и аварийные режимы системы
Шкаф автоматики приточно-вытяжной системы вентиляции
Самым важным и наиболее сложным оборудование приточно-вытяжной системы вентиляции является приточно-вытяжная установка. Она может быть сборной или моноблочной.
Сборные установки – делают под конкретные задачи каждого клиента, производство компонует установку из нескольких отдельных блоков с элементами – блок с рекуператором, блок охлаждения, блок фильтрации и т.д. Такие установки, как правило, делают большой производительности (от 3000 м3/ч) и используются там, где нужно скомпоновать оборудование под конкретные требования объекта. Обычно это крупные объекты.
Схема сборной приточно-вытяжной установки
Моноблочные установки – бывают обычно небольшой производительности (от 200 до 3000 м3/ч) и продаются готовым изделием, к которому необходимо просто подвести систему воздуховодов и электропитание. Их используют на небольших объектах, где важна компактность и невысокая стоимость системы.
Моноблочная приточно-вытяжная установка Dantex
Стандартные задачи системы вентиляции
Проект вентиляции преимущественно зависит от площади помещения, количества людей, рода их деятельности, уровня физической активности, оборудования (если это производственный цех или что-то подобное). Если говорить о бытовых задачах, то вентиляция должна:
– создавать нормальный климат в рабочей зоне, не создавая при этом излишнего шума
– устранять из помещения вредные газообразные вещества, примеси, неприятные запахи
– подавать в помещение свежий или очищенный воздух
– быть удобной в эксплуатации и монтаже
– не создавать во время работы шума, вибраций, сквозняков и т.д.
Необходимый объем свежего воздуха:
– для офисных помещений – 60 м3/ч на человека;
– для жилых комнат 20 м3/ч на человека;
– температура воздушных потоков от 20±2 °С.
Объем удаляемого воздуха:
– для санузла или ванной комнаты 50 м3/ч;
– для кухонь 10 м3/ч на квадратный метр;
– для рабочих помещений рассчитывается исходя из количества работников.
Дополнительные требования можно посмотреть в СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование (с Изменениями N 1, 2, 3)».
Допустим, речь идет об офисном помещении, где постоянно находится определенное количество работников, занимающихся умственным трудом. Использовать только приточную, либо только вытяжную вентиляцию неразумно, т.к. для обеспечения воздухообмена персонал начнет открывать окна, может появиться неприятный сквозняк, в помещение будет проникать посторонний шум, работоспособность снизится. Разумнее использовать приточно-вытяжную систему, которая создаст необходимый микроклимат.
Свежий воздух всасывается через воздухозаборные решетки и, очищенный и подогретый, подается в помещение, загрязненный, тем временем, отводится через вытяжку наружу. Использование шумоглушителей остается на усмотрение проектировщиков. Воздуховод может быть подобран таким образом, что воздушная масса будет двигаться, не производя особого шума, а за разговорами коллег, работой офисной техники шум и вовсе не будет слышен.
Схема движения воздуха в приточно-вытяжной системе вентиляции в офисе
Пример: выбор вентиляционной установки для системы вентиляции квартиры
В примере рассмотрим вентиляцию квартиры общей площадью 180-200м2. Квартира представляет собой следующие комнаты: кухня, гостиная комната, три жилых комнаты, сан.узел и ванная комната. Высота потолков в каждой комнате одинакова и равна 3.25 м. Опираясь на СНиП 31-01-2003 Рассчитаем необходимый воздухообмен в каждом помещении квартиры.
Данный воздухообмен можно обеспечивать двумя различными способами:
Вариант I: Использовать ПВУ для воздухообмена в комнатах, в санузле и ванной установить отдельные вытяжные вентиляторы;
Вариант II: Применение в системе вентиляции отдельностоящих приточного и вытяжного вентилятора, которые между собой никак не связаны, (приточный воздух нагревается электрическим калорифером), в санузле и ванной комнате также установить отдельные вытяжные вентиляторы. Система воздуховодов в первом и втором случаях существенных отличий иметь не будет.
*ВАЖНО! Существенная разница имеется в случае применения приточно-вытяжной установки в сравнение с применением вентиляторов и электрического нагревателя, поскольку приточно-вытяжная установка обеспечивает нагрев свежего приточного воздуха на 70% за счет теплоутилизацонных теплообменников, остальное количества энергии на нагрев воздуха подводится в электрическом нагревателе.
Расчет затрат электроэнергии в зимний период года (когда необходим подгорев воздуха) на вентиляцию с расходом 300 м3/ч.
Название | Ед. измерения | Вариант I | Вариант II |
---|---|---|---|
Воздухообмен | м3/час | 300 | 300 |
Магистральный воздуховод | мм | 160 | 160 |
Температура внутри помещения | °С | 20 | 20 |
Способ нагрева воздуха
|
Эл-во и
рекуперация
| Эл-во | |
Требуемое количество энергии | кВт | 4,96 | 4,96 |
Затрачиваемое кол-во из эл. сети | кВт | 1,73 | 4,96 |
Время работы в течении дня | час | 8 | 8 |
Затраты на эл. энергию | кВт/час | 13,88 | 39,55 |
Стоимость кВт*ч эл. энергии | руб/кВт | 5,03 | 5,03 |
Затраты на эл. энегрию за месяц | руб | 2094,22 | 5983,49 |
*Формулы , используемые для расчетов
Q = G * Cp * ( tвн — tнар )
Вывод: Из приведенных выше таблиц видно, что использование приточно-вытяжных установок экономически целесообразно, в сравнении с использованием отдельно стоящих вентиляторов и электрического нагревателя. В сторону использования приточно-вытяжной установки склоняет то, что в большинстве случаев ПВУ — это компактная и малогабаритная установка, которую можно установить в условиях ограниченного свободного пространства.
Варианты устройства вентиляции
В коттеджах и частных домах есть несколько основных вариантов устройства вентиляции.
Естественная — из санузла, кухни и обязательно котельной (этому помещению необходимо постоянное поступление свежего воздуха для поддержания процесса горения и удаление воздуха с угарным газом).
Принудительная вытяжная вентиляция — из санузла, кухни и естественную из котельной. В таком случае в каждый санузел или ванную устанавливается вентилятор, который включается вместе со светом, либо отдельной клавишей, либо через реле задержки времени, чтобы выключаться спустя некоторое время после отключения света.
Принудительная приточно-вытяжная система — если требуется полноценная система вентиляции для жилых помещений, чтобы в доме постоянно было комфортное состояние внутреннего климата, то нужно использовать принудительную приточно-вытяжную систему. Здесь уместней использовать систему с рекуперацией тепла, т.е. подогревом поступающего воздуха за счет отводимого. Это позволит сэкономить электроэнергию, поскольку на целый дом объем приточного воздуха предполагается достаточно большой и мощность для нагревателя будет равна чуть ли не всей выделенной мощности на дом.
А вот с вентиляцией ресторанов и кафе все несколько сложнее. Даже небольшое кафе или ресторан является достаточно сложным объектом в плане вентиляции с точки зрения норм и находящимся под особым вниманием проверяющих органов (СЭС, Роспотребнадзор и т.д.). В зависимости от функций, любое заведение необходимо поделить на несколько зон: кухня, санузлы, зал с посетителями, подсобки. Кухню необходимо снабдить автономной вытяжной системой над плитами в дополнение к общей приточно – вытяжной системе.
Приточно-вытяжная система зала с посетителями обеспечивает непрерывный воздухообмен, причем важно не забыть, что количество подаваемого воздуха должно превышать количество удаляемого, это создаст так называемый «воздушный подпор», который не позволит проникать в зал запахам из кухни.
В зоне для курения (в связи с антитабачным законом, это актуально теперь только для заведений, где можно курить кальяны) все наоборот – должно быть небольшое разряжение, чтобы табачный дым активнее выветривался.
В подсобках и кладовых своя система, желательно автоматизированная (например, если хранятся продукты, удобно настроить необходимые параметры – температуру и влажность).
Приточно-вытяжная вентиляция в кафе и ресторане
Управление приточно-вытяжной системой вентиляции
Если в системе используется приточно-вытяжная установка одного производителя, то у нее обычно имеется свой собственный пульт, который может управлять следующими параметрами:
- включением и отключением системы
- производительностью системы (обычно 3-5 режимов по скорости)
- температурой приточного воздуха
- режим работы по таймеру (Некотороые установки приспособлены к привязке режима работы ко времени. Например, понедельник — пятница она работают, а в субботу — воскресенье — отключаются.
ВАЖНО! Если система без блока охлаждения, то температуру можно только нагревать выше уличной до необходимой (для холодного периода года). Летом соответственно понизить температуру притока могут только установки с функцией охлаждения. Они значительно дороже, чем без охлаждения, поэтому чаще проблему с охлаждением решают с помощью системы кондиционирования.
Это стандартный функционал полупромышленных вентиляционных установок. На более сложных моделях установок (сборных) есть возможность спрограммировать практически любую функцию, необходимую заказчику. Например, включение-отключение по датчику углекислого газа, по влажности и т.д.
Пульт управления ПВУ
Как часто необходимо проводить техническое обслуживание приточно-вытяжной вентиляции?
Для обычных объектов – офисы, квартиры, загородные дома необходимо проводить обслуживание не реже, чем 1 раз в год.
Для объектов типа цехов, ресторанов, покрасочных камер и др., где технологические процессы сопровождаются выделением пыли, краски, стружки, жира от приготовления еды обычно график обслуживания составляется частным образом – это может быть от 4 до 12 раз в год.
В основном, процесс обслуживания заключается в следующем:
- замена неисправных компонентов
- очистка от пыли и промывка фильтров
- очистка от пыли и промывка теплообменника
- проверка электрических соединений, протяжка автоматов в шкафу управления
- чистка воздухораспределительных решеток от грязи и пыли
- проверка крыльчатки и двигателей вентиляторов (балансировка, регулировка при необходимости)
- замер общих расходов и балансировка всей системы
Что важно знать об обслуживании приточно-вытяжной системы
1. Необходимость обслуживания. Если в системе происходит какой-то сбой или выходит из строя какой-то компонент, лучше это заметить во время обслуживания, пока не произошло какой-то аварии и не вышло из строя что-нибудь еще. Как например, при прекращении подачи горячей воды в водяной калорифер, и клапан не перекроет подачу холодного воздуха – калорифер замерзнет и в последствии лопнет, что после подачи воды приведет к затоплению.
2. Стоимость обслуживания. Варьируется в зависимости от размеров вентиляционной системы, количества оборудования и сложности проводимых работ.
3. Доступ к системе. Устанавливая оборудование, следует подумать, что рано или поздно придется проводить техническое обслуживание, поэтому надо обеспечить легкий доступ ко всем частям, которые могут потребовать замены.
На некоторых объектах, особенно связанных с общепитом, необходимо проводить дезинфекцию системы вентиляции – скапливающаяся пыль и грязь в воздуховодах способна провоцировать тяжелые заболевания. Сначала нужно оценить «степень поражения». Потом выбрать метод очистки: механическая очистка, либо использование химических реагентов. В первом случае в ход идут щелочные машины, промышленные пылесосы, продувка; во втором – химические растворы, разрешенные для использования в жилых зданиях и промышленных помещениях. Далее проводится дезинфекция, дизраствор распыляется из эластичной трубки со специальной насадкой. Мера эта необязательна, иногда чистки вполне достаточно, но если обнаружены болезнетворные бактерии на оборудовании – вариантов нет. Провести самостоятельно дезинфекцию нельзя, этим могут заниматься только специальные организации, имеющие на это лицензию государственного образца. Дезинфекции и очистки требуют не только воздуховоды, но и решетки воздухозаборные, лопасти вентилятора, клапаны.
Дезинфекция приточно-вытяжной системы вентиляции
Проведенное вовремя техническое обслуживание – залог правильной работы системы вентиляции и вашей безопасности.
В заключение необходимо отметить, что только качественно спроектированная и смонтированная система приточно-вытяжной вентиляции работает долговечно и не беспокоит своего хозяина, поэтому, разумеется, мы рекомендуем, чтобы и проектирование, и монтаж, и обслуживание делали специализированные организации.
Получить бесплатную консультацию инженера по приточно-вытяжной вентиляции
Получить!
Устройство вентиляции в частном доме — схема, фото
Свежий воздух в загородном доме или коттедже необходим круглогодично: его доступ в помещение обеспечивается при помощи правильного устройства вентиляции:
- Вытяжные элементы удаляют из помещений неприятные запахи, образующиеся в процессе готовки, а также пыль, избыточную влажность и другие продукты жизнедеятельности.
- Приточные элементы обеспечивают подачу свежего воздуха в помещения, создают благоприятные условия в межсезонье (поддерживают заданную температуру и влажность).
А также вентиляция препятствует образованию влажности в доме. Такое часто происходит, если дом располагается в частном секторе и не имеет высокого фундамента, отделяющего его от земли, и, как следствие, приводит к образованию «грибка».
Комнаты подлежащие оборудованию вентиляционными каналами
Наиболее важно организовать вентиляционные каналы в тех помещениях, где воздух подвержен загрязнению. Для частного дома, это в первую очередь кухня, санузлы, кладовые, а также индивидуальный тепловой пункт (ИТП), гараж. В ванной воздух, как правило, переувлажнен и нужно постоянно проветривать комнату, чтобы избежать появления конденсата и грибков. В кухне во время приготовления еды в воздух попадают частички жира, влаги и копоти, которые также необходимо устранять.
В жилых помещениях – спальнях, детских, гостиных – вентиляция также необходима. Однако здесь она может быть организована и естественным путём. Это достигается за счёт неплотных дверных коробок (с просветами между полом и дверью) и специальных клапанов на окнах, которые обеспечивают поступление воздуха с улицы без открывания форточек.
Схемы вентиляции: 1) с использованием дефлекторов, 2) с использованием клапанов
Дополнительные помещения
вентиляция котельной
- ИТП (индивидуальный тепловой пункт) – располагается, как правило, в цокольном этаже. Для обеспечения воздухообмена, необходимо знать модернизацию котла:
- Твердотопливный (дрова, уголь).
- Жидкотопливный (дизельное топливо).
- Газовый (природный газ, газгольдер).
В любом случае есть общие требования конструкции ИТП:
- Выход отработанных газов должен производиться через отдельную систему воздуховодов из нержавеющей стали (сандвич).
- Обязательно наличие оконного проёма.
- Гараж – располагается, как правило, в пристройке или цокольной части.
Обязательным условием является наличие местного отсоса от выхлопа и принудительной приточно-вытяжной вентиляции.
Естественная вентиляция частного дома
Вентиляция коттеджа естественным путём работает за счёт разницы температур и давления воздуха снаружи и внутри дома. Она строится на простых физических законах. Температура в закрытых помещениях теплее, чем вне дома, поэтому воздух там обладает меньшей массой. Благодаря этому он поднимается, где попадает в шахту вентиляции и выводится за пределы здания. В помещении возникает разрежение, способствующее затягиванию свежего потока с улицы через отверстия в ограждающих конструкциях дома. Поступившие массы имеют тяжёлую структуру, поэтому опускаются к полу комнаты. Под их воздействием лёгкий тёплый воздух вытесняется наверх. Таким образом, происходит естественная циркуляция воздуха.
Ветер также влияет на скорость поступления свежего потока в помещение, однако в современных постройках этот фактор вряд ли стоит учитывать. Новые пластиковые стеклопакеты работают на сохранение тепла внутри здания и не пропускают порывы ветра в помещение. В таком случае рекомендуется установить окна со специальными клапанами, которые способствуют проветриванию комнат.
Естественная вентиляция частного дома может быть организована по такому же принципу, как и в обычной квартире – приточный воздух поступает с улицы через окна и двери, проходит через все комнаты и выводится в каналы, расположенные в ванной и на кухне. В таком случае не понадобится делать отдельные вентиляционные отверстия в жилых помещениях.
Преимущества и недостатки естественной вентиляции
Преимущества естественной системы вентиляции можно отметить в нескольких пунктах:
- Недорогие материалы. Для обеспечения притока и вывода воздуха не требуется специального оборудования, помимо труб и решёток для создания отверстий.
- Лёгкость монтажа и ремонта. Конструкция достаточно проста, она не требует навыков строительства и последующего обслуживания.
- Низкий уровень шума. Ввиду отсутствия вентиляторов и низкой скорости движения воздуха, звук в трубе не создаётся.
Варианты естественной вентиляции: 1 — с дефлектором; 2 — с роторной турбиной; 3 — шахта с зонтом (флюгарком).
К недостаткам системы естественной вентиляции дома можно отнести:
- Слабую эффективность при низкой разнице температур снаружи и внутри здания в летнее время.
- Отсутствие регулировки работы системы.
Естественную вентиляцию рационально применять в деревянных постройках.
Принудительная вентиляция частного дома
Если естественная вентиляция коттеджа не справляется с проветриванием помещений, стоит прибегнуть к организации искусственной или принудительной вентиляционной системы. Воздухообмен в ней происходит при работе различных нагнетательных приборов – вентиляторов, насосов и компрессоров. Они могут быть встроены в систему естественного проветривания здания, или установлены в отдельных каналах.
При проектировании и установки принудительных систем необходимо соблюдать следующие правила:
- Системы сан.узлов, кухонь и жилых помещений должны быть разделены.
- Приточные воздуховоды обязательно утеплить.
- Приточный поток необходимо обеспечить фильтрами и нагревателем (электрический, водяной, паровой).
Принудительная вентиляция в частном доме может быть обустроена несколькими способами:
- приточная — обеспечивает принудительную подачу воздуха;
- вытяжная — удаляет переработанный поток из помещений механическим способом;
- приточно-вытяжная — приток и подача в доме организованы механическим способом;
- приточно-вытяжная система с рекуператором – отработанный воздух проходит очистку и частично возвращается в помещения;
- система кондиционирования – обеспечивает создание микроклимата в помещениях.
В этом разделе мы обсудим все варианты создания искусственной системы вентиляции.
Приточная установка
Эта система функционирует таким образом, что застоявшийся воздух вытесняется свежим при помощи системы вентиляторов и нагнетающих приборов. Она состоит из следующих деталей:
- канала вентиляции, через который поступает воздух;
- системы фильтрации для очистки воздуха;
- приборов для охлаждения и нагревания воздушных масс;
- вентиляторов, способствующих притоку;
- шумоглушителя;
- КИПиА (контрольно-измерительные приборы и автоматика).
Через отверстие в стенах здания свежий воздух проникает в систему, подвергается механической очистке в фильтрах и под воздействием вентилятора распространяется по всему дому. Как и при естественной вентиляции, свежий воздух под давлением вытесняет застоявшийся. Если присутствуют регуляторы температуры, такая система может эффективно работать в любое время года.
Приточная вентиляция частного дома может быть устроена таким образом, что воздух может двигаться как по трубам, так и через отверстия в стенах, оборудованные необходимыми приборами. Современные вентиляторы делают одинаково эффективными оба этих способа конструкции.
Говоря о преимуществах проточного воздухообмена, стоит отметить следующие факторы:
- Компактный размер системы.
- Регулируемая подача воздуха и его температура.
Недостатки проточного способа проветривания:
- Высокие шумовые показатели.
- Необходимость отведения места под трубы при установке канальной системы.
- Требуется регулярная чистка вентиляторов.
- Расход электроэнергии.
- Сложность установки (профессиональный монтаж).
Пример приточной вентиляции с естественным оттоком отработанного воздуха
Вытяжная
Вытяжная система вентиляции в частном доме направлена на удаление застоявшегося воздуха, а приток свежего обеспечивается через окна и двери. Главный элемент такой конструкции – вытяжной вентилятор, который отводит воздух за пределы здания через трубы.
Устройства для вывода, как правило, устанавливаются на кухне и в ванной, по причине повышенной опасности загрязнения воздушных масс. В кухне эти функции выполняет устройство вытяжки, а в ванной – встроенные вентиляторы, работающие на отток. И также необходимо ещё при строительстве позаботиться о создании общего воздуховода, ведущего на крышу, через который будет проходить вывод.
Преимущества вытяжной конструкции:
- Удаление загрязнённого воздуха из «проблемных зон» дома – кухни и ванной.
- Возможность регулировки работы устройств, установки датчиков и таймеров.
- Функциональность и простота использования.
Недостатки системы вывода воздуха:
- Сложности с обеспечением притока через другие помещения.
- Возможность появления вакуума.
- Необходимость регулярного обслуживания.
Приточно-вытяжная
Идеальным вариантом для проветривания является приточно-вытяжная система вентиляции коттеджа. Она предусматривает организацию двух параллельных потоков:
- для вывода отработанного воздуха;
- для подачи свежего.
Приточно-вытяжная конструкция состоит из воздуховода, разделённого на две части. В них расположены вентиляторы с разнонаправленным действием – на отток и приток воздуха. Поскольку такая вентиляция в загородном доме относится к сложному типу, она оснащена рядом дополнительных функций:
- Система фильтрации.
- Охлаждение и нагрев воздуха.
- Датчики и таймеры.
- Регуляторы шума.
К приточно-вытяжным системам относятся:
- Системы с электрическим нагревателем.
- Системы с водяным калорифером.
- Системы с рекуперацией воздуха.
Кроме того, системы могут быть оснащены фреоновым испарителем (охладителем), что обеспечит создание микроклимата.
Недостаток приточно-вытяжного способа состоит в дороговизне такой конструкции, а также в сложности установки и обслуживания. Элементы системы стоит продумать ещё на этапе возведения здания.
Правила организации вентиляции в коттедже
Чтобы грамотно рассчитать и установить элементы системы вентиляции, стоит учитывать стандартные нормы для частных домов. Главное правило заключается в том, чтобы в течение часа в каждую комнату поступало не менее 50–60 м³ свежего воздуха. Влажность воздуха не должна превышать 50%, а скорость его потока – 1,0 м/с.
Если выбираете сложную систему вентиляции (принудительную), желательно обратиться к специалисту, для правильного подбора воздухообмена и размещения воздуховодов. Возможно, будет потребность в разработке проектно-сметной документации.
Разработка проекта вентилирования дома включает в себя:
- подборку оборудования;
- составление схемы разводки коммуникаций с учётом архитектурных, строительных, санитарных, экономических критериев.
Устройство вентиляции в частном доме должно учитывать объёмы воздушных масс во всех помещениях и уделять особое внимание проветриванию кухни и санузла. Кроме того, система вентиляции должна быть сконструирована таким образом, чтобы все её элементы находились в свободном доступе человека. Это облегчит ремонт и обслуживание системы.
Особенно важно подобрать приборы, работающие на приток и вытяжку воздуха. Их мощность и производительность должны соответствовать количеству воздушных масс в доме. А также они должны обладать долговечностью, простотой монтажа и использования.
Вентиляция в кирпичном доме должна быть продумана уже на этапе возведения здания. Только в этом случае получится максимально точно и качественно сделать расчёт и установку всех элементов конструкции. В противном случае придётся прибегнуть к простым системам естественной или приточной вентиляции, которые не смогут обеспечить достаточную эффективность.
Расчёт вентиляции в частном доме
Чтобы рассчитать общую вентиляцию коттеджа, стоит измерить объем воздуха в каждой комнате и суммировать его. Именно такое количество должна прорабатывать вытяжка в частном доме в течение часа.
Обязательное требование: установки жилых помещений, кухни, сан.узлов, гаража и ИТП не должны объединяться в одну систему — на каждый вид помещений своя установка.
где V — объём помещения, м³;
k — кратность воздухообмена (рассчитывается согласно СП индивидуально для каждого помещения).
После получения данных воздухообмен необходимо округлить до целого значения в большую сторону. Так, если воздухообмен составит 317 м³/час, принимаем его за 320 м³/час.
Величина воздухообмена, м³/час, не менее | ||
---|---|---|
Помещение | Постоянно | В режиме обслуживания |
Спальня, общая, детская комната | 40 | 40 |
Библиотека, кабинет | 20 | 20 |
Кладовая, бельевая, гардеробная | 10 | 10 |
Тренажерный зал, бильярдная | 20 | 80 |
Постирочная, гладильная, сушильная | 10 | 80 |
Кухня с электроплитой | 20 | 60 |
Кухня с газовой плитой | 20 | 60 |
Теплогенераторная | 20 | 80 на 1 конфорку |
Ванная, душевая, уборная | 5 | по расчёту, но не менее 60 |
Сауна | 5 | 40 |
Гараж | 20 | 5 на 1 человека |
Мусоросборная камера | 20 | 80 |
Выбор деталей и приборов для вентиляционной системы
Диаграмма по выбору сечения воздуховода в зависимости от скорости потока и расхода воздуха
Правильная вентиляция в частном доме включает в себя подбор необходимого оборудования и расположения воздуховодов и решёток по следующим критериям:
- Сечения воздуховодов принимаются по давлению, скорости потока и расхода воздуха. Немаловажным фактором следует учитывать толщину материала. При заниженной толщине, не исключена вибрация. Не стоит забывать и о сечении прямоугольных воздуховодов (высота сечения не должна превышать трёх длин). Приемлемо обходиться круглыми сечениями, но это не всегда возможно.
- Шумовые показатели внутри воздуховодов не должны превышать 59 Дб, в противном случае необходимы дополнительные шумоглушители.
Пример схемы распределения воздушных потоков
установка и обслуживание своими руками
Приточно вытяжная вентиляция предназначена для вентилирования воздуха в зданиях различного назначения путем принудительной подачи внутрь свежего воздушного потока и удаления загрязненного воздуха из помещений. Наиболее удобной и эффективной на сегодня считается сбалансированная приточно вытяжная вентиляция принцип работы которой основан на одновременной подаче в помещение и удалении из него одинакового количества воздуха. При этом подаваемый наружный воздух может дополнительно очищаться и нагреваться до необходимой температуры.
Особой разновидностью такой вентсистемы является система с рекуперацией, позволяющая значительно снизить энергозатраты на подогрев поступающего холодного воздуха за счет удаляемого теплого воздуха.
Устройство приточно вытяжной вентиляции схема которой обеспечивает рециркуляцию теплого воздуха, предусматривает установку специального устройства – рекуператора (теплообменника особого типа), объединяющего между собой приточный и вытяжной каналы.
Основные элементы приточно вытяжной вентиляции
Система приточно вытяжной вентиляции конструктивно включает в себя два независимых канала подачи и удаления воздуха, каждый из которых содержит несколько отдельных устройств, соединенных между собой воздуховодами. Приточно вытяжная принудительная вентиляция обычно включает в свой состав:
- Воздухозаборные решетки, обеспечивающие поступление в систему наружного воздуха и предохраняющие от попадания в воздуховоды посторонних предметов.
- Воздушные клапаны, регулирующие расход поступающего наружного воздуха и препятствующие проникновению в систему холодного воздуха при отключении системы.
- Воздушные фильтры, очищающие поступающий наружный воздух от различных примесей: насекомых, пыли и пр.
- Вентиляторы, обеспечивающие направленное перемещение воздушного потока по воздуховодным каналам.
- Шумоглушители для снижения аэродинамических шумов, возникающих при работе вентиляторов.
- Воздуховоды и их фасонные части, соединяющие все элементы системы в единую воздухораспределительную сеть.
- Воздухораспределители, служащие для распределения подаваемого свежего воздуха внутри помещений.
- Системы автоматики, управляющие работой отдельных элементов вентиляционной сети и контролирующие ее основные параметры.
При необходимости схема приточно вытяжной вентиляции может также включать дополнительные элементы: дроссельные клапаны, воздухонагреватели, охладители, рекуператоры, осушители и увлажнители воздуха и т.д. Применение таких устройств обеспечивает не только поступление в помещения свежего воздуха, но и позволяет регулировать его основные параметры: температуру, влажность и т.д.
Устройство приточно вытяжной вентиляции по своей конструкции может быть сборного или моноблочного типа. В первом случае система состоит из отдельных устройств, соединенных между собой воздуховодами и их фасонными частями. Во втором случае основой системы является установка приточно вытяжной вентиляции, которая конструктивно объединяет в одном корпусе несколько основных элементов: фильтры, приточный и вытяжной вентиляторы, воздухонагреватель, рекуператор, систему автоматики для управления работой установки.
Проектирование и расчет вентиляционной системы
Проектирование приточно вытяжной вентиляции обычно начинается с составления общего плана здания с указанием площади и назначения каждого отдельного помещения. После этого разрабатывается схема вентиляции помещений, предусматривающая все необходимые элементы и места их установки.
Перед тем как рассчитать приточно вытяжную вентиляцию необходимо определить ее основные параметры, к которым относится:
- производительность системы, обеспечивающая требуемый воздухообмен в помещениях;
- необходимое давление в системе, создаваемое вентиляторами;
- скорость потока воздуха в воздуховодах и площадь их сечения;
- допустимые уровни шумов при работе системы;
- мощность воздухонагревателя для поступающего наружного воздуха.
Существующие нормы приточно вытяжной вентиляции предписывают минимально необходимый воздухообмен в помещениях, который зависит от их площади и числа пребывающих в них людей. Для жилых помещений нормы составляют 2-3 кубометра в час на один квадратный метр или 20-30 кбм/ч на одного взрослого человека. Для бытовых помещений (кухня, ванная комната, туалет и пр.) с высоким содержанием в воздухе вредных примесей, неприятных запахов или повышенной влажности, эти нормы увеличиваются в два или три раза.
После определения нужного воздухообмена выполняют расчет приточно вытяжной вентиляции по нескольким взаимосвязанным между собой параметрам: рабочее давление и скорость движения воздуха в воздуховодах, форма и площадь их сечения, уровень шума при работе системы.
Рабочее давление в воздуховодах зависит от технических характеристик вентиляторов: производительности (кбм/ч) и создаваемом полном давлении в рабочей зоне (Па), а также от типа и размера сечения трубопроводов, их длины, наличия поворотов, переходов и других добавочных элементов вентсистемы. При расчете должны учитываться удельные потери давления в воздуховодах, измеряемые в Паскалях на один погонный метр трубопроводов, которые определяются с помощью специальной диаграммы.
Полное давление, создаваемое вентилятором, должно превышать общие потери в вентиляционной системе. Поэтому, чем длиннее и сложнее по устройству и конфигурации воздухопроводная сеть, тем мощнее должен быть вентилятор.
Приточно вытяжная механическая вентиляция должна обеспечивать скорость воздушного потока в пределах 3-5 м/с. Превышение этого предела приводит к снижению рабочего давления в системе и возникновению сильных аэродинамических шумов, недопустимых в жилых и рабочих помещениях.
Площадь сечения воздуховодов рассчитывается с учетом требуемого расхода воздуха и скорости воздушного потока по специальной диаграмме.
Например, для жилого помещения с воздухообменом 500 кбм/ч и скоростью воздуха 5 м/с размер сечения должен быть не менее 160х200 мм для прямоугольного или 200 мм в диаметре для круглого типа воздуховодов.
Мощность используемого воздухонагревателя зависит от температуры наружного воздуха и производительности системы и рассчитывается по формуле:
Мощность нагревателя (Вт) = Разность температуры на входе и выходе системы (°С)*Производительность системы (кбм/ч)/Постоянный коэффициент (2,98).
Например, для квартиры с воздухообменом в 400 кбм/ч и разностью температур 28°С (на улице -10°С, внутри +18°С) мощность нагревателя составит: 400*28/2,98=3758 Вт или 3,8 кВт.
Для жилых помещений типичная мощность калорифера обычно составляет 1-5 кВт, для офисных – 5-20 кВт.
Особенности монтажа и обслуживания системы
Для эффективного вентилирования воздуха в помещениях необходим правильный и качественный монтаж приточно вытяжной вентиляции, который, в зависимости от сложности системы, может быть выполнен самостоятельно или специалистами в данной сфере.
Установленная приточно вытяжная вентиляция своими руками позволяет значительно сократить затраты, но при этом увеличивается риск совершения ошибок в расчетах и/или монтаже и получение неработоспособной системы, что может привести к еще большим расходам на их устранение.
Чтобы обеспечить работоспособность системы, необходимо проводить периодическое техническое обслуживание приточно вытяжной вентиляции, которое заключается в проверке состояния и герметичности соединений воздухопроводной сети, чистке или замене фильтрующих элементов, контрольных замерах основных параметров системы, работы автоматики и т.д.
Учитывая специфику выполняемых профилактических работ, обслуживание приточно вытяжной вентиляции лучше всего доверить профессионалам, имеющим необходимое оборудование и соответствующие навыки.
Устройство приточно-вытяжных систем вентиляции
330 Om TEAM
28 апр 2021 | 422 | Оборудование
Разработка, внедрение приточно-вытяжных систем вентиляции является одной из самых востребованных задач в современной автоматизации. Сложно представить современные торговый центр, жилой комплекс или производство без инженерных систем вентиляции, а сами вентиляционные системы без системы автоматики. Вот об этом мы сегодня и поговорим, акцентируя внимание в первую очередь на автоматизацию данного процесса, но также рассмотрим устройство систем вентиляции и особенности их управления.
Приточно-вытяжная вентиляция представляет собой совокупность устройств, направленных на создание оптимальных параметров воздуха в помещении, согласно нормативным документам, путем постоянного притока свежего воздуха, а так же удалении отработанного воздуха. В частности, регламентируется чистота воздуха в помещении, согласно ГОСТ 12.1.005-88 (Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны), уровень шума в помещениях СНиП 23-03-2003 (Защита от шума), минимальный расход свежего воздуха на одного человека, температура, влажность воздуха СНиП 41-01-2003 (Отопление, вентиляция и кондиционирование).
Вентиляция, в зависимости от назначения, может быть только приточной, осуществляющей подачу очищенного свежего воздуха заданной температуры и влажности, только вытяжной, осуществляющей удаление воздух из помещения с помощью вытяжных вентиляторов, либо смешанной. В зависимости от зоны обслуживания — общеобменная и местная.
В зависимости от технических условий, состав вентиляционной системы может видоизменяться — с использованием либо без использования рекуперации воздуха, при использовании рекуператоры могут быть пластинчатого, либо роторного типа, для нагрева воздуха могут применяться водяной либо электрокалориферы, использоваться резервирование системы, путем установки дополнительных вентиляторов,либо без резервирования. Но в целом общий принцип работы вентустановки остается неизменным.
Приточный воздух подается в систему воздуховодов, пройдя предварительную фильтрацию, нагрев, либо охлаждение, в зависимости от температуры наружнего воздуха. Нагрев воздуха производится горячей водой или с помощью электричества, в зависимости от комплектации приточной системы. Охлаждение воздуха в летнее время производится с помощью водяного теплообменника, либо фреонового охладителя, расположенных в холодной секции вентустановки, в случае если она предусмотрена проектом. После этого очищенный воздух подается в помещения в необходимом объеме. В это же время отработанный воздух удаляется из помещений на улицу в таком же объеме. Оба потока воздуха циркулируют в системе одновременно, но при этом нигде не смешиваются.
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРИТОЧНОЙ СИСТЕМЫ
Типовая система вентиляции состоит из различных элементов, одни из которых являются обязательными для установки, без них не будет корректной работы, другие опциональны, их наличие определяется техническими условиями.
Понятно, что любая система должна иметь в своем составе воздуховоды, шумоглушители, воздушные клапаны, воздухозаборные решетки и т.д. но мы рассмотрим только те элементы, которые так или иначе задействованы в системе автоматизации.
Ниже представлена типичная функциональная схема приточной вентиляции с водяным калорифером без рекуперации.
На данной схеме изображены следующие элементы:
1 — Датчик температуры наружный
Предназначен для измерения температуры окружающей среды. По данному датчику система автоматики осуществляет переход зима/лето.
В основном используются уличные датчики, представляющие собой термосопротивление Pt1000, Pt100, либо на основе термисторов NTC10k, NTC20k.
2 — Воздушная заслонка с электроприводом (жалюзи)
Используется для открытия/закрытия вентиляционных каналов и регулирования объёма подачи воздуха. При отключении вентустановки, например при наладке, заслонка препятствуют проникновению в систему холодного воздуха.
Зачастую заслонки оснащаются системой обогрева в виде нагревательных элементов, либо греющего кабеля, хотя на вышеприведенной схеме данная функция отсутствует.
Приводы воздушных заслонок различаются по типу управляющего сигнала — двухпозиционный (открыть/закрыть), трехпозиционный и аналоговый 0-10V. Соответственно от типа провода меняются и функциональные возможности заслонок.
Двухпозиционный привод типа открыть/закрыть используется только для полного открытия либо закрытия жалюзей, никаких промежуточных положений не предусмотрено.
В случае, если необходимо регулирование расхода воздуха, применяются аналоговые или трехпозиционные привода. При использовании аналогового привода, створки заслонки открываются в зависимости от напряжения управляющего сигнала 0-10V.
Трехпозиционные привода имеют три состояния — открыть, закрыть и останов. Изменение положения происходит прямо пропорционально длительности импульса электрического сигнала. При отсутствии сигнала привод останавливается, при подаче сигнала на один контакт привод открывается (закрывается), при замыкании второго контакта привод закрывается (открывается). Помимо этого, могут быть задействованы вспомогательные контакты.
На рисунке ниже показана схема подключения трехпозиционного привода.
3- Фильтр
Воздушный фильтр служит для защиты от попадания в систему различных частиц пыли и других примесей.
4 — Реле перепада давления на фильтре
Измеряет разность давления воздуха до и после фильтра. В случае выхода перепада давления за пределы порога срабатывания (уставки) контакты реле переключаются и сигнал о необходимости замены фильтрующего элемента поступает в систему управления. При этом установка продолжает работу в штатном режиме.
5 — Водяной калорифер
Служит для подогрева поступаемого в помещения наружнего воздуха. Представляет собой теплообменник с медными либо стальными трубками, по которым проходит горячая вода из системы отопления здания.
6 — Циркуляционный насос
Обеспечивает циркуляцию теплоносителя в калорифере. При работе калорифера должна осуществляться постоянная работа насоса, даже в дежурном режиме. В летний период, во время останова системы, насос выключен, но при этом системой автоматики предусмотрен запуск насоса раз в сутки на непродолжительное время во избежание закисания ротора насоса.
Для защиты насоса от работы на сухом ходу может применяться термореле, блокирующее его работу при понижении температуры воды на входе в калорифер.
7 — Трехходовой запорно-регулирующий клапан с приводом
Регулирующие клапаны предназначены для плавного регулирования количества теплоносителя, поступающего в калорифер, при необходимости часть потока воды проходит через байпас. В зависимости от температуры приточного воздуха, либо температуры обратной воды, регулирующий клапан повышает, либо уменьшает поступление обратной воды в теплообменник.
Регулировка осуществляется управляющими сигналами 0-10V либо 4-20мА.
8 — Датчик температуры обратной воды
Применяется для контроля температуры на выходе теплообменника, что обеспечивает дополнительную защиту водяного калорифера от замерзания.
9 — Термостат защиты калорифера от замораживания
Термостат является основной защитой калорифера от заморозки. Контролирует температуру воздуха после теплообменника и в случае понижения температуры ниже уставки (примерно 5-6 °C) выдает сигнал в щит управления вентустановкой.
Измерение температуры производится при помощи чувствительного элемента в виде газонаполненной капиллярной трубки, при этом необходимо уделить внимание ее правильному монтажу, в частности минимальный радиус изгиба капилляра должен быть примерно 20 мм, трубка должна монтироваться равномерно по всей площади теплообменника.
10 — Вентилятор
Обеспечивает направленное движение воздушного потока по воздуховодам. Управление скоростью вращения вентилятора осуществляется частотным преобразователем.
В основном применяют вентиляторы осевого и радиального (центробежные) типов с асинхронными электродвигателями, которые соединяются между собой через ременную передачу, либо вентиляторы непосредственно крепятся на вал двигателя. Управление вращением осуществляется при помощи частотных преобразователей.
В последнее время набирают популярность ЕС (Electronically Commutated — электронно коммутируемые) вентиляторы на основе бесколлекторных синхронных двигателей со встроенным электронным управлением. Вращение ротора ЕС-двигателя осуществляется за счет подачи питания на обмотку статора в зависимости от положения ротора.
Для определения положения ротора применяются датчики Холла. Также регулирование может осуществляться от внешних датчиков при помощи унифицированных сигналов 4-20 мА или 0-10 В.
11 — Реле перепада давления на вентиляторе
Контролирует перепад давления и в случае неисправности самого вентилятора или обрыва ремня привода выдает сигнал на управляющий контроллер. Происходит останов системы в аварийном режиме.
При монтаже реле перепада есть один нюанс. Если прессостат используется на фильтре,то трубка со штуцером с маркировкой + подключается перед фильтром, а с маркировкой — после фильтра. На вентиляторе, наоборот, штуцер + подключается после вентилятора, штуцер — перед вентилятором. В случае применения систем с рекуперацией, штуцер + подключается перед рекуператором, штуцер — после рекуператора, ориентируясь по движению воздуха.
12 — Канальный датчик температуры приточного воздуха
Осуществляет контроль температуры приточного воздуха. По показаниям датчика температуры притока происходит управление нагревом вентустановки.
ПОДЕЛИТЬСЯ
Приточно-вытяжная вентиляция. Устройство и принцип работы
Чтобы микроклимат в помещении был здоровым, воздух в нём должен время от времени обновляться. Справиться с этой задачей позволяет установка систем вентиляции.
В современных жилых объектах и офисах оборудованы каналы естественной вентиляции. Но если в помещении установлены стеклопакеты, при естественной вентиляции не происходит полного удаления «отработанного» воздуха, то есть насыщенного углекислым газом и пылью. Периодически может наблюдаться «опрокидывание тяги» — довольно неприятное явление, которое способно привести к поступлению в помещение неприятных посторонних запахов, частиц грязи и пыли через каналы вентиляции.
Устройство приточно-вытяжной вентиляции рекомендуется для регулярного и эффективного воздухообмена. Благодаря приточной вентиляции в комнату подаётся уже очищенный воздух, тогда как вытяжная система выводит грязный воздух. Таким образом, совместная работа этих систем создает непрерывную циркуляцию воздуха, обеспечивая максимально комфортный климат.
При проектировании системы вентиляции весьма распространена «Канальная сборка». Такая система будет включать в себя несколько типов оборудования: фильтры, вентилятор, нагреватель воздуха, автоматика и прочее.
Несмотря на популярность приточно-вытяжной вентиляции, система имеет ряд ограничений. Во-первых, для монтажа вентиляционного оборудования необходимо достаточно много свободного пространства. Во-вторых, если температура приточного воздуха зимой повышается, система потребляет большее количество электроэнергии, примерно на 7-9 кВТ. С другой стороны, для снижения энергозатрат возможно применение вентиляционных установок с рекуперацией тепла.
Схема канальной вентиляции
Устройство и принцип работы приточно-вытяжной вентиляции зависит от следующих элементов системы:
- Воздухозаборная решётка. Обеспечивает подачу воздуха с улицы. Назначение воздухозаборных решёток — защита от попадания внутрь системы влаги, посторонних предметов.
- Воздушный клапан. Данный элемент перекрывает доступ в помещение наружному воздуху при выключенной системе.
- Фильтр. Защищает от пыли, пуха, грязи. Частицы, имеющие величину более 10 мкм, задерживаются фильтром грубой очистки. Также существуют фильтры тонкой очистки, которые способны задержать частицы до 1 мкм. Последний вид — фильтры тонкой очистки, которые задерживают частицы размером до 0,1 мкм.
- Калорифер. Подогревает зимой поступающий с улицы воздух. Существуют водяные и электрические калориферы. В целях снижения энергозатрат на подогрев воздуха применяют рекуператор. Он представляет собой прибор, который обеспечивает нагрев приточного воздуха благодаря теплообмену с удаляемым тёплым воздухом.
- Вентилятор. Это основа, «сердце» системы вентиляции. Данный элемент подбирается по нескольким критериям. Например, важной оказывается производительность, то есть количество подаваемого воздуха при полном давлении. Есть осевые, радиальные и центробежные вентиляторы. Осевым свойственна хорошая производительность, однако они имеют низкое полное давление, в связи с чем при появлении препятствия на пути воздушного потока его скорость сокращается. Что касается радиальных вентиляторов, то они, наоборот, характеризуются высоким давлением воздушного потока, а значит, их оптимально использоватьв системах вентиляции, имеющих разветвлённую сеть воздуховодов. Все вентиляторы отличаются друг от друга уровнем шума, а также габаритами.
- Шумоглушитель. Направлен на снижение шума, возникающего при работе вентилятора. Для снижения аэродинамических шумов применяют особый материал поглощающий звуки. Им облицовываются стенки (одна или несколько) шумоглушителя. В качестве данного материала обычно применяется минеральная вата и стекловолокно.
- Воздуховоды. Используются для равномерного распределения воздуха в помещении. Основные характеристики — это форма, жёсткость, площадь сечения. Последняя зависит от объёма подаваемого воздуха.
- Распределители воздуха. Необходимы для равномерного распределения воздуха в помещении, а также в случае необходимости для индивидуальной регулировки потока. В роли распределителей воздуха обычно выступают решётки или диффузоры.
- Системы автоматики. Систему управления вентиляцией устанавливают в электрический щит, где монтирован выключатель, а также присутствуют датчик управления воздушными клапанами, загрязнённости фильтров, элементы автоматики для включения калорифера и прочее.
Компания «Акме Климат» осуществляет подбор, проектирование и монтаж систем вентиляции. На Ваши вопросы ответят квалифицированные менеджеры по тел: 8(812)454-52-77.
Схема системы вентиляции с рециркуляцией вытяжного воздуха. Стрелки …
Контекст 1
… свежего наружного воздуха и поддержания комфортной температуры воздуха в помещении. Первую задачу решают вентиляторы, транспортирующие воздушный поток от воздухозаборника в каждую комнату (сторона подачи) и из каждой комнаты к выходу воздуха (сторона вытяжки). Вторая цель достигается за счет термической обработки (нагрева / охлаждения) воздушного потока. На рис. 1 показана схема системы вентиляции для нескольких помещений с выделенными функциональными частями системы и указанием направления потока.В зависимости от функциональных компонентов системы и элементов управления, системы вентиляции для нескольких помещений могут устанавливать температуру воздуха во многих помещениях с одинаковым или различным температурным режимом …
Контекст 2
… функциональные компоненты и элементы управления, системы вентиляции для нескольких помещений можно установить температуру воздуха во многих помещениях с одинаковыми или разными тепловыми характеристиками. Для помещений с аналогичными вариациями тепловых характеристик одноступенчатую обработку приточного воздуха можно проводить в центральных приточно-вытяжных установках (см. Рис.1). Однако для помещений с различными тепловыми характеристиками и различными тепловыми нагрузками одноступенчатой обработки воздуха недостаточно. Для обеспечения расчетных заданных значений температуры выполняется либо двухступенчатая обработка приточного воздуха (центральная и местная), либо двухканальная система вентиляции. Здесь основное внимание уделяется последнему. …
Context 3
… может использоваться, когда при самых низких температурах наружного воздуха внешний воздух используется непосредственно для охлаждения (естественное охлаждение).Примерные t t-графики, показывающие изменения температур в системах, работающих в регулируемом режиме, запрограммированном (как функция от температуры наружного воздуха) для максимального снижения потребности в энергии, приведены на рис. 10 и 11, для тех же минимальных порций наружного воздуха, 15% и 30% соответственно. Эти графики составлены на основе предположения, что для температуры наружного воздуха ниже 2 ° C охлаждающая энергия получается естественным образом путем охлаждения хладагента непосредственно с температурой наружного воздуха t e для минимальной порции наружного воздуха…
Контекст 4
… внешний воздух. Таким образом, при температуре наружного воздуха ниже 2 ° C система сокращает потребность в энергии для отопления. При температуре наружного воздуха выше 2 ° C система работает с приоритетом уменьшения энергии на охлаждение. Анализ работы стандартных двухканальных систем вентиляции с двумя вентиляторами, основанный на графиках на рис. 6-11, делается вывод о том, что приоритет снижения потребности в энергии на обогрев или охлаждение определяет долю наружного воздуха в вентиляционном потоке.В ответ на ограничения существующих проектных решений мы предлагаем новое конструктивное решение, которое обеспечивает наиболее эффективное использование наружного воздуха для достижения максимального …
Context 5
… с индивидуальной рециркуляцией для холода и установки теплого воздуха. На рис. 12 показана схема нашего недавно предложенного конструктивного решения. В системе, показанной на рис. 12, доли наружного воздуха в установках горячего и холодного воздуха регулируются индивидуально, чтобы максимально снизить потребность в энергии для обогрева и охлаждения соответственно.Примеры изменений температуры и доли наружного воздуха для …
Context 6
… с индивидуальной рециркуляцией для установок холодного и теплого воздуха. На рис. 12 показана схема нашего недавно предложенного конструктивного решения. В системе, показанной на рис. 12, доли наружного воздуха в установках горячего и холодного воздуха регулируются индивидуально, чтобы максимально снизить потребность в энергии для обогрева и охлаждения соответственно. Примеры изменений температуры и доли наружного воздуха для обсуждаемой системы в зависимости от температуры наружного воздуха показаны на рис.13 и …
Context 7
… система, на рис. 12, доли наружного воздуха в установках горячего и холодного воздуха регулируются индивидуально, чтобы максимально снизить потребность в энергии для отопления и охлаждения , соответственно. Примеры изменений температуры и доли наружного воздуха для обсуждаемой системы в зависимости от температуры наружного воздуха показаны на рис. 13 и 14, для минимальной доли наружного воздуха в вентиляционном воздухе от 15% до 30% соответственно.Рис. 13 показывает, что фактическая доля наружного воздуха во всей системе вентиляции при расчетной зимней температуре выше минимальных 15% и превышает 20%. Кроме того, доля наружного воздуха увеличивается с увеличением количества наружного воздуха …
Контекст 8
… индивидуально, чтобы максимально снизить потребность в энергии для обогрева и охлаждения соответственно. Примеры изменений температуры и доли наружного воздуха для обсуждаемой системы в зависимости от температуры наружного воздуха показаны на рис.13 и 14, для минимальной доли наружного воздуха в вентиляционном воздухе от 15% до 30% соответственно. Рис. 13 показывает, что фактическая доля наружного воздуха во всей системе вентиляции при расчетной зимней температуре выше минимальных 15% и превышает 20%. Кроме того, доля наружного воздуха увеличивается с увеличением температуры наружного воздуха и достигает более 55% при 10 ° C. При температуре наружного воздуха выше 20 ° C это …
Контекст 9
… воздух составляет 20%, что соответствует 15% в установке теплого воздуха и 25% в установке холодного воздуха.Чтобы уменьшить эту долю внешнего воздуха до необходимого минимума, доля внешнего воздуха в теплом воздухе должна быть уменьшена до 5%, в то время как в установке холодного воздуха должна сохраняться доля 25%. Эти условия рассмотрены на рис.17, где соответствующие колебания температуры воздуха равны …
Контекст 10
… увеличивается, доля наружного воздуха в холодном воздухе увеличивается и при −11 ° C достигает 30 %, таким образом, доля наружного воздуха в теплом воздухе может быть уменьшена до 30%.Дальнейшее повышение температуры наружного воздуха вызывает дальнейшее увеличение доли внешнего воздуха в холодном воздухе, таким образом, доля внешнего воздуха в теплом воздухе может быть дополнительно уменьшена. На рис.16 представлены графики tte для проектного решения, предполагающего минимальную долю наружного воздуха в теплом воздухе 10% при сохранении минимальной доли внешнего воздуха в приточном воздухе …
Контекст 11
… 15 и 16 показывают возможность системы снизить потребность в энергии для нагрева и охлаждения по сравнению с работой, представленной на фиг.13 и 14. В зимний период, используя переменную долю наружного воздуха в холодном воздухе, чтобы температура смеси была равна температуре холодного воздуха, и максимальное уменьшение доли наружного воздуха в теплом воздухе может повысить эффективность система вентиляции, избегая нагрева вентиляции …
Контекст 12
… потоки теплого и холодного воздуха рассчитываются по выражениям: Рис. 12. Схема двухканальной двухвентиляторной системы вентиляции с индивидуальным рециркуляции вытяжного воздуха для установок теплого и холодного воздуха.Обозначения: CZ — воздухозаборник, P — заслонка, F — фильтр, Dp — регулирование давления, WN — приточный вентилятор, c — холодный воздух, w — теплый воздух, f — инвертор, H — змеевик, CH — охлаждающий змеевик, WW — вытяжной вентилятор, AM — смесительная камера, W …
Context 13
… — регулировка давления, WN — приточный вентилятор, c — холодный воздух, w — теплый воздух, f — инвертор, H — нагревательный змеевик, CH — охлаждающий змеевик, WW — вытяжной вентилятор, AM — смесительная камера, W — вытяжка воздуха, Ct — датчик температуры, e — внешний воздух, i — комнатный воздух, s — приточный воздух, r — воздушная смесь , R — регулятор, Rc — регулятор давления, Rt — регулятор температуры, Cc — датчик давления, D — лето.Рис. 13. Функции температуры наружного воздуха te для минимальной доли наружного воздуха 15%: изменения температур: теплого воздуха tw, холодного воздуха tc, воздуха в помещении ti, усредненного приточного воздуха ts, смеси в установке теплого воздуха trw и смеси в установке холодного воздуха trc; вариации доли наружного воздуха при вентиляции a () v e …
Контекст 14
… длительность i-го и j-го диапазонов температуры наружного воздуха определяется по метеорологическим измерениям.Пример метеорологических данных показан на рис. 17 …
Контекст 15
… e для минимальной доли внешнего воздуха 30%: колебания температур: теплого воздуха tw, холодного воздуха tc. , ti воздуха в помещении, усредненное ts приточного воздуха, смесь в установке trw теплого воздуха и смесь в установке с холодным воздухом trc; вариации доли наружного воздуха при вентиляции a () v e; вариации в порциях теплого и холодного воздуха. Рис. 15. Функции температуры наружного воздуха te для минимальной доли наружного воздуха 15% и уменьшенной доли наружного воздуха в теплом: изменения температур: теплого воздуха tw, холодного воздуха tc, воздуха в помещении ti, усредненной подачи воздух ts, смесь в установке trw теплого воздуха и смесь в установке trc холодного воздуха; вариации в…
Контекст 16
… температуры наружного воздуха в годовом цикле было определено из Рис. 17. Для ежечасной (8760 ч в год) работы системы вентиляции эти данные были получено с Вроцлавской метеорологической станции. Результаты в виде гистограмм показаны на рис. 18 и …
Контекст 17
… результаты обнадеживают и указывают на то, что в двухканальной системе вентиляции еще есть возможности для экономии энергии.Установленный и применяемый здесь аналитический метод может быть легко использован для других проектных решений. В объем будущих работ входит анализ двухканальных систем с рекуперацией тепла и регулируемыми воздушными потоками. Рис. 17. Средняя продолжительность изменения температуры наружного воздуха в зависимости от годовой работы системы вентиляции (адаптировано из [9,19]). Рис. 18. Энергозатраты на обогрев и охлаждение для обработки воздуха в двухканальной двухвентиляторной системе вентиляции с рециркуляцией вытяжного воздуха и минимальной долей наружного воздуха в приточном воздухе 15%.Рис. 19. …
Контекст 18
… Установленный и примененный здесь аналитический метод может быть легко использован для других проектных решений. В объем будущих работ входит анализ двухканальных систем с рекуперацией тепла и регулируемыми воздушными потоками. Рис. 17. Средняя продолжительность изменения температуры наружного воздуха в зависимости от годовой работы системы вентиляции (адаптировано из [9,19]). Рис. 18. Энергозатраты на обогрев и охлаждение для обработки воздуха в двухканальной двухвентиляторной системе вентиляции с рециркуляцией вытяжного воздуха и минимальной долей наружного воздуха в приточном воздухе 15%.Рис. 19. Энергозатраты на обогрев и охлаждение для обработки воздуха в двухканальной двухвентиляторной системе вентиляции с рециркуляцией вытяжного воздуха и …
Контекст 19
… воздушных потоков. Рис. 17. Средняя продолжительность изменения температуры наружного воздуха в зависимости от годовой работы системы вентиляции (адаптировано из [9,19]). Рис. 18. Энергозатраты на обогрев и охлаждение для обработки воздуха в двухканальной двухвентиляторной системе вентиляции с рециркуляцией вытяжного воздуха и минимальной долей наружного воздуха в приточном воздухе 15%.Рис. 19. Энергозатраты на обогрев и охлаждение для обработки воздуха в двухканальной двухвентиляторной системе вентиляции с рециркуляцией вытяжного воздуха и минимальной долей наружного воздуха в …
Конфигурации системы вентиляции
Человеческая деятельность порождает широкий спектр соединений, которые становятся опасными в достаточно высоких концентрациях, и загрязнители из внешних источников также могут ухудшать качество воздуха в помещении. Системы вентиляции удерживают эти вещества на низком уровне за счет постоянного обновления воздуха в помещении, а также способствуют поддержанию влажности в диапазоне от 30 до 60 процентов, как рекомендовано ASHRAE.Без вентиляции было бы невозможно поддерживать комфортную и здоровую среду в помещении.
Естественная вентиляция зависит от ветровых токов, температуры наружного воздуха и других погодных условий для подачи свежего воздуха. Преимущество естественной вентиляции заключается в том, что она предоставляется бесплатно, а в новых зданиях можно оптимизировать архитектурный дизайн, чтобы максимизировать ее эффект. Однако естественная вентиляция неуправляема и, как правило, недостаточна для полного удовлетворения требований современных зданий.
Обычно, чтобы соответствовать стандартам ASHRAE и Строительным нормам Нью-Йорка, необходимо использовать механическую вентиляцию. В зависимости от конфигурации, системы вентиляции всего дома можно разделить на три основных типа:
Сбалансированные системы можно улучшить с помощью вентиляции с рекуперацией энергии, технологии, которая обеспечивает обмен энергией между приточным и вытяжным воздушными потоками, чтобы максимизировать производительность и минимизировать общие эксплуатационные расходы системы.
Системы вытяжной вентиляции
Как следует из их названия, в системах вытяжной вентиляции используются только вытяжные вентиляторы.Когда система начинает работать, она создает отрицательный эффект повышения давления в людных помещениях, втягивая свежий наружный воздух для возобновления того, что истощено. Однако важно отметить, что вытяжная вентиляция невозможна в воздухонепроницаемых зданиях, так как наружный воздух должен просачиваться внутрь. Если ограждающая конструкция здания была затянута герметиком и герметиком, вытяжная вентиляция должна быть дополнена приточными вентиляционными отверстиями. .
Вытяжные системы вентиляции
имеют единый набор вентиляторов и воздуховодов, что делает их доступными по цене, сокращая время и стоимость установки.Затраты на электроэнергию относительно невелики, поскольку работает только один комплект вентиляторов, а также упрощается обслуживание. Компоновка системы может быть спроектирована так, чтобы ориентироваться на конкретные области, где образуются загрязнители, обеспечивая их удаление до того, как они распространятся в помещении.
Вытяжная вентиляция обычно дает наилучшие результаты в холодном и сухом климате, где наружный воздух не требует осушения. Не рекомендуется для тропического и смешанного климата, потому что теплый и влажный наружный воздух всасывается бесконтрольно, что увеличивает расходы на охлаждение и осушение.Кроме того, имейте в виду, что при разгерметизации воздух забирается из всех окружающих пространств, практически не контролируя содержание загрязняющих веществ. Как правило, вытяжная вентиляция рекомендуется в холодную погоду и при низком уровне загрязнения наружного воздуха.
Другой риск вытяжной вентиляции — это обратная тяга, которая возникает, когда прибор, работающий на сжигании, внезапно втягивает много воздуха, потенциально вызывая перекрытие. Поскольку вытяжная вентиляция вызывает отрицательное давление и не регулирует подачу воздуха, повышается вероятность возникновения обратной тяги.
Системы приточной вентиляции
Приточная вентиляция использует только инжекторные вентиляторы, повышающие давление в помещениях и вызывающие постоянную утечку воздуха из помещения. Главное преимущество приточной вентиляции — это контроль, так как наружный воздух можно фильтровать, увлажнять или осушать по мере необходимости. Кроме того, эффект наддува предотвращает попадание загрязняющих веществ из окружающих помещений или снаружи.
Еще одним преимуществом приточной вентиляции является то, что она устраняет риск возникновения обратной тяги от приборов сгорания из-за избыточного давления.Затраты на установку, эксплуатацию и техническое обслуживание также снижаются благодаря простой конфигурации системы.
Приточная вентиляция лучше подходит для тропических или смешанных климатических условий, где часто требуется осушение и фильтрация. Такая конфигурация имеет тенденцию вызывать проблемы в холодную погоду, поскольку эффект повышения давления может вызвать конденсацию влаги в помещении, что приводит к накоплению влаги и его общим побочным эффектам: повреждению мебели и распространению плесени, бактерий и пылевых клещей.
Сбалансированные системы вентиляции
Сбалансированная система вентиляции является результатом сочетания вытяжной и приточной вентиляции: оба потока воздуха можно контролировать, обеспечивая преимущества обеих конфигураций системы. Конечно, это требует более высоких затрат на установку и эксплуатацию, поскольку теперь имеется два комплекта вентиляторов и воздуховодов.
Сбалансированная вентиляция подходит для любых погодных условий, а потоки воздуха можно регулировать для обеспечения любого требуемого эффекта повышения давления — положительного, отрицательного или нейтрального.Рекомендуемые места для каждого набора воздуховодов следующие:
- Приточные воздуховоды должны быть нацелены на те места, где обитатели проводят большую часть своего времени, включая жилые комнаты и спальни. Это гарантирует, что в этих помещениях всегда будет свежий и чистый воздух.
- Вытяжные воздуховоды должны быть сосредоточены в местах, где часто выделяется влага и влажность, таких как кухни, ванные комнаты, прачечные и котельные.
Конечно, можно установить приточно-вытяжные помещения для каждого помещения, но затраты на систему значительно увеличиваются.При использовании представленного выше подхода затраты на систему оптимизируются без ущерба для производительности.
Вентиляция с рекуперацией энергии: повышение эффективности сбалансированной вентиляции
Вентиляция с рекуперацией энергии заключается в обмене энергией между приточным и вытяжным воздухом, что сводит к минимуму общие затраты на ОВК. Эти системы можно разделить на два основных типа:
- Вентиляция с рекуперацией тепла (HRV) Системы обмениваются теплом только между приточным и вытяжным воздушными потоками.
- Системы вентиляции с рекуперацией энтальпии (ERV) обмениваются теплом и влагой.
Летний режим
Летом наружный воздух обычно требует охлаждения и осушения. Однако, когда воздух выпускается, он все равно холоднее и суше, чем приточный воздух; поэтому часть энергии, используемой для охлаждения и осушения, теряется.
Зимняя эксплуатация
Зимой потребности в HVAC меняются, поскольку наружный воздух обычно требует обогрева и увлажнения.Принцип работы HRV и ERV одинаков, но направление передачи тепла и влажности инвертировано.
- Отработанный воздух теплее, и теплообменник улавливает часть этой тепловой энергии для предварительного нагрева приточного воздуха.
- Если используется ERV, влага также извлекается из отработанного воздуха и поступает в приточный воздух.
Общие рекомендации для HRV и ERV
Важно отметить, что системы HRV и ERV значительно сложнее, чем системы вентиляции, представленные ранее.Их может устанавливать и обслуживать только квалифицированный персонал, что увеличивает их стоимость владения. По сравнению с базовой сбалансированной системой вентиляции, системы HRV и ERV имеют более высокие эксплуатационные расходы, но общие расходы на HVAC снижаются.
Системы
HRV и ERV повышают эффективность там, где экстремальные температуры и влажность достигаются летом или зимой, или когда расходы на топливо для отопления высоки. Их преимущества уменьшаются при умеренных погодных условиях, когда добавленные эксплуатационные расходы могут быть выше, чем полученная экономия — сбалансированная вентиляция является лучшей альтернативой в этих случаях.
Точечная вентиляция: дополнение для вентиляции всего дома
Точечная вентиляция заключается в использовании вытяжных вентиляторов для удаления загрязняющих веществ и влаги из помещения, в которое они выбрасываются, и предотвращения их распространения в других помещениях. В жилых помещениях точечная вентиляция чаще всего используется в ванных комнатах и на кухнях, чтобы соответствовать минимальным уровням вытяжного воздуха, установленным Механическим кодексом Нью-Йорка и стандартами ASHRAE:
.
- В ванных комнатах требуется 50 кубических футов в минуту периодической вентиляции или 20 кубических футов в минуту непрерывной вентиляции.
- Кухни требуют 100 кубических футов в минуту или периодической вентиляции или 25 кубических футов в минуту непрерывной вентиляции.
Точечная вентиляция может быть отличным дополнением к приточным вентиляционным системам, удаляя загрязняющие вещества из ключевых участков. Эта комбинация обеспечивает многие преимущества сбалансированной системы вентиляции без необходимости установки полного набора вытяжных вентиляторов и воздуховодов. Единственный недостаток этой комбинации состоит в том, что системы HRV и ERV неосуществимы, поскольку нет точки, где тепло или влага могут передаваться между воздушными потоками.
Сбалансированные системы вентиляции | Building Science Corporation
Почему система вентиляции?
Все здания требуют контролируемой механической вентиляции или контролируемого целенаправленного введения наружного воздуха в кондиционируемое пространство. Строительство преднамеренно протекающих зданий и установка открывающихся окон не обеспечивает постоянный приток наружного воздуха в течение всего года.
Строительные ограждения должны быть «плотно построены, а затем правильно вентилироваться».» Почему? Потому что, прежде чем вы сможете контролировать воздух, вы должны его закрыть. Как только вы устраните большие дыры, станет легко контролировать воздухообмен между внутренней и внешней частью.
При плотном ограждении здания требуется как механическая вентиляция, так и контроль источников загрязняющих веществ, чтобы обеспечить приемлемое качество воздуха внутри дома. Эти подходы схематично показаны на следующих рисунках.
Сбалансированные системы вентиляции (HRV и ERV)
Сбалансированная система вентиляции (в отличие от систем только приточной или вытяжной) имеет два вентилятора: один для подачи наружного воздуха в здание, а другой для отвода несвежего внутреннего воздуха, в результате чего в примерно сбалансированных воздушных потоках.Эти системы не оказывают существенного влияния на давление внутреннего пространства по отношению к улице.
В большинстве систем сбалансированной вентиляции тепло — а иногда и влага — передаются между двумя воздушными потоками, уменьшая нагревательные и охлаждающие нагрузки, вызываемые наружным вентиляционным воздухом. Эти системы известны как HRV (вентиляторы с рекуперацией тепла) и ERV (вентиляторы с рекуперацией энергии или энтальпии). HRV обмениваются теплом только между воздушными потоками, тогда как ERV обмениваются теплом и влагой.
Конфигурации HRV / ERV
Эти системы можно настроить различными способами; варианты имеют диапазон установленных затрат, уровней энергоэффективности (за счет энергии вентилятора и эффективности рекуперации) и эффективности распределения вентиляционного воздуха по всему дому. Кроме того, конфигурация системы будет зависеть от наличия или отсутствия центрального кондиционера, который можно использовать для распределения вентиляционного воздуха.
Некоторые конструкции или конфигурации могут вызвать плохое распределение, избыточную утечку воздуха, усугубить проблемы с контролем влажности или плохой поток.Представленные здесь конструкции являются некоторыми из рекомендаций BSC для обеспечения наилучших характеристик. Дополнительные параметры для обеспечения хорошей производительности (а также конфигурации, которых следует избегать) обсуждаются в Руководстве по вентиляции BSC.
Концептуальная схема сбалансированной системы вентиляции
Вентилятор с рекуперацией тепла (HRV), установленный в подвале, подключенный к центральной системе обработки воздуха
Одноточечный HRV или ERV
- «Упрощенный» подход состоит в том, чтобы выпускать воздух из одной точки и подавать приточный воздух из одной точки.Вытяжка из главной спальни втягивает вентиляционный воздух обратно в эту комнату, не вызывая жалоб на холодный или теплый воздух в спальне.
- Эта система сама по себе не обеспечивает распределение вентиляционного воздуха по всему дому. Однако это недорогой метод установки HRV / ERV в домах без центрального кондиционера (например, мини- или мульти-сплит, радиаторное или излучающее кондиционирование помещения).
- Местные вытяжные вентиляторы по-прежнему необходимы на кухнях и в ванных комнатах, если только вытяжка не поступает из одного из этих мест.Однако выкачивание воздуха из зоны готовки через HRV / ERV не рекомендуется из-за требований к вентиляторам, сертифицированных UL, и риска загрязнения сердечника теплообменника.
- Плюсы: Вентиляционный воздух поступает напрямую извне и может быть отфильтрован, простое управление и низкие эксплуатационные расходы (отсутствие электрической блокировки с центральной системой кондиционирования воздуха ), ограниченное количество воздуховодов снижает первоначальные затраты
- Минусы: не удается полностью — распределение или смешивание в домах
Многоточечная система HRV или ERV (полностью канальная)
- Полностью канальная система HRV / ERV является наилучшей практикой: это наиболее эффективный и действенный вариант.Однако у него самая высокая стоимость установки. Эта конфигурация системы, показанная выше, обеспечивает равномерное распределение наружного вентиляционного воздуха в первую очередь в спальни, где люди проводят наиболее продолжительное время в одной комнате (спят с закрытой дверью).
- Лучшие многоточечные сбалансированные системы вентиляции обычно подают свежий вентиляционный воздух непосредственно в спальни и основные жилые помещения, а также вытяжной воздух из ванных комнат, туалетных комнат, общей кухни и, возможно, других помещений с источниками загрязнения, таких как прачечные.Конфигурация, показанная выше, исходит из общего пространства и поставляет в спальни. В качестве альтернативы, эта система может вытекать из спален и подавать в общее пространство.
- Местные вытяжные вентиляторы по-прежнему необходимы на кухнях и в ванных комнатах, если только вытяжка не поступает из одного из этих мест. Однако выкачивание воздуха из зоны готовки через HRV / ERV не рекомендуется из-за требований к вентиляторам, сертифицированных UL, и риска загрязнения сердечника теплообменника.
- При использовании спальных принадлежностей регистр необходимо размещать осторожно, чтобы не «сбрасывать» холодный зимний вентиляционный воздух прямо на сидящего или спящего человека.
- Эту конфигурацию можно использовать там, где нет центральной системы кондиционирования воздуха (например, мини- или мульти-сплит, радиаторное или излучающее кондиционирование помещения).
- Плюсы: Лучшая система в целом. Вентиляционный воздух поступает непосредственно снаружи и может фильтроваться, обеспечивает распределение по всему дому, простое управление, низкие эксплуатационные расходы
- Минусы: самые высокие первоначальные затраты (требуется воздуховод по всему дому)
Multi-Point HRV или ERV с частичным подключением к центральному кондиционеру
- Эта опция забирает отработанный воздух из мест общего пользования и подает наружный воздух в приточную магистраль центрального кондиционера.Затем вентиляционный воздух распределяется по всему дому через систему приточных воздуховодов.
- Периодическая работа вентилятора воздухоочистителя обеспечивает смешивание в помещении для распределения вентиляционного воздуха. Это достигается с помощью контроллера цикла вентиляторов на воздухообрабатывающем устройстве. Контроллер должен быть настроен на включение центрального вентилятора системы не менее 10 минут в час (например, 50 выключено, 10 включено).
- Во влажном климате вентилятор кондиционера должен работать всякий раз, когда работает HRV (т. Е. Требуется «блокировка»), чтобы избежать риска конденсации в приточной магистрали.
- BSC не рекомендует непрерывную работу воздухообрабатывающего агрегата из-за чрезмерного использования энергии вентилятором воздухообрабатывающего агрегата и риска повторного испарения влаги из охлаждающего змеевика в любых климатических условиях со скрытыми нагрузками. Использование высокоэффективного устройства обработки воздуха с регулируемой скоростью (двигатель с электронной коммутацией / ECM) на низкой скорости минимизирует потери энергии для смешивания.
- Заслонка с электроприводом установлена на приточном воздуховоде, который открывается, когда HRV / ERV работает, и закрывается для предотвращения утечки в воздуховоде во время работы HVAC.
- Различные потоки воздуха через HRV / ERV могут возникать из-за давления, создаваемого центральным устройством обработки воздуха в магистралях. Дуэльное давление может значительно снизить эффективность вентиляции.
- Эту систему также можно настроить для извлечения из ванных комнат, а не из коридоров (таким образом, исключая вытяжные вентиляторы в ванных комнатах). Тем не менее, необходимо соблюдать минимальный расход выхлопных газов в ванной, и контроль будет более сложным.
- Местные вытяжные вентиляторы по-прежнему необходимы на кухнях и в ванных комнатах, если только вытяжка не поступает из одного из этих мест.Однако выкачивание воздуха из зоны готовки через HRV / ERV не рекомендуется из-за требований к вентиляторам, сертифицированных UL, и риска загрязнения сердечника теплообменника.
- Плюсы: Вентиляционный воздух поступает непосредственно снаружи и может фильтроваться , обеспечивает распределение по всему дому, умеренные начальные затраты (для системы HRV / ERV )
- Минусы: не может использоваться в доме без центральная система обработки воздуха, требуются взаимосвязанные органы управления и блокировки, умеренные эксплуатационные расходы, влияние давления в магистрали на потоки воздуха
Многоточечная система HRV или ERV с полным подключением к центральному кондиционеру
- Эта опция забирает отработанный воздух из возвратный ствол центрального кондиционера и подает наружный воздух в приточный ствол.Затем вентиляционный воздух распределяется по всему дому через систему приточных воздуховодов
- Подобно системе «частичного подключения», используются периодическое перемешивание (смена вентилятора), блокировка центрального кондиционера и заслонка с электроприводом на приточном (наружном) воздуховоде. обязательный. Кроме того, «противоборствующие» давления могут вызвать дисбаланс потока.
- Эта система также может быть оснащена приточным и вытяжным соединениями как с возвратной магистралью кондиционера. Подводящий патрубок должен располагаться на расстоянии не менее трех футов от выпускного патрубка.Эта конфигурация иногда указывается, чтобы избежать риска конденсации в магистрали подачи. Однако в результате блокировка требуется в для всех климатических условий (в противном случае распределительный воздух «закорачивается» в обратном канале). Кроме того, важна моторизованная заслонка: в противном случае при работе воздухоподготовителя наружный воздух будет «пассивно» вытягиваться через HRV / ERV, вызывая чрезмерную вентиляцию помещения.
- Местные вытяжные вентиляторы по-прежнему необходимы на кухнях и в ванных комнатах, если только вытяжка не поступает из одного из этих мест.Однако выкачивание воздуха из зоны готовки через HRV / ERV не рекомендуется из-за требований к вентиляторам, сертифицированных UL, и риска загрязнения сердечника теплообменника.
- Плюсы: Вентиляционный воздух поступает напрямую извне и может фильтроваться , обеспечивает распределение по всему дому, умеренные первоначальные затраты (для системы HRV / ERV ).
- Минусы: Нельзя использовать в доме, где отсутствует центральная система кондиционирования воздуха, требуются взаимосвязанные элементы управления и блокировки, умеренные эксплуатационные расходы, влияние давления в магистрали на потоки воздуха.Обычно уязвимы для проблем управления, приводящих к неэффективной вентиляции, особенно если приточная и вытяжная вентиляция подключены к возвратному каналу воздухоподготовителя
Выбор между блоками HRV и ERV
Часто возникает вопрос, какую систему установить: ERV или HRV? (то есть, восстанавливать ли влагу из отработанного воздуха)
Производители обычно рекомендуют выбирать в зависимости от климата: HRV рекомендуются в холодном (с преобладанием тепла) или сухом климате, а ERV — во влажном климате.
Во влажном климате ERV снижает количество влаги, поступающей вместе с наружным воздухом. Однако ERV не осушают и не «сушат» интерьер летом и не охлаждают интерьер . Если влажность является проблемой, необходимо отдельное дополнительное осушение (см. «Информационный лист 620): Дополнительный контроль влажности».
Тот факт, что ERV восстанавливает влагу, отправляемую из дома, может быть проблемой или преимуществом, например:
- В холодном климате ERV в небольшом тесном доме с высокой посещаемостью может не удалить достаточно влаги из дома. зима .Об этом свидетельствует высокая внутренняя влажность, запотевание окон и, возможно, конденсация внутри стеновых полостей (рекомендуемые уровни относительной влажности см. В разделе «RR-0203: Относительная влажность»).
- Однако в том же климате использование HRV в большом протекающем доме с низкой посещаемостью может привести к неудобно низким уровням внутренней влажности . Это было бы еще хуже, если бы использовалась чрезмерно высокая скорость вентиляции (например, непрерывная скорость 150 кубических футов в минуту).
Использование HRV / ERV в качестве вытяжной вентиляции в ванной комнате
Если вы планируете использовать HRV или ERV для замены вытяжных вентиляторов в ванной комнате (тем самым снижая первоначальные затраты), следует отметить несколько моментов:
- требуется в каждой ванной комнате, чтобы включить HRV / ERV (или довести его до высокой скорости) для удаления загрязняющих веществ из ванной.Большинство производителей продают «удаленный» настенный выключатель, который подключается к основному контроллеру HRV / ERV и позволяет кнопке работать в течение 20/40/60 минут или выполнять аналогичную функцию.
- К HRV может быть присоединена значительная длина воздуховодов, чтобы добраться до ванных комнат. Поэтому важно спроектировать систему воздуховодов таким образом, чтобы в каждой ванной комнате был достаточный поток. Например, программы ASHRAE Standard 62.2, LEED и Challenge Home требуют минимум 50 кубических футов в минуту для прерывистой вытяжки из ванной. Если эта сумма не разыграна, дом не соответствует требованиям программы.
- Если есть удаленная ванная комната вдали от HRV / ERV, может быть более разумным проветрить эту ванную комнату с помощью собственного вытяжного вентилятора вместо использования обширных воздуховодов (что может привести к недостаточному потоку воздуха).
- Непрерывная вентиляция ванных комнат со скоростью 20 кубических футов в минуту — еще один вариант, разрешенный кодексом. Однако при обычном использовании ванной комнаты в жилых помещениях это приводит к большей вентиляции (и большему потреблению энергии), чем прерывистая вытяжка.
- В холодном климате HRV / ERV должен быть настроен на обработку конденсации влажного воздуха в ванной (например.г., ВСР со сливом конденсата, разморозка).
Контроллер HRV, подключенный как настенный выключатель в ванной комнате. Нажатие кнопки управления включит HRV на полной скорости на 20 минут, чтобы вывести ванную комнату. Кроме того, HRV может быть настроен на работу в заданном по времени цикле (определенное количество минут каждый час, 0-60) с выбираемой скоростью (0-100%)
Рекомендации для дальнейших исследований:
Rudd , Армин; Руководство по вентиляции , Building Science Press, редакция 2011 г.
«RR-0203: Относительная влажность» www.buildingscience.com.
Информационный лист 620: «Дополнительный контроль влажности» www.buildingscience.com
Вытеснительная вентиляция — обзор
11.2.5.2 Вытесняющая вентиляция
Из-за вытеснения Системы вентиляции становятся все более популярными и заменяют традиционные системы вентиляции со смешанным потоком, поэтому большой интерес представляет проведение численного исследования потока. При вентиляции со смешанным потоком свежий воздух подается с высокой скоростью (импульсом), вызывая общую рециркуляцию в комнату, которая дает эффективное перемешивание.Таким образом, загрязненный воздух эффективно разбавляется. Однако при вытеснительной вентиляции цель заключается в разделении свежего и загрязненного воздуха. Принципиальная схема вытесняемого помещения показана на рис. 11.12
РИСУНОК 11.12. Вытесняющая вентиляция.
(© 1995 Munksgaard International Publishers Ltd., Копенгаген, Дания.) Copyright © 1995
В вытесняющих системах вентиляции воздух подается в комнату с низкой скоростью, с объемным расходом V˙in около пола, и удаляется около потолок.Температура приточного воздуха немного ниже, чем в помещении. Воздух нагревается объектами в комнате, например компьютерными терминалами и копировальными аппаратами, и поднимается вверх за счет плавучести.
При проектировании вытяжной системы вентиляции важно точно спрогнозировать поток через источники тепла. Восходящий поток над источником тепла напоминает шлейф. Поток в шлейфе поднимается до потолка. Объемный расход в шлейфах для данного вертикального расстояния от источника тепла y равен V˙plume (y) и увеличивается с до из-за уноса.У потолка поток распространяется в стороны. Под потолком расположен выход, через который воздух удаляется со скоростью V˙in. Остальная часть потока V˙plume (H) −Vin ( H, — высота помещения) течет вниз. Фронт расслоения y фронт расположен, где V˙in = V˙plume.
Одна из первых симуляций вытеснительной вентиляции была представлена в исх. 34 и 35. Прогнозы сравнивались с экспериментами на водной модели, поэтому радиация не принималась во внимание.В вентилируемых помещениях следует учитывать излучение. 16 В исх. Численно исследовано 36 шлейфов, связанных с вытеснительной вентиляцией.
При вытеснительной вентиляции есть области с очень низкой турбулентностью, и поток может быть даже ламинарным. Следовательно, важно использовать модель турбулентности, которая может обрабатывать эти области. Модель k-∈ порождает большие численные проблемы в областях с низкой турбулентностью. Причина в том, что когда k стремится к нулю, член разрушения в уравнении ∈ стремится к бесконечности.Уравнение E:
∂∂xj (ρU¯j∈) = ∂∂xj [(μ + μtσ∈) ∂∈∂xj] + ∈k (c∈1pk − c∈2ρ∈).
Член разрушения (последний член в правой части) включает ∈ 2 / k , и это вызывает проблемы при k → 0, даже если ∈ также стремится к нулю; они оба должны стремиться к нулю с правильной скоростью, чтобы избежать проблем, а это часто бывает не так.
В модели k -ω таких проблем нет. Модель была предложена Wilcox 2 , 12 и набирает популярность; были представлены модификации. 11 , 13 , 37 Уравнение ω:
∂∂xj (ρU¯jω) = ∂∂xj [(μ + μtσω) ∂ω∂xj] + ωk (cω1pk − cω2ρkω ).
Если k стремится к нулю в области низкой турбулентности, член турбулентной диффузии просто стремится к нулю. Остальные члены остаются, давая нетривиальное (то есть ни нулевое, ни бесконечное) значение ω. Обратите внимание, что производственный член в уравнении ω не включает k , поскольку
ωkcω1pk = ωkcω1ut (∂U¯i∂xj + ∂U¯i∂xi) ∂U¯i∂xj = cω1cμ (∂U¯i∂xj + ∂U¯i∂xi) ∂U¯i∂xj.
В исх. 38 модель k -ω использовалась для прогнозирования рециркуляционного потока с низким числом Рейнольдса.
Обычно используемые инструменты для промышленной вентиляции
Что такое промышленная вентиляция?
Промышленная вентиляция — это механическая система, которая подает свежий наружный воздух на рабочее место (фабрику или производственное предприятие) и удаляет загрязненный воздух в помещении. Вентиляция используется на заводе для обеспечения здоровой и безопасной рабочей среды для сотрудников, а также для удаления или контроля загрязняющих веществ, выделяемых в рабочей среде внутри помещений.Вентиляция может быть достигнута путем открытия окна (естественное) или с помощью вентиляторов / нагнетателей (механические средства). Общие загрязнители, которые удаляются с помощью промышленной системы вентиляции, включают: легковоспламеняющиеся пары, сварочный дым, пыль, плесень, волокна асбеста, масляные туманы, токсичные химические вещества, влагу и многое другое.
Установка надлежащей промышленной вентиляции имеет решающее значение для создания безопасной и здоровой окружающей среды для рабочих. Они имеют решающее значение для мониторинга качества воздуха в помещении. Хорошо спроектированная система вентиляции будет направлять воздух в рабочее пространство с определенной скоростью, создавая необходимое давление воздуха, чтобы обеспечить экономию затрат на отопление и охлаждение.
Цели хорошо спроектированной системы промышленной вентиляции:
- Обеспечивает постоянную подачу свежего наружного воздуха
- Поддерживать температуру и влажность
- Снижение опасности возгорания и взрыва
- Удалить или разбавить загрязнители в воздухе
Промышленная система вентиляции состоит из двух подсистем: притока свежего воздуха и вытяжной системы.
Система подачи свежего воздуха включает воздухозаборник, оборудование для фильтрации воздуха, оборудование для нагрева и / или охлаждения, вентиляторы, воздуховоды и регистры распределения воздуха.
Вытяжная система имеет зону забора воздуха и воздуховоды для удаления загрязненного воздуха из одной зоны в другую, устройство очистки воздуха, выпускные трубы и вентиляторы.
Ограничения промышленных вентиляционных систем
Некоторые ограничения многих, если не всех систем промышленной вентиляции:
- Они требуют постоянного обслуживания из-за накопления загрязнений в системе, особенно в фильтрах.
- Регулярное и плановое тестирование необходимо для раннего выявления проблем и принятия корректирующих мер.
- Только квалифицированный персонал должен вносить изменения в систему вентиляции, чтобы система продолжала работать эффективно.
- Внесение несанкционированных изменений в систему воздуховодов приведет к попаданию воздуха в систему из нового места, что приведет к уменьшению потока воздуха из других мест. Это повлияет на воздушный поток всей системы вентиляции, что приведет к быстрому засорению системы, что не позволит системе должным образом удалить загрязняющие вещества.
Типы систем промышленной вентиляции
Существует три типа промышленных систем вентиляции: разбавляющая, локальная вытяжка и вентиляция для качественного воздуха в помещении.
Система разбавления
A Система разбавления снижает количество загрязняющих веществ в воздухе, смешивая загрязненный воздух с чистым свежим воздухом.Для установки системы разбавления большие вытяжные вентиляторы устанавливаются в стенах или на крыше фабрики. Данный тип системы промышленной вентиляции применяется при:
- Загрязнение воздуха низкое, а уровень токсичности — от низкого до среднего.
- Загрязняющие вещества — пары или газы
- Выбросы однородны и широко рассредоточены
- Рекомендуется для умеренных климатических условий
- Тепло отводится промывкой наружу
- Подвижные источники загрязнения находятся под контролем
Преимущества разбавления:
- Требуется меньше обслуживания.
- Снижение затрат на оборудование и установку
- Рекомендуется для небольших количеств малотоксичных химикатов
- Эффективно контролирует легковоспламеняющиеся или горючие газы или пары
- Используется для мобильных или рассеянных источников загрязнения
Недостатки разбавления:
- Не рекомендуется для высокотоксичных химикатов
- Не полностью удаляет загрязнения, поэтому не рекомендуется для высоких концентраций пыли, дыма, газов или паров
- Большое количество нагретого или охлажденного воздуха Требуется подпиточный воздух .
- Не рекомендуется при нерегулярных выбросах загрязняющих веществ.
Что такое подпиточный воздух?
Подпиточный воздух — это воздух, используемый для замены воздуха, забираемого с рабочего места. Если не заменить, на рабочем месте может возникнуть недостаток воздуха, что приведет к отрицательному давлению воздуха. Отрицательное давление воздуха может увеличить сопротивление системы вентиляции, что приведет к уменьшению перемещения воздуха. Для определения давления на рабочем месте:
- Откройте дверь на 3 мм и держите дымовую трубу перед проемом.Если дым втягивается в комнату, в ней создается отрицательное давление. Если дым выталкивается из комнаты, в комнате создается положительное давление. Если дым поднимается прямо в воздух, то давление в помещении такое же, как и внешнее.
- Проверьте сопротивление при толкании или вытягивании двери.
- Если в помещении отрицательное давление — простое решение — установить отдельный приточный вентилятор, расположенный вдали от вытяжных вентиляторов, чтобы подавать свежий незагрязненный воздух снаружи.В идеале воздух чистый и теплый зимой или прохладный летом; по мере необходимости. Здесь можно задать несколько общих вопросов и оптимальное размещение приточного вентилятора (каковы основные характеристики разрежающей вентиляции?).
Местная выхлопная система
Местная вытяжная система улавливает загрязняющие вещества в источнике и выбрасывает их наружу. Принцип его работы заключается в том, что воздух перемещается из зон высокого давления в зоны низкого давления. Эта разница в давлении создается вентилятором, который втягивает воздух через систему вентиляции.
Эта система используется в зонах с высокой концентрацией загрязнения воздуха, где существует больший риск воздействия на сотрудников. Система вентиляции используется для изолированных или загрязненных источников. Эта система требует:
- Вытяжной шкаф или другое устройство для улавливания загрязнителей воздуха у источника.
- Воздуховод как можно ближе к источнику загрязнения, чтобы удалить загрязнения изнутри. Материал должен быть совместим с воздушным потоком
- Качественная система воздушного фильтра для очистки воздуха при его движении.
- Вентилятор, который перемещает воздух через систему и выдувает его наружу
- Стопка, через которую удаляются загрязнения.
- Рабочие учитываются при проектировании, установке и обслуживании этой системы.
.
ПРИМЕЧАНИЕ. Вентилятор должен быть соответствующего типа, колеса, расположения и размера для конкретного применения. Для вентилятора может потребоваться искробезопасная конструкция или другие специальные опции.
Эта система может удалять многие виды загрязняющих веществ, включая пары металлов и пыль.Он потребляет меньше энергии, чем системы разбавления. Данный тип системы промышленной вентиляции применяется при:
- Несогласованные выбросы с течением времени
- Высокая концентрация опасных материалов
- Точечные источники загрязнения
- Рабочие находятся рядом с источником загрязнения
- Завод находится в суровом климате
- Воздух на заводе не должен оборачиваться
Преимущества местной вытяжной системы вентиляции:
- Требуется меньше подпиточного воздуха, так как выпускается меньше воздуха
- Снижение затрат на отопление и охлаждение
- Улавливает излучение в источнике и удаляет его
- Лучший тип вентиляции для высокотоксичных загрязнителей воздуха, дыма, газов, паров и пыли.
Недостатки местной вытяжной системы вентиляции:
- Высокая стоимость проектирования, установки и обслуживания
- Требует регулярного обслуживания, осмотра и очистки
Вентиляция для контроля качества воздуха в помещении
Качественная вентиляция воздуха в помещении, которая обеспечивает подачу свежего нагретого или охлажденного воздуха в здания как часть системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC). Компоненты системы HVAC включают:
- Воздухозаборник
- Оборудование для фильтрации воздуха
- Отопительное / охлаждающее оборудование
- Вентилятор
- Воздуховоды
- Регистры распределения воздуха
В состав выхлопной системы входят:
- Зона забора воздуха
- Воздуховоды для перемещения воздуха из одной зоны в другую
- Устройство очистки воздуха
- Вентиляторы для подачи наружного воздуха на завод и для вывода загрязненного воздуха из помещений наружу
- Стеки
Решение для вентиляции Nex Flow ™
- Вытяжные устройства для удаления дыма и пыли
- Ring Vac ™
- Усилители объема воздуха
Система удаления дыма и пыли предназначена для портативного использования, особенно для периодических (двухпозиционных) применений.Они прочные и долговечные. Этот вариант выгоден своей невысокой стоимостью при пониженном уровне шума. Для пайки, точечной сварки небольшое портативное менее дорогое устройство, использующее небольшое количество сжатого воздуха, более экономично, чем более тяжелое устройство с электронным управлением.
Система недорогая и долговечная и состоит из:
- Регулируемый воздушный усилитель
- 2-дюймовый шланг с замком, втягивающий большой объем
- Магнитное основание, которое крепится к металлическому рабочему столу
- Шланг можно закрепить на выходе усилителя, чтобы отвести пары и пыль в контейнер или в другое место.
Ring Vac ™ можно добавить и использовать для транспортировки собранного материала на расстояние более 10 футов (3 метров). Модель 40002FMS Stream Vac ™ (ссылка на продукт) — это доступная по цене компактная система очистки воздуха для удаления пыли, дыма и других загрязнений воздуха с рабочих мест. При подключении к трубопроводу сжатого воздуха длиной 10 футов (3 метра) 2 дюйма, система удаляет до нескольких сотен кубических футов воздуха со сварочными и паяльными парами, твердыми частицами от местных шлифовальных работ, дымом и твердыми частицами с использованием очень небольшого количества сжатого воздуха.
Усилители воздуха , также называемые «воздушные движители», могут использоваться для перемещения большого объема воздуха. Усилители воздуха используют небольшой пакет сжатого воздуха для создания потока воздуха с высокой скоростью и объемом и низким давлением на выходе. Они идеально подходят для обдува или охлаждения, а также для вентиляции. Усилители воздуха используются для транспортировки порошков и пыли, выхлопных газов из резервуаров и перемещают воздух от 12 до 20 раз в воздуховодах до 60 раз по площади без воздуховодов. Усилители используют небольшое количество сжатого воздуха для втягивания потока, в 17 раз превышающего расход воздуха, что позволяет быстро и эффективно удалять пары для вентиляции.Дымовые газы можно отводить на расстояние до 50 футов (15,24 м), а количество всасывания и потока легко контролировать.
Если необходимо собрать и переместить на большое расстояние большое количество переносимой по воздуху пыли или паров, усилитель воздуха увеличивает способность воздушного конвейера транспортировать эти материалы на большие расстояния. Причина в том, что воздушные конвейеры создают высокий вакуум, но перемещают меньший объем по сравнению с воздушными усилителями, которые перемещают большой объем, но создают меньший вакуум. Пневматические конвейерные системы Nex Flow изготавливаются из анодированного алюминия для большинства применений и из нержавеющей стали 304 для высоких температур и агрессивных сред.Пневматические конвейеры из нержавеющей стали 316L доступны для пищевой и фармацевтической промышленности. Конвейер серии XSPC также доступен для перемещения материалов, которые могут забиться. Усилители воздуха легкие, компактные и портативные, поэтому любое применение, в котором это может быть преимуществом, идеально подходит для их использования, особенно если использование носит прерывистый характер, сводя к минимуму реальные затраты энергии на сжатый воздух.
С усилителями воздуха Nex Flow доступны следующие аксессуары:
- Шланг или труба для сбора или передачи материалов, дыма и пыли
- Фильтры и вытяжные фильтры
- Монтажные системы, включая кронштейны
- Регуляторы
- PLCFC
- Прокладки из нержавеющей стали для максимального срока службы продукта
- Пневматический водоотделитель
- Ручные клапаны
- Запасные части
- Фланцы
ПРИМЕЧАНИЕ. Трубы уменьшают усиление воздуха на 10: 1 из-за противодавления, но все же обеспечивают более эффективное усиление воздуха, поскольку системы вентиляции перемещают воздух или выпускной газ.
Воздухоусилители
Nex Flow — это устройства, работающие от сжатого воздуха, которые часто используются для местной вентиляции из-за их портативности. Они не имеют электрического привода, поэтому нет опасности взрыва. Компактные и прочные, они созданы, чтобы служить долго. Если существующие системы недостаточно сильны, чтобы перемещать загрязненный воздух, тогда усилители воздуха могут усилить эти системы и преодолеть потери. Этот недостаток может быть вызван падением давления на вентиляционных отверстиях.
Фильтрация важна для поддержания эффективной и оптимальной работы всех пневматических продуктов Nex Flow.Все продукты Next Flow, используемые для транспортировки. такие как усилители воздуха, конвейеры с пневмоприводом и т. д., требуют чистого сжатого воздуха. Важно использовать фильтры для удаления воды и масла из трубопроводов сжатого воздуха. Эти фильтры устанавливаются перед усилителем воздуха или двигателем воздуха в системе промышленной вентиляции. Воздушные фильтры должны иметь размер, обеспечивающий максимальный поток воздуха, необходимый для транспортировки загрязненного или чистого воздуха, который они перемещают. Фильтры для удаления воды и масла Nex Flow имеют размер 5 микрон и 0 мкм.3 мкм соответственно.
В дополнение к фильтрам Nex Flow доступны два сепаратора для вспомогательных фильтров для удаления воды и масла: Super Separator и EXPEL. Это специальные сепараторы, которые идеально подходят для решения серьезных проблем с водой и маслом. Они могут устранить или уменьшить нагрузку на картриджные фильтры.
Рекомендации после установки
Важно довести до конца своих сотрудников и обучить их работе с системой промышленной вентиляции.Им следует знать следующее:
- Конструкция выхлопной системы и ее предполагаемое использование.
- Использование ограничителей потока, отклонителей и перегородок, которые могут изменять движение воздуха.
- Следите за тем, чтобы все кожухи, щели и рабочие отверстия воздуховодов были свободны от мусора, препятствий и отложений, которые уменьшают количество воздуха, попадающего в систему вентиляции
- Идеальное место для размещения сотрудника и оборудования для максимального поступления воздуха в вытяжной колпак.
- Сотрудники должны постоянно следить за системой вентиляции на предмет повреждений и ограничений потока. Они должны знать, кому сообщать о повреждениях. Манометр, используемый для контроля давления, является хорошим методом определения необходимости технического обслуживания системы.
- Сотрудник должен проводить регулярное техническое обслуживание системы, например заменять фильтры. Это уменьшит сопротивление в системе и повысит эффективность системы.
Что все это значит?
Важно правильно спроектировать вашу промышленную вентиляционную систему, чтобы добиться следующих результатов:
- Обеспечьте постоянную подачу свежего воздуха
- Защитить рабочих от теплового удара или низких температур
- Снижение риска возгорания или взрыва
- Снижение воздействия загрязняющих веществ, переносимых по воздуху
Хотя все системы вентиляции состоят из одних и тех же основных принципов, каждая система разработана специально для удовлетворения требований рабочей среды, включая тип работы и скорость выброса загрязняющих веществ на заводе.Некоторые важные стандарты и элементы, которые следует учитывать при проектировании промышленной системы вентиляции:
- Правила OSHA и EPA
- Правильная конструкция воздуховода
- Отбор проб воздуха
- Виды материалов, из которых построена система
- Снижение опасности
- Административный контроль
- Эффективная конструкция вытяжки
- Правильный выбор вентилятора
- Опасность возгорания и взрыва
- Выбор оборудования для контроля загрязнения
Наши специалисты Nex Flow ™ могут помочь вам выбрать промышленную вентиляционную систему, наиболее подходящую для вашего производственного участка или фабрики.Не стесняйтесь обращаться к нам за дополнительной информацией о наших решениях в области вентиляции, от простого усилителя воздуха до нашего кольцевого пылесоса ™ и вытяжного устройства для дыма и пыли.
различных типов механической вентиляции, наиболее подходящих для вас и вашего дома
Затягивать старый дом или строить новый плотно означает, что вы больше не можете оставлять вентиляцию для случайных утечек. Вы должны это контролировать.
Механическая вентиляция всего помещения — это преднамеренный обмен воздуха внутри помещения на свежий наружный воздух с контролируемой скоростью с помощью вентиляторов.Его цель — улучшить качество воздуха в помещении. Исторически механическая вентиляция была ограничена локальной вытяжкой (вытяжные вентиляторы для кухни и ванны) для точечного контроля влажности и запахов. Дома обычно имели достаточную естественную вентиляцию через негерметичные ограждающие конструкции, поэтому в вентиляции не было необходимости.
Дома стали значительно жестче за последние 15-20 лет в результате изменения кодексов, программ повышения энергоэффективности и общего стремления к сокращению энергопотребления.
Преимущества механической вентиляции всего дома включают:
- Стабильная подача наружного воздуха для улучшения качества воздуха в помещении и комфорта жителей
- Регулирование количества и источника наружного воздуха
- Разбавление внутренних загрязнителей, таких как запахи и аллергены
- Помогает контролировать относительную влажность и уменьшать накопление влаги в жаркое или умеренное время года
Различные типы механической вентиляции
Существует три типа систем механической вентиляции всего дома: только вытяжная, только приточная и сбалансированная.Каждая система использует комбинацию вентиляторов, воздуховодов, заслонок и элементов управления, и каждая из них имеет свои плюсы, минусы и сопутствующие затраты.
Только вытяжная вентиляция
Только вытяжная вентиляция обычно состоит из вентилятора, обычно вентилятора ванны, вытяжного воздуха в помещении. Наружный воздух для подпитки всасывается в дом через утечки в ограждении здания.
Плюсы / минусы / стоимость:
- Загрязняющие вещества могут попадать в дом с чердака, гаража, подполья или стеновой полости
- Возможно втягивание влажного наружного воздуха в полость стены, который может конденсироваться во время сезона охлаждения и вызывать проблемы с влажностью, особенно в жарком и влажном климате
- Может вызывать или способствовать обратному вытягиванию топочных устройств
- Самая низкая стоимость установки и низкие эксплуатационные расходы
Приточная вентиляция
Приточная вентиляция — это вентилятор, втягивающий наружный воздух в дом.Воздух в помещении выходит через ограждение здания и вытяжные каналы.
Только для снабжения может быть выделенной системой или, чаще, системой со встроенным центральным вентилятором (CFI). В системе CFI наружный воздух направляется в обратную камеру воздухоподготовителя HVAC, которая втягивает и распределяет наружный воздух.
Плюсы / минусы / стоимость:
- Уменьшает попадание загрязняющих веществ через ограждение здания
- Наружный воздух забирается из одного места, известного своим наилучшим качеством воздуха
- Возможность попадания влажного воздуха в помещении в полость стены, который может конденсироваться и вызывать проблемы с влажностью во время отопительного сезона в более холодном климате
- Низкая стоимость установки, однако для системы CFI двигатель с электронной коммутацией может увеличить начальную стоимость, а эксплуатационные расходы могут быть выше
Сбалансированная вентиляция
Сбалансированные системы вентиляции — это комбинация методов вытяжки и приточной вентиляции, обеспечивающая примерно равные потоки вытяжного и приточного воздуха в помещении (например,г. вытяжной вентилятор в сочетании с приточным вентилятором или пассивными приточными отверстиями).
Сбалансированная система может включать вентилятор с рекуперацией тепла (HRV) или вентилятор с рекуперацией энергии (ERV).
Плюсы / минусы / стоимость:
- HRV передает часть тепла между отработанным воздухом и свежим воздухом; ERV передает тепло и влагу
- HRV или ERV обеспечивает преимущества, но ограничивает недостатки методов только подачи и только вытяжки
- Обычно HRV рекомендуется для сухого и холодного климата, а ERV — для влажного и теплого климата.
- Наибольшая стоимость установки для HRV или ERV из-за оборудования и дополнительных воздуховодов
У каждого типа механической вентиляции есть свои плюсы и минусы, но один из них может работать лучше для вашего дома, чем два других.Посоветовавшись с сертифицированным специалистом, вы сможете улучшить качество воздуха в своем доме с помощью правильной системы механической вентиляции. Во всех этих системах есть воздушные фильтры, которые необходимо заменить. Убедитесь, что вы делаете это в нужное время, с помощью монитора воздушного фильтра FILTERSCAN WiFi от CleanAlert.
Заявка на патент США
на УСТРОЙСТВО ПОДАЧИ И ВЫХЛОПНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ Заявка на патент (Заявка № 20200064012 от 27 февраля 2020 г.)
СВЯЗАННЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
Это приложение является подразделением U.С. приложение Сер. № 15 / 037,792, поданной 19 мая 2016 г., которая является национальной фазой США по международной заявке № PCT / JP2014 / 005881, поданной 25 ноября 2014 г., которая, в свою очередь, заявляет о преимуществах заявки Японии № 2013- 243489, поданной 26 ноября 2013 г., заявкой Японии № 2014-016558, поданной 31 января 2014 г., и заявкой Японии № 2014-029224, поданной 19 февраля 2014 г., описания которых включены в настоящее описание посредством ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к приточно-вытяжному вентиляционному устройству, которое выполняет теплообменную вентиляцию и нормальную вентиляцию в одном основном корпусе.УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Обычный уровень техники будет описан со ссылкой на фиг. 12.
Обычно приточно-вытяжное вентиляционное устройство такого типа включает в основном корпусе 101 теплообменник 103 для теплообмена. Кроме того, в основном корпусе 101 предусмотрен канал для приточного воздуха 102 через теплообменник 103 , канал для воздуха с теплообменником 104 через теплообменник 103 , канал для вентиляции 105 не через теплообменник 103 и заслонка 106 для переключения между теплообменным воздушным трактом 104 и вентиляционным воздуховодом 105 .Кроме того, канал для приточного воздуха , 102, снабжен датчиком наружной температуры / влажности , 107, для определения наружной температуры и наружной влажности, а канал для отработанного воздуха, состоящий из канала для теплообменного воздуха , 104 и канала для вентиляции , 105, . с датчиком температуры / влажности в помещении 108 для определения температуры и влажности в помещении (см., например, PTL 1).
Таким обычным приточно-вытяжным вентиляционным устройством можно управлять на основе энтальпии внутри и вне помещения, так что переключение между теплообменной вентиляцией и нормальной вентиляцией не вызывает дискомфорта для пользователей.Однако в некоторых случаях управление осуществляется для выполнения вентиляции с теплообменом даже в условиях, когда пользователи не чувствуют дискомфорта из-за небольшой разницы между энтальпиями внутри и снаружи помещений.
СПИСОК ЦИТАТА Патентная литература
PTL 1: Не прошедшая экспертизу публикация японского патента № 2002-71184
СОДЕРЖАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В случае, когда теплообменный канал для отработанного воздуха и канал для нормального вентиляционного воздуха предусмотрены в одном Основной корпус и такой же объем воздушного потока сохраняется, как и у обычного приточно-вытяжного вентиляционного устройства, внутренняя потеря давления увеличивается в теплообменной вентиляции из-за теплообменного элемента, в результате чего увеличивается потребление энергии.Следовательно, существует проблема, заключающаяся в том, что годовое потребление энергии велико, если время работы теплообменной вентиляции велико.
Настоящее изобретение обеспечивает приточно-вытяжное вентиляционное устройство, в котором можно снизить потребление энергии.
Настоящее изобретение включает в себя основной корпус, который снабжен впускным отверстием на внутренней стороне, выпускным отверстием на внутренней стороне, впускным отверстием на внешней стороне и выпускным отверстием на внешней стороне.
Кроме того, в основном корпусе предусмотрен канал для приточного воздуха, который передает наружный воздух от впускного отверстия на внешней стороне к выпускному отверстию на внутренней стороне, и канал для отработанного воздуха, который передает воздух из помещения от впускного отверстия на внутренней стороне к выпускному отверстию. наружная розетка.
Кроме того, предусмотрен теплообменный элемент, который расположен на переходной части канала подачи воздуха и канала отработанного воздуха и обменивается теплом наружного воздуха и теплом воздуха в помещении.
Кроме того, предусмотрены вентилятор подачи воздуха, расположенный в канале подачи воздуха, вентилятор выпуска воздуха, расположенный в канале выпуска воздуха, электродвигатель подачи воздуха, который приводит в действие вентилятор подачи воздуха, и электродвигатель выпуска воздуха, который приводит в движение выпуск воздуха. поклонник.
Кроме того, канал для отработанного воздуха снабжен теплообменным каналом для отработанного воздуха, который выпускает воздух через теплообменный элемент, нормальным вентиляционным каналом, который выводит воздух не через теплообменный элемент, и заслонкой, которая переключает теплообменник. тракт вытяжного воздуха и нормальный вентиляционный тракт.
Кроме того, впускной патрубок внутренней стороны снабжен датчиком внутренней температуры, который определяет внутреннюю температуру, а впускной патрубок наружной стороны снабжен датчиком наружной температуры, который определяет наружную температуру. Кроме того, предусмотрен контроллер, который управляет двигателем подачи воздуха, двигателем выпуска воздуха и заслонкой.
Кроме того, контроллер включает в себя контроллер заслонки, который приводит в действие заслонку. Кроме того, когда контроллер заслонки определяет, что температура в помещении и температура наружного воздуха находятся в диапазоне температур, комфортных для человеческого тела, контроллер заслонки заставляет заслонку переключать путь вытяжного воздуха на путь нормального вентиляционного воздуха.Кроме того, когда контроллер заслонки определяет, что одна из температур в помещении и температура наружного воздуха выходит за пределы диапазона температур, комфортного для человеческого тела, контроллер заслонки заставляет заслонку переключать канал отработанного воздуха на канал теплообмена для отработанного воздуха.
В соответствии с настоящим изобретением можно предоставить приточно-вытяжное вентиляционное устройство, которым можно управлять таким образом, чтобы канал отработанного воздуха с теплообменом и канал нормального вентиляционного воздуха переключались, чтобы не причинять дискомфорта пользователям. и что годовое потребление энергии может быть уменьшено.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
РИС. 1 — схематическая диаграмма, показывающая конфигурацию приточно-вытяжного вентиляционного устройства в первом примерном варианте осуществления и втором примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 2А — схематическая диаграмма воздушного тракта приточно-вытяжного вентиляционного устройства в первом примерном варианте осуществления и втором примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 2В — схематическая диаграмма теплообменного тракта отработанного воздуха приточно-вытяжного вентиляционного устройства в первом примерном варианте осуществления и втором примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 2С — схематическая диаграмма нормального вентиляционного воздушного тракта приточно-вытяжного вентиляционного устройства в первом примерном варианте осуществления и втором примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 3 представляет собой блок-схему управления при запуске устройства приточно-вытяжной вентиляции в первом примерном варианте осуществления и втором примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 4 — блок-схема управления приточно-вытяжным вентиляционным устройством в первом примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 5 — карта зонального распределения температуры и влажности в месте установки приточно-вытяжного вентиляционного устройства в первом примерном варианте осуществления и втором примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 6 представляет собой блок-схему управления при остановке работы приточно-вытяжного вентиляционного устройства в первом примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 7 — блок-схема управления приточно-вытяжным вентиляционным устройством во втором примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 8 — пояснительная схема, показывающая переключение воздушных каналов в зависимости от температуры в приточно-вытяжном вентиляционном устройстве в первом примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 9 — пояснительная схема, показывающая переключение воздушных каналов в зависимости от температуры в приточно-вытяжном вентиляционном устройстве во втором примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 10 — схематическая диаграмма, показывающая конфигурацию приточно-вытяжного вентиляционного устройства в третьем примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 11 — блок-схема управления приточно-вытяжным вентиляционным устройством в третьем примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
РИС. 12 — схема, показывающая конфигурацию обычного приточно-вытяжного вентиляционного устройства.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Первый примерный вариант осуществления
Далее будет описано приточно-вытяжное вентиляционное устройство в первом примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
Приточно-вытяжное вентиляционное устройство 1 в первом примерном варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг.1 должен быть установлен над потолком, внутри боковой стены или под полом в здании. Далее будет описан случай, в котором приточно-вытяжное вентиляционное устройство 1 установлено под полом, как показано на фиг. 1. Приточно-вытяжное устройство вентиляции 1 забирает наружный воздух в помещение с помощью приточного вентилятора 12 и удаляет внутренний воздух из помещения с помощью вытяжного вентилятора 13 .
Со ссылкой на фиг. 1 конфигурация приточно-вытяжного вентиляционного устройства 1 будет описана более подробно.Основной корпус 2 приточно-вытяжного вентиляционного устройства 1 имеет прямоугольную форму и устанавливается под полом.
Кроме того, боковая поверхность 3 a на одной стороне основного корпуса 2 имеет впуск на внешней стороне 4 и выпуск на внешней стороне 5 . Боковая поверхность 3 b , которая противоположна боковой поверхности 3 a , имеет впуск на внутренней стороне 6 и выпуск на внутренней стороне 7 .
В основном корпусе 2 , как показано на РИС. 2А сформирован канал для приточного воздуха 8 , который передает наружный воздух, всасываемый из впускного отверстия на внешней стороне 4 , в комнату через выпускное отверстие на внутренней стороне 7 , и канал для вытяжного воздуха 9 , по которому воздух в помещении поступает из внутреннего помещения. боковой вход 6 наружу через внешний выход 5 .
Эти канал для приточного воздуха 8 и канал для отработанного воздуха 9 разделены разделительными пластинами 10 , 11 .
Кроме того, канал для приточного воздуха 8 и канал для отработанного воздуха 9 соответственно снабжены приточным вентилятором типа Sirocco 12 и вытяжным вентилятором 13 . Эти приточный вентилятор 12 и вытяжной вентилятор 13 соответственно соединены с двигателем подачи воздуха 14 и двигателем выпуска воздуха 15 соответственно. Таким образом, можно управлять скоростью вращения каждого из электродвигателя подачи воздуха 14 и электродвигателя выпуска воздуха 15 .
Кроме того, в месте, в котором канал 8 подачи воздуха и канал 9 отработанного воздуха пересекаются друг с другом, расположен теплообменный элемент 16 , который обменивается теплом между воздухом внутри помещения и воздухом снаружи. Теплообменный элемент 16 предназначен для рекуперации тепла вытяжного воздуха из помещения и обеспечения теплом приточного воздуха снаружи.
Кроме того, теплообменный канал для отработанного воздуха 17 , показанный на фиг. 2B, или нормальный вентиляционный канал 18 , показанный на фиг.2C выбран в качестве вытяжного тракта 9 . Путь отходящего воздуха теплообменника 17, сообщается, как показано на фиг. 2B, от впуска на внутренней стороне 6 к выпуску на внешней стороне 5 через теплообменный элемент 16 . Канал нормального вентиляционного воздуха 18 сообщается, как показано на фиг. 2C, от впуска на внутренней стороне 6 к выпуску на внешней стороне 5 без теплообменного элемента 16 . Переключение между теплообменным каналом для отработанного воздуха 17 и каналом для нормального приточного воздуха 18 осуществляется заслонкой 19 , установленной на канале для отработанного воздуха 9 .
Заслонка 19 соединена с электродвигателем 20 и переключается между теплообменным трактом отработанного воздуха 17 и нормальным вентиляционным каналом 18 . В качестве электродвигателя 20 используется, например, шаговый двигатель.
Далее, как показано на ФИГ. 1, вход со стороны наружного воздуха 4 снабжен датчиком наружной температуры 21 для определения температуры наружного воздуха, а входной канал со стороны внутренней стороны 6 снабжен датчиком температуры в помещении 22 для определения температуры внутри помещения .
Кроме того, предусмотрен контроллер 23 , который управляет приточным вентилятором 12 , вытяжным вентилятором 13 и заслонкой 19 . Далее будет описана работа во время запуска контроллера 23 со ссылкой на блок-схему, показанную на фиг. 3.
РИС. 3 — блок-схема, показывающая операцию во время ее начала. Как показано на фиг. 3, когда выдается запрос на начало работы, контроллер 23 сначала запускает двигатель подачи воздуха 14 на этапе S 31 .Затем контроллер 23 подтверждает на этапе S 32 , что двигатель подачи воздуха 14 запущен. После подтверждения того, что электродвигатель подачи воздуха 14 запущен, контроллер 23 запускает электродвигатель выпуска воздуха 15 на этапе S 33 .
Следует отметить, что контроллер 23 может запустить двигатель выпуска воздуха 15 на этапе S 33 после подтверждения на этапе S 32 , что двигатель подачи воздуха 14 был ускорен до желаемой пороговой скорости вращения.
После подтверждения на этапе S 34 , что двигатель выпуска воздуха 15 запущен, контроллер 23 выполняет управление операцией вентиляции, которая будет описана ниже.
Поскольку электродвигатель подачи воздуха 14 и электродвигатель выпуска воздуха 15 каждый запускается в два разных момента, как описано выше, вибрации, вызываемые электродвигателями во время начала работы, рассеиваются и, таким образом, уменьшаются.
Кроме того, во время запуска работы контроллер 23 запускает электродвигатель подачи воздуха 14 перед запуском электродвигателя выпуска воздуха 15 , так что давление внутри помещения является положительным, в результате чего достигается положительный эффект, заключающийся в том, что предотвращается попадание загрязнений в комнату через щели в поверхности стены и т.п.Кроме того, можно предотвратить попадание горячего наружного воздуха или холодного наружного воздуха в комнату через щели в комнате, в результате чего можно уменьшить дискомфорт для пользователя.
Далее будет описана операция вентиляции с помощью контроллера 23 . Как показано на фиг. 1, контроллер 23 снабжен компаратором 24 , который сравнивает результаты обнаружения датчика наружной температуры 21 и датчика температуры в помещении 22 . Кроме того, контроллер 23 снабжен контроллером заслонки 25 , который управляет электродвигателем 20 для приведения в действие заслонки 19 , чтобы переключаться между теплообменным каналом отработанного воздуха 17 и обычным каналом вентиляции 18 .
Здесь работа компаратора 24 будет описана со ссылкой на блок-схему, показанную на фиг. 4.
Сначала на этапе S 41 определяется, находится ли результат обнаружения (T OA ) датчика наружной температуры 21 в комфортном температурном диапазоне. В настоящем примерном варианте осуществления комфортная температура представляет собой температуру, при которой люди чувствуют себя комфортно в соответствии с индексом дискомфорта.
РИС. 5 — карта распределения зон, показывающая взаимосвязь между температурой и влажностью и индексом дискомфорта.Как правило, зона Z 1 и зона Z 2 представляют среду, в которой люди чувствуют себя горячими и пользуются кондиционером, электрическим вентилятором и т.п. Зона Z 3 и зона Z 5 представляют собой среды, в которых люди ничего особенного не чувствуют. Зона Z 4 — это зона, в которой люди чувствуют себя комфортно, а зона Z 6 и зона Z 7 представляют собой зоны, в которых люди чувствуют себя холодными и носят толстую одежду или используют кондиционер. Что касается общей влажности наружного воздуха, которая колеблется в пределах от 30% до 90%, то диапазон температур наружного воздуха от 20 ° C.до 23 ° C попадает в диапазон Z 4 , в котором люди чувствуют себя комфортно. Следовательно, диапазон комфортных температур установлен в диапазоне от 20 ° C до 23 ° C, и определяется, находится ли температура наружного воздуха в этом диапазоне.
Если результат обнаружения датчика наружной температуры 21 (далее «температура наружного воздуха T OA ») выходит за пределы комфортного диапазона температур, контроллер 23 дает команду контроллеру заслонки 25 вызвать заслонку 19 для работы так, чтобы канал отходящего воздуха теплообменника 17 функционировал как канал отработанного воздуха 9 .Управление осуществляется, как описано выше, чтобы наружный воздух, вызывающий у людей дискомфорт, не попадал напрямую в комнату. Также в этом случае, что касается общей влажности наружного воздуха, которая колеблется в диапазоне от 30% до 90%, диапазон комфортных температур устанавливается в диапазоне от 20 ° C до 23 ° C, который находится в зоне Z 4 , в котором люди чувствуют себя комфортно, и определение сделано.
Если температура наружного воздуха T OA находится в диапазоне комфортных температур, она определяется на этапе S 42 на фиг.4, находится ли результат обнаружения датчика температуры в помещении 22 (далее именуемого «температура в помещении T RA ») в диапазоне комфортных температур.
Если температура в помещении T RA находится в диапазоне комфортных температур, контроллер 23 дает команду контроллеру заслонки 25 активировать заслонку 19 , чтобы нормальный канал вентиляции 18 функционировал как канал вытяжного воздуха 9 . То есть определяется, что тепло не требуется рекуперировать, поскольку как внутри, так и снаружи помещения находится в комфортном состоянии, и операция выполняется с каналом вытяжного воздуха 9 , переключенным на нормальный канал вентиляционного воздуха 18 , который не проходит через теплообменный элемент 16 .
В случае, если объемы вентиляционного воздушного потока теплообменного тракта отработанного воздуха 17 и нормального вентиляционного канала 18 одинаковы, поскольку нормальный вентиляционный канал 18 не проходит через теплообменный элемент 16 , уменьшается внутренняя потеря давления и, таким образом, снижается энергопотребление. Таким образом, в случае использования нормального вентиляционного канала , 18, , даже если скорость вращения двигателя выпуска воздуха 15 установлена низкой, объем приточного воздушного потока и объем вытяжного воздушного потока могут оставаться одинаковыми.Следовательно, в среде, в которой не требуется рекуперация тепла, можно сэкономить энергию, выбрав нормальный канал для вентиляции 18 в качестве канала для вытяжного воздуха 9 , и пользователь не будет испытывать дискомфорта, даже если наружный воздух втянуты в комнату как есть, так как как внутри, так и снаружи помещения находятся в комфортном состоянии.
В качестве альтернативы объем вытяжного воздуха можно установить меньше, чем объем приточного воздуха. То есть, когда внутри комнаты устанавливается положительное давление, можно предотвратить попадание загрязнения в комнату через щели в поверхности стены.Кроме того, можно дополнительно снизить энергопотребление электродвигателя выпуска воздуха 15 и, таким образом, сэкономить энергию.
Если температура в помещении T RA выходит за пределы комфортного диапазона температур, контроллер 23 дает команду контроллеру заслонки 25 активировать заслонку 19 , чтобы канал отработанного воздуха с теплообменником 17 функционировал как канал отработанного воздуха 9 . Это состояние представляет состояние, в котором работает кондиционер или подобное.Следовательно, управление выполняется таким образом, чтобы наружный воздух не всасывался напрямую, и использовался теплообменный канал для отработанного воздуха , 17, , благодаря чему кондиционер мог работать эффективно.
Поскольку комфортные состояния внутреннего и наружного воздуха определяются на основе температур для переключения канала отработанного воздуха 9 между теплообменным каналом отработанного воздуха 17 и обычным каналом вентиляции 18 , дискомфорта не возникает. для пользователя, а экономия энергии может быть достигнута путем выбора нормального вентиляционного канала 18 в состоянии, в котором нет необходимости рекуперировать тепло.
Далее, для расчета индекса дискомфорта (DI) необходимо использовать не только температуру, но и влажность. В этом случае, когда предполагается, что влажность в среде использования составляет от 30% до 90%, диапазон температур от 20 ° C до 23 ° C приводит к тому, что индекс дискомфорта (DI) находится в зоне Z 4 ( удобный), показанный на фиг. 5. Другими словами, индекс дискомфорта (DI) можно рассчитать только по температуре, благодаря чему можно снизить стоимость.
Кроме того, в настоящем примерном варианте осуществления диапазон комфортной температуры установлен в диапазоне от 20 ° C.до 23 ° C, исходя из диапазона влажности наружного воздуха от 30% до 90%; однако диапазон комфортных температур может быть расширен или сужен по усмотрению администратора (пользователя). То есть, в зависимости от настройки индекса дискомфорта (DI), нормальная операция вентиляции может выполняться также в зоне Z 3 и зоне Z 5 , показанных на фиг. 5.
Кроме того, в настоящем примерном варианте осуществления описание характерно для нормальной работы вентиляции, в которой канал 9 отработанного воздуха переключается на канал 18 нормального воздуха вентиляции.Однако определение приведения в действие заслонки 19 может быть дополнительно выполнено только путем сравнения величин внутренней температуры T RA и наружной температуры T OA . В частности, в сезон охлаждения нормальная операция вентиляции может выполняться, когда удовлетворяется T OA
Далее, когда выдается запрос на прекращение нормальной работы вентиляции, контроллер 23 для управления двигателем подачи воздуха 14 и двигателем выпуска воздуха 15 сначала замедляет или останавливает двигатель выпуска воздуха 15 на этапе S 61 , как показано на ФИГ.6.
Затем контроллер 23 подтверждает на этапе S 62 , что двигатель выпуска воздуха 15 остановился. После подтверждения того, что электродвигатель выпуска воздуха 15 остановился, контроллер 23 замедляет или останавливает электродвигатель подачи воздуха 14 на этапе S 63 . Однако на этапе S 62 может быть подтверждено, что электродвигатель 15 выпуска воздуха замедлился до желаемой пороговой скорости вращения, так что электродвигатель 14 подачи воздуха замедляется или останавливается на этапе S 63 .
Затем, после подтверждения на этапе S 64 , что двигатель подачи воздуха 14 остановился, контроллер 23 останавливается, чтобы остановить работу.
Таким образом, электродвигатель подачи воздуха 14 и электродвигатель выпуска воздуха 15 останавливаются отдельно; таким образом, вибрации, вызываемые двигателем подачи воздуха 14 и двигателем выпуска воздуха 15 во время остановки работы, могут быть рассеяны и уменьшены.
Кроме того, во время остановки работы, поскольку электродвигатель выпуска воздуха 15 замедляется или останавливается до того, как электродвигатель подачи воздуха 14 замедляется или останавливается, давление внутри помещения поддерживается положительным.Поскольку давление внутри помещения поддерживается положительным, как описано выше, достигается благоприятный эффект, заключающийся в том, что предотвращается попадание загрязнения в комнату через зазоры в поверхности стены или тому подобное.
Второй примерный вариант осуществления
Далее будет описано приточно-вытяжное вентиляционное устройство во втором примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
В приточно-вытяжном вентиляционном устройстве в первом примерном варианте осуществления настоящего изобретения переключение выполняется между теплообменным каналом отработанного воздуха 17 и обычным каналом вентиляции 18 в зависимости от температуры в помещении и на улице, так что среда, в которой находится пользователь, — это зона Z 4 , показанная на фиг.5.
Однако в других зонах, а именно в зоне Z 3 и зоне Z 5 , в зависимости от условий температуры и влажности, существует условие, при котором пользователь не испытывает дискомфорта даже в случае нормальный вентиляционный канал 18 , по которому наружный воздух напрямую втягивается в помещение. Далее будет описано приточно-вытяжное вентиляционное устройство во втором примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг.1, в приточно-вытяжном вентиляционном устройстве в данном примерном варианте осуществления входной патрубок 4 наружной стороны снабжен датчиком наружной влажности 26 , который определяет влажность наружного воздуха, а входной патрубок 6 внутренней стороны обеспечивает влажность в помещении. датчик 27 , который определяет влажность в помещении.
Кроме того, контроллер 23 снабжен вычислителем количества тепла 28 , который вычисляет энтальпию наружного воздуха J OA на основе результата обнаружения датчика наружной температуры 21 (наружная температура T OA ) и результата обнаружения наружного воздуха. датчик влажности 26 (наружная влажность H OA ), и который вычисляет энтальпию в помещении J RA на основе результата обнаружения датчика температуры в помещении 22 (температура в помещении T RA ) и результата обнаружения датчика влажности в помещении 27 (H RA ).Кроме того, предоставляется компаратор 24 , который сравнивает энтальпию внутри помещения с энтальпией вне помещения, вычисленной с помощью калькулятора количества тепла 28 .
Далее компаратор 24 , предусмотренный в контроллере 23 , будет описан со ссылкой на блок-схему, показанную на фиг. 7.
Сначала на шаге S 71 и шаге S 72 определяется, находятся ли температура наружного воздуха T OA и температура внутри помещения T RA в заранее определенном комфортном диапазоне температур, чтобы определить нормальный вентиляция.
Затем, если на этапе S 71 или этапе S 72 определено, что одна из температуры наружного воздуха T OA и температуры в помещении T RA определена как выходящая за пределы предварительно определенного диапазона комфортных температур, процесс переходит к этапу S 73 . На этапе S 73 и следующем этапе S 74 или этапе S 76 определяется, является ли температура наружного воздуха T OA выше или ниже диапазона зоны Z 4 (20 ° C).до 23 ° С).
Если температура наружного воздуха T OA ниже, чем в зоне Z 4 (от 20 ° C до 23 ° C), то есть T OA <20 ° C, она определяется на этапе S 74 находится ли температура наружного воздуха T OA в диапазоне Z 5 . Что касается общей влажности наружного воздуха, которая изменяется в диапазоне от 30% до 90%, диапазон температур наружного воздуха от 16 ° C до 20 ° C попадает в диапазон зоны Z 5 . Следовательно, температурный диапазон зоны Z 5 установлен в диапазоне от 16 ° C.до 20 ° C. Если определено, что температура наружного воздуха T OA находится вне зоны Z 5 (от 16 ° C до 20 ° C), то есть, если на этапе S 74 определено, что T OA <16 ° C удовлетворяет, внешняя среда находится в зоне Z 6 или зоне Z 7 , в которой людям холодно. Следовательно, контроллер 23 заставляет контроллер заслонки 25 управлять заслонкой 19 , так что канал отработанного воздуха теплообменника 17 функционирует как канал отработанного воздуха 9 .Таким образом, управление осуществляется таким образом, чтобы наружный воздух, вызывающий у людей чувство дискомфорта, не попадал напрямую в комнату.
С другой стороны, на этапе S 74 определяется, что температура наружного воздуха T OA находится в диапазоне зоны Z 5 (16 ° C ≤ T OA <20 ° C), энтальпия в помещении J RA вычисляется на этапе S 75 с помощью калькулятора количества тепла 28 на основе температуры в помещении T RA и результата обнаружения датчика влажности в помещении 27 (влажность в помещении H RA ).Кроме того, калькулятор количества тепла 28 вычисляет энтальпию наружного воздуха J OA на основе температуры наружного воздуха T OA и результата обнаружения датчика наружной влажности 26 (влажность наружного воздуха H OA ). Затем, если компаратор 24 определяет, что (внутренняя энтальпия J RA )> (наружная энтальпия J OA ) удовлетворяется, контроллер 23 заставляет контроллер заслонки 25 управлять заслонкой 19 , чтобы теплообменник выхлопных газов воздушный тракт 17 выбран.Поскольку пользователь чувствует себя холодным, когда наружный воздух, имеющий меньшее количество тепла, чем внутренний воздух, забирается в комнату, здесь выполняется управление таким образом, чтобы не всасывать напрямую наружный воздух.
С другой стороны, если компаратор 24 определяет на этапе S 75 , что (энтальпия в помещении J RA ) <(энтальпия вне помещения J OA ) удовлетворяется, контроллер 23 вызывает контроллер заслонки 25 для управления заслонкой 19 , чтобы канал нормального приточного воздуха 18 функционировал как канал вытяжного воздуха 9 .Для того, чтобы всасывать наружный воздух, имеющий большее количество тепла, чем воздух в помещении, чтобы окружающая среда в помещении приближалась к зоне Z 4 , управление выполняется таким образом, чтобы канал нормального вентилируемого воздуха 18 непосредственно забирал наружный воздух, выбран.
В качестве альтернативы, если на этапе S 73 определено, что температура наружного воздуха T OA выше, чем диапазон зоны Z 4 , на этапе S 76 определяется, равна ли температура наружного воздуха T OA . в пределах зоны Z 3 .Что касается общей влажности наружного воздуха, которая варьируется в диапазоне от 30% до 90%, диапазон температур наружного воздуха от 23 ° C до 25 ° C попадает в диапазон зоны Z 3 . Следовательно, диапазон температур зоны Z 3 установлен в диапазоне от 23 ° C до 25 ° C.Если наружная температура T OA выходит за пределы диапазона Z 3 , то есть T OA > 25 ° C, внешняя среда находится в зоне Z 1 или зоне Z 2 , в которой людям жарко.Следовательно, контроллер 23 заставляет контроллер заслонки 25 управлять заслонкой 19 , так что канал отработанного воздуха теплообменника 17 функционирует как канал отработанного воздуха 9 . Управление осуществляется таким образом, чтобы не попадать напрямую наружный воздух, из-за чего пользователю становится жарко.
С другой стороны, если определено, что температура наружного воздуха T OA находится в диапазоне зоны Z 3 (23 ° C. T OA <25 ° C).), энтальпия в помещении J RA вычисляется на этапе S 77 с помощью калькулятора количества тепла 28 на основе температуры в помещении T RA и влажности в помещении H RA . Кроме того, энтальпия наружного воздуха J OA рассчитывается на основе температуры наружного воздуха T OA и влажности наружного воздуха H OA . Затем компаратор 24 сравнивает энтальпию снаружи J OA с энтальпией в помещении J RA , и если (энтальпия в помещении J RA ) <(энтальпия вне помещения J OA ), контроллер 23 вызывает контроллер заслонки. 25 для управления заслонкой 19 так, чтобы канал отработанного воздуха 9 переключался на канал отработанного воздуха теплообменника 17 .Если наружный воздух имеет большее количество тепла, чем воздух в помещении, пользователь чувствует себя горячим; поэтому управление осуществляется таким образом, чтобы не попадать непосредственно наружный воздух.
В качестве альтернативы, если на этапе S 77 определено, что (энтальпия в помещении J RA )> (энтальпия вне помещения J OA ) удовлетворяется, контроллер 23 заставляет контроллер заслонки 25 управлять заслонкой 19 , чтобы канал вытяжного воздуха 9 переключился на канал нормального приточного воздуха 18 .Для того, чтобы всасывать наружный воздух, имеющий меньшее количество тепла, чем воздух в помещении, чтобы окружающая среда в помещении приближалась к зоне Z 4 , управление выполняется таким образом, чтобы канал отработанного воздуха 17 теплообменника принимал непосредственно наружный воздух функционирует как вытяжной канал 9 .
РИС. 8 показывает область S 1 , в которой выполняется нормальная вентиляция в соответствии с первым примерным вариантом осуществления настоящего изобретения, а на фиг. 9 показывает область S 2 , в которой выполняется нормальная вентиляция в соответствии с настоящим примерным вариантом осуществления.
Как описано выше, путем сравнения энтальпий внутри помещения и снаружи в зоне Z 3 и зоне Z 5 , в которой люди не чувствуют ни тепла, ни холода, определяется состояние, которое не вызывает дискомфорта для пользователя. Таким образом, область S 2 , в которой выполняется нормальная вентиляция, становится больше, в результате чего время работы с нормальным вентиляционным каналом 18 увеличивается, и можно дополнительно экономить энергию.
Кроме того, в случае, когда объемы вентиляционного воздушного потока теплообменного канала отработанного воздуха 17 и нормального вентиляционного канала 18 остаются неизменными, поскольку нормальный канал вентиляционного воздуха 18 не проходит через теплообменный элемент 16 снижается внутренняя потеря давления и снижается энергопотребление.То есть, даже если скорость вращения двигателя , 15, для выпуска воздуха установлена низкой, объем приточного воздушного потока и объем выпускного воздушного потока могут оставаться одинаковыми. Следовательно, в среде, в которой не требуется рекуперация тепла, можно сэкономить энергию, выбрав нормальный канал для вентиляции 18 в качестве канала для вытяжного воздуха 9 , и пользователь не будет испытывать дискомфорта, даже если наружный воздух втянуты в комнату как есть, так как как внутри, так и снаружи помещения находятся в комфортном состоянии.
В качестве альтернативы объем вытяжного воздуха можно установить меньше, чем объем приточного воздуха. То есть, когда внутри комнаты устанавливается положительное давление, можно предотвратить попадание загрязнения в комнату через щели в поверхности стены. Следовательно, можно дополнительно снизить энергопотребление электродвигателя выпуска воздуха 15 и, таким образом, сэкономить энергию.
Следует отметить, что во время запуска и остановки работы электродвигатель подачи воздуха 14 и электродвигатель выпуска воздуха 15 предпочтительно запускаются и останавливаются в том же порядке, что и в первом примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
Третий примерный вариант осуществления
Далее будет описано приточно-вытяжное вентиляционное устройство в третьем примерном варианте осуществления настоящего изобретения.
Хотя на чертежах это не показано, теплоизолятор прикреплен или заполнен в корпусе стены или над потолком дома. Однако в некоторых частях теплоизолятор заполнен не полностью. Далее, когда приточно-вытяжное вентиляционное устройство 1 , показанное на фиг. 10 работает так, что объем воздушного потока на стороне подачи воздуха больше, воздух в помещении может выходить наружу через зазоры в помещении или может втекать в корпус стены.В приточно-вытяжном вентиляционном устройстве в третьем примерном варианте осуществления настоящего изобретения будет дано описание управления, при котором температура точки росы в помещении сравнивается с температурой наружного воздуха, а температура точки росы в помещении ниже. чем температура наружного воздуха.
Как показано на фиг. 10, контроллер 23 снабжен вычислителем температуры точки росы внутри помещения 30 и блоком определения конденсации росы 31 .Калькулятор температуры точки росы в помещении 30 рассчитывает температуру точки росы в помещении на основе результатов определения датчика температуры в помещении 22 и датчика влажности в помещении 27 . Блок определения конденсации росы 31 сравнивает температуру точки росы в помещении с температурой наружного воздуха, и, если температура точки росы в помещении ниже температуры наружного воздуха, блок 31 определения конденсации росы определяет, что конденсация росы должна произойти.
В вышеупомянутой конфигурации операция, в которой потребление энергии может быть уменьшено и в которой конденсация росы не происходит в корпусе стены здания в промежуточный сезон, будет описана со ссылкой на блок-схему, показанную на фиг. 11.
После включения питания на этапе Sill определяется, что результат обнаружения датчика наружной температуры 21 (далее именуемый «наружная температура T OA ») находится в диапазоне температур промежуточного сезон.В настоящем примерном варианте осуществления диапазон температур общего промежуточного сезона находится в диапазоне от 14 ° C до 24 ° C.
Если температура наружного воздуха T OA выходит за пределы диапазона температур промежуточного сезона, существует разница температур между температурой наружного воздуха и температурой в помещении, и теплообмен является эффективным. Следовательно, скорости вращения двигателя 14 подачи воздуха и двигателя 15 выпуска воздуха регулируются таким образом, чтобы объем приточного воздушного потока и объем вытяжного воздушного потока уравновешивались.
С другой стороны, если температура наружного воздуха T OA находится в диапазоне температур промежуточного сезона, калькулятор температуры точки росы в помещении 30 вычисляет температуру точки росы в помещении T DP на этапе S 112 из результаты обнаружения датчика температуры в помещении 22 и датчика влажности в помещении 27 (температура в помещении T RA и влажность в помещении H RA ).
Затем, на этапе S 113 , температура точки росы в помещении T DP сравнивается с температурой наружного воздуха T OA .Если температура наружного воздуха T OA ниже, чем температура точки росы в помещении T DP , вероятно образование конденсата в месте, где воздух в помещении и наружный воздух соприкасаются со стеной или чем-то подобным между ними. В этом состоянии, если объем вытяжного воздуха уменьшается для снижения потребления энергии, давление внутри помещения становится положительным, и воздух в помещении перемещается изнутри наружу комнаты и попадает в корпус стены, в результате чего происходит конденсация росы. в корпусе стены.Чтобы решить эту проблему, электродвигатель подачи воздуха 14 и электродвигатель выпуска воздуха 15 управляются таким образом, чтобы объем приточного и вытяжного воздуха уравновешивался.
Выполняя операцию, как описано выше, так, чтобы объем приточного воздуха и объем вытяжного воздуха были уравновешены, предотвращается попадание внутреннего воздуха в корпус стены, и, таким образом, предотвращается возникновение конденсации росы в корпусе стены.
С другой стороны, температура точки росы в помещении T DP сравнивается с температурой наружного воздуха T OA на этапе S 113 , и если температура наружного воздуха T OA выше температуры точки росы в помещении T DP , конденсация росы никогда не происходит в корпусе стены.Следовательно, объем вытяжного воздушного потока уменьшается.
Как описано выше, может быть предусмотрено вентиляционное устройство, которое может определять, соответствует ли температура наружного воздуха T OA промежуточному сезону, и если определено, что температура наружного воздуха T OA находится в промежуточном сезоне, а конденсация росы — не происходит в корпусе стенки, объем вытяжного воздушного потока может быть уменьшен, и, таким образом, может быть уменьшено потребление энергии.
Следует отметить, что электродвигатель 14 подачи воздуха и электродвигатель 15 выпуска воздуха, используемые в настоящем примерном варианте осуществления, могут быть электродвигателями переменного тока или электродвигателями постоянного тока при условии, что скорость вращения электродвигателей может контролироваться.
В настоящем примерном варианте осуществления описан случай, в котором подающий воздух вентилятор 12 и вытяжной вентилятор 13 используются для одновременной подачи и отвода воздуха; однако в случае приточного вентиляционного устройства, которое только подает воздух, операция создания давления в помещении прекращается, то есть останавливается работа приточного вентиляционного устройства.