Компоненты систем вентиляции

Любая наборная система вентиляции собирается из отдельных компонентов, как конструктор. В этом разделе мы расскажем об основных элементах вентиляционных систем на примере приточной искусственной системы вентиляции (во всех остальных типах вентиляционных систем используются те же компоненты).Такая система вентиляции состоит из следующих элементов, расположенных от входа к выходу:воздухозаборная решетка, клапан, фильтр, вентилятор, калорифер, шумоглушитель, система воздуховодов и воздухораспределительные устройства. Управляется эта система с помощью блока автоматики, расположенного в выносном щите управления.

1. Воздухозаборная решетка закрывает отверстие в стене, через которое в систему вентиляции поступает свежий воздух. Эта решетка выполняет декоративную и защитную функции — предотвращает попадание внутрь системы посторонних предметов, воды во время дождя и т.п. Изготавливаются такие решетка, как правило, из металла и бывают круглой или прямоугольной формы.

2. Воздушный клапан является необходимым элементом любой приточной системы вентиляции. Он предназначен для перекрытия воздушного канала, когда система вентиляции не работает. Если такой клапан не устанавливать, то в холодное время года даже при выключении вентилятора в помещение будет поступать холодный воздух. А это не только создаст ощущение дискомфорта, но и может вызвать конденсацию воды на холодной поверхности элементов системы вентиляции (при включении вентиляции воздух будет нагреваться калорифером, поэтому конденсации влаги не произойдет).

Наибольшее распространение получили два типа клапанов:пружинный обратный клапан(типа «бабочка») и воздушный клапан с электроприводом и возвратной пружиной. Первый тип воздушного клапана недорог, но он менее эффективен, поскольку не исключает попадание наружного воздуха при выключении приточной установке. Воздушный клапан с электроприводом дороже, но он гарантированно перекрывает доступ холодного воздуха.

Кроме этого существуют недорогие ручные клапана— в них открытие и закрытие заслонки производится с помощью рукоятки. Если в системе вентиляции установлен пружинный обратный клапан, то дополнительно к нему рекомендуется устанавливать ручной клапан для того, чтобы иметь возможность гарантированно перекрыть доступ холодного воздуха при отключении вентиляции на длительный период, например, при отъезде в командировку или отпуск.

3. Воздушный фильтр устанавливается перед вентилятором и защищает как компоненты системы, так и вентилируемое помещение от пыли, тополиного пуха, насекомых и т.п. Заметим, что без фильтра, а также с сильно загрязненным фильтром эксплуатировать систему вентиляции нельзя, иначе пыль быстро выведет из строя подшипники вентилятора.

Фильтр всегда является легко съемным, для того, чтобы его можно было легко почистить. Если установить дифференциальный датчик давления, то система автоматики сможет следить за чистотой фильтра и подавать сигнал при его загрязнении.

Фильтры, устанавливаемые в системы вентиляции, различаются по классу очистки, который определяется минимальным размером задерживаемых частиц. В бытовых условиях обычно применяют фильтр класса EU-3, который задерживает частицы величиной до 10 мкм. Также иногда устанавливаются фильтры тонкой очистки класса EU-4 и EU-5. Заметим, что чем выше класс очистки фильтра, тем больше его сопротивление, а это приводит к уменьшению производительность системы вентиляции.

4. Вентилятор является основой механической (искусственной) системы вентиляции — он создает необходимый напор и обеспечивает требуемое поступление воздуха в вентилируемые помещения. Основными параметрами вентилятора являются производительность (показывает, какое количество воздуха прокачивает вентилятор за один час), полное давление (характеризует возможность вентилятора создать необходимый напор воздуха для преодоления сопротивления элементов системы — фильтра, воздуховодов, решеток), конструктивное исполнение (осевой или центробежный), габариты и уровень шума.

При расчете системы вентиляции используется, так называемая, вентиляционная характеристика, которая показывает зависимость производительности вентилятора от давления — чем выше сопротивление воздухопроводной сети, тем выше потери давление и ниже производительность вентилятора. В системах вентиляции, как правило, используются центробежные вентиляторы, которые имеют стабильные вентиляционные характеристики и могут работать с разветвленной сетью воздуховодов. Бытовые осевые вентиляторы в вентиляционных системах не применяются, поскольку они не смогут «прокачать» воздухопроводную сеть.

5. Калорифер используется для нагрева воздуха в холодное время года. В соответствии со СНиП, температура подаваемого воздуха должна быть не ниже +16ºС, поэтому в наших широтах установка калорифера является обязательной. Мощность калорифера рассчитывается исходя из минимальной температуры наружного воздуха (для Москвы принимается равной -28ºС) и производительности системы вентиляции. Например, для приточной системы, рассчитанной на 50— 70 кв.м (производительность 350 кб.м/ч) при нагреве воздуха от -26ºС до +16ºС мощность калорифера должна составлять около 5,9 кВт. Для управления калорифером используется специальный регулятор, который позволяет плавно изменять мощность калорифера и автоматически поддерживать заданную температуру на выходе системы вентиляции.

В приточных системах производительностью свыше 1500— 2000 кб.м/ч обычно устанавливают водяные калориферы, подключаемые к системе центрального отопления, поскольку использование в этом случае электрических калориферов невозможно из-за высоких эксплуатационных расходов или по причине отсутствия электропитания необходимой мощности. Однако стоимость систем вентиляции с водяным калорифером заметно выше, поскольку для предотвращения замерзания воды в калорифере необходимо применение дорогой системы автоматики.

Для уменьшения требуемой мощности калорифера и снижения эксплуатационных затрат применяют рекуператор. Это устройство, в котором удаляемый из помещения теплый воздух и подаваемый снаружи холодный обмениваются теплом не смешиваясь при этом друг с другом. Рекуператоры позволяют сократить расходы на 60 –70%, однако в виду их высокой стоимости они имеют ограниченное применение.

6. Шумоглушитель предназначен для предотвращения распространения шума от вентилятора через воздуховоды. Если шумоглушитель не устанавливать, то шум от работающего вентилятора будет создавать заметный дискомфорт даже в офисных помещениях, не говоря уже о жилых комнатах и, тем более, спальнях. Шумоглушитель представляет собой круглый или прямоугольный корпус, внутренняя поверхность которого облицована звукопоглощающим материалом — минеральной ватой, базальтовым волокном и т.п.

7. После шумоглушителя воздушный поток попадает в воздухопроводную сеть, которая состоит из воздуховодов и, при необходимости, фасонных изделий — переходников, разветвителей, поворотов и т.п. По этой сети воздух попадает в вентилируемые помещения.

Основными параметрами воздуховодов являются:площадь сечения, тип (гибкий, полугибкий, жесткий), форма (прямоугольная или круглая) и наличие теплоизоляции. Площадь сечения воздуховода рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции таким образом, чтобы скорость воздуха в воздуховоде не превышала определенного значения (обычно скорость ограничивают на уровне 3 м/с для жилых помещений и до 7 метров при транзитной прокладке). При большей скорости воздуховод становится источником шума.

Тип воздуховода определяется материалом, из которого он изготовлен. Для жестких воздуховодов материалом служит оцинкованная жесть, при этом они могут быть круглые или прямоугольные. Гибкие и полугибкие воздуховоды могут быть только круглой формы, поскольку изготавливаются из многослойной алюминиевой фольги, обмотанной вокруг каркаса из свитой в спираль проволоки. Такие воздуховоды получили большое распространение благодаря легкости транспортировки и монтажа — их можно складывать «гармошкой» и сгибать. В тоже время они не лишены недостатков — из-за неровной внутренней поверхности они имеют высокое аэродинамическое сопротивление и поэтому создают большое сопротивление.

Теплоизолированные воздуховоды покрыты сверху слоем теплоизоляционного материала и используются в системах кондиционирования для предотвращения возникновения конденсации.

8. Последними на пути воздушного потока находятся воздухораспределители. Они могут выполняться в виде решеток самых разных форм, расцветок и конструкций, а также в виде круглых диффузоров. Воздухораспределители выполняют не только декоративные функции, но и служат для равномерного распределения по помещению воздушного потока.

Воздухораспределители бывают регулируемые и нерегулируемые. Регулируемые воздухораспределители позволяют регулировать количество воздуха попадающего в помещение и служат для регулировки воздухообмена в разных помещениях, обслуживающихся от одной ветки воздухопровода.

9. Для управления системой вентиляции используется блок автоматики. Как правило, его выполняют в виде выносного щита управления, внутри которого размещены элементы системы автоматики, а на переднюю панель щита вынесены органы управления и индикации. Такая система позволяет регулировать скорость вентилятора, поддерживать заданную температуру воздуха, контролировать чистоту фильтра, управлять дополнительными устройствами и т.п.