Наборная вентиляция. Элементы систем вентиляции

В стандартных наборных системах вентиляции используются вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и другие элементы, позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Расходы на электроэнергию необходимую для их работы могут быть довольно большими. Наборная система вентиляция может подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в необходимом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах естественно вентиляции.

Отметим, что на практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, то есть одновременно естественную и механическую вентиляцию. Вентиляционное оборудование подбирается для каждого конкретного помещения, в зависимости от типа вентиляционной системы  и наиболее подходящее в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически.

Состав наборной системы вентиляции

1. Воздухозаборная вентиляционная решетка. Через воздухозаборную вентиляционную решетку в систему поступает наружный воздух. Вентиляционные решетки, как и все другие элементы вентиляционной системы, бывают круглой или прямоугольной формы. Эти решетки не только выполняют декоративные функции, но и защищают систему вентиляции от попадания внутрь капель дождя и посторонних предметов.



2. Воздушный клапан. Воздушный клапан предотвращает попадание в помещение наружного воздуха при выключенной системе вентиляции. Воздушные клапаны особенно необходим зимой, поскольку без него в помещение будет попадать холодный воздух и снег. Как правило, в приточных системах вентиляции устанавливаются клапаны с электроприводом, что позволяет полностью автоматизировать управление системой — при включении вентилятора (и калорифера) клапан открывается, при выключении — закрывается.



3. Фильтр. Фильтр необходим для защиты как самой системы вентиляции, так и вентилируемых помещений от пыли, пуха, насекомых. Обычно устанавливается один фильтр грубой очистки, который задерживает частицы величиной более 10 мкм. Если к чистоте воздуха предъявляются повышенные требования, то дополнительно могут быть установлены фильтры тонкой очистки (задерживают частицы до 1 мкм) и особо тонкой очистки (задерживают частицы до 0,1 мкм). Фильтрующим материалом в фильтре грубой очистки служит ткань из синтетических волокон, например, акрила. Фильтры для вентиляции необходимо периодически очищать от грязи и пыли, обычно не реже 1 раза в месяц, а по необходимости заменить. Для контроля загрязнения фильтра можно установить дифференциальный датчик давления, который контролирует разность давления воздуха на входе и выходе фильтра — при загрязнении разность давления увеличивается.



4. Калорифер. Калорифер или воздухонагреватель нужен для подогрева подаваемого с улицы воздуха в зимний период. Калорифер может быть водяным, паровым (подключается к системе центрального отопления) или электрическим. Для небольших приточных установок выгоднее использовать электрические калориферы, поскольку установка такой системы требует меньших затрат. Для больших офисов (площадью более 100 кв. м.) желательно использовать водяные нагреватели, иначе затраты на электроэнергию окажутся существенным. Существует способ на 30–50% снизить затраты на подогрев поступающего воздуха. Для этого используется рекуператор — устройство, в котором холодный приточный воздух нагревается за счет теплообмена с удаляемым теплым воздухом.



5. Охладитель воздуха. Охладители предназначены для охлаждения приточного воздуха в летний период. Существуют фреоновые охладители и водяные охладители воздуха. В качестве хладагента (рабочей среды) может быть: охлажденная вода , смесь воды и гликоля, фреон (например R22). Хладагент, в зависимости от типа рабочей среды, может поступать от чиллера (вода) или от компрессорно-конденсаторного блока (фреон).


6. Вентилятор. Вентилятор — это основной элемент любой системы механической вентиляции. Он подбирается с учетом двух основных параметров: производительности, то есть количества прокачиваемого воздуха и полном давлении. По конструктивному исполнению вентиляторы разделяются на осевые (пример — бытовые вентиляторы «на ножке») и радиальные или центробежные («беличье колесо»). Осевые вентиляторы обеспечивают хорошую производительность, однако характеризуются низким полным давлением, то есть, если на пути воздушного потока встречается препятствие (длинный воздуховод с отводами, решетка и т.п.), то скорость потока существенно уменьшается. Поэтому в системах вентиляции с разветвленной сетью воздуховодов применяют радиальные вентиляторы, отличающиеся высоким давлением созданного воздушного потока. Другими важными характеристиками вентиляторов является уровень шума и габариты. Эти параметры в большой степени зависят от марки оборудования.




7. Шумоглушитель. Поскольку вентилятор является источником шума, после него обязательно устанавливают канальный шумоглушитель, чтобы предотвратить распространение звука по системе воздуховодов. Основным источником шума при работе вентилятора являются турбулентные завихрения воздуха на его лопастях, то есть аэродинамические шумы. Для снижения этих шумов используется шумоглушители стенки которых облицованы звукопоглощающим атериалом определенной толщины. В качестве звукопоглощающего материала обычно используют минеральную вату, стекловолокно и со специальным покрытием поверхности.


8. Воздуховоды. После выхода из шумоглушителя обработанный воздушный поток готов к распределению по помещениям. Для этих целей используются воздухопроводная сеть, состоящая из воздуховодов и фасонных изделий (тройников, отводов, переходников). Основными характеристиками воздуховодов являются площадь сечения, форма (круглая или прямоугольная) и жесткость (бывают жесткие, полугибкие и гибкие воздуховоды). Скорость потока в воздуховоде не должна превышать определенного значения, иначе воздуховод станет источником шума. Поэтому площадью сечения воздуховода определяется объем прокачиваемого воздуха, то есть размер воздуховодов подбирается исходя из расчетного значения воздухообмена и максимально допустимой скорости воздуха. Жесткие воздуховоды изготавливаются из оцинкованной стали и могут иметь круглую или прямоугольную форму. Полугибкие и гибкие воздуховоды имеют круглую форму и изготавливаются из многослойной алюминиевой фольги. Круглую форму таким воздуховодам придает каркас из свитой в спираль стальной проволоки. Такая конструкция удобна тем, что воздуховоды при транспортировке и монтаже можно складывать «гармошкой». Недостатком гибких воздуховодов является высокое аэродинамическое сопротивление, вызванное неровной внутренней поверхностью, поэтому их используют только на участках небольшой протяженности.

9. Воздухораспределители и диффузоры. Через воздухораспределители воздух из воздуховода попадает в помещение. Как правило, в качестве воздухораспределителей используют решетки (круглые или прямоугольные, настенные или потолочные) или диффузоры (плафоны). Помимо декоративных функций, воздухораспределители служат для равномерного рассеивания воздушного потока по помещению, а также для индивидуальной регулировки воздушного потока, направляемого из воздухораспределительной сети в каждое помещение.


10. Автоматика. Последним элементом вентиляционной системы является электрический щит, в котором обычно монтируют систему управления вентиляцией. В простейшем случае система управления состоит только из выключателя с индикатором, позволяющего включать и выключать вентилятор. Однако чаще всего используют систему управления с элементами автоматики, которая включает калорифер при понижении температуры приточного воздуха, следит за чистотой фильтра, управляет воздушным клапаном и т.д. В качестве датчиков для системы управления используют термостаты, гигростаты, датчики давления и т.п.