Toevoer- en afvoerventilatie-eenheden: een vergelijkend overzicht van verschillende soorten apparatuur

Het natuurlijke luchtcirculatiesysteem werkt vaak niet goed - de prestaties zijn afhankelijk van natuurlijke factoren en het gebruik van afgedichte ramen met dubbele beglazing. Geforceerde ventilatie heeft deze nadelen niet.

Om de luchtuitwisseling te normaliseren, wordt een toevoer- en afvoerunit gebruikt - een praktische en effectieve oplossing. Door de verscheidenheid aan klimaatbeheersingsapparatuur kunt u een model kiezen voor specifieke bedrijfsomstandigheden. Het kiezen van een geschikt apparaat is echter soms problematisch, bent u het daar niet mee eens?

Wij helpen u dit probleem op te lossen. Het artikel geeft informatie over de werkingsprincipes en bedieningskenmerken van verschillende soorten luchtbehandelingsunits. Om de keuze gemakkelijker te maken, hebben we de belangrijkste kenmerken en parameters van de apparaten geschetst waarmee bij de aankoop zeker rekening moet worden gehouden.

Componenten van geforceerde ventilatie

De toevoer- en afvoermodule vormen het hoofdbestanddeel van een geforceerd ventilatiesysteem. De installatie zorgt voor een genormaliseerde luchtcirculatie in een besloten ruimte - aanvoer van schone stromen en afvoer van afvalstoffen.

De ventilatiemodule is een complex van apparatuur ingesloten in een enkele behuizing (monoblokeenheid) of samengesteld uit geprefabriceerde elementen.

Schema van het geforceerde ventilatiesysteem: 1 – toevoer- en afvoermodule (PVU), 2 – luchtkanalen, luchtinlaatroosters, adapters, 3 – luchtstraalverdelers, 4 – automatiseringseenheid (+)

Het ontwerp van de toevoer- en uitlaateenheid omvat noodzakelijkerwijs de volgende elementen:

1. Fan. Basiscomponent voor de werking van een kunstmatig luchtverversingssysteem. In PVU's met een uitgebreid netwerk van luchtkanalen zijn radiale ventilatoren geïnstalleerd om de luchtdruk hoog te houden. In draagbare PES is het gebruik van axiale modellen acceptabel.
2. Luchtventiel. Geïnstalleerd achter het externe rooster en voorkomt het binnendringen van lucht van buitenaf wanneer het systeem is uitgeschakeld. Als het afwezig is, zullen er in de winter koude stromen de kamer binnensijpelen.
3. Hoofd luchtkanaal. Het systeem maakt gebruik van twee kanalen: de ene is de toevoer en de tweede is de afvoer van lucht. Beide netwerken passeren de PES. De toevoerventilator is respectievelijk op het eerste luchtkanaal aangesloten en de afvoerventilator op het tweede.
4. Automatisering. De werking van de installatie wordt geregeld door een ingebouwd automatiseringssysteem dat reageert op sensormetingen en door de gebruiker opgegeven parameters.
5. Filters. Complexe filtratie wordt gebruikt om de binnenkomende massa te reinigen. Bij de inlaat van het toevoerluchtkanaal wordt een groffilter geplaatst, dat tot taak heeft pluisjes, insecten en stofdeeltjes tegen te houden.

Het belangrijkste doel van de primaire reiniging is het beschermen van de interne componenten van het systeem. Voor een meer “fijne” filtratie wordt vóór de luchtverdelers een fotokatalytische, koolstof- of andersoortige barrière geïnstalleerd.

Het apparaat van een waterverwarmer volgens het voorbeeld van het Vents VUT-model met terugwinning en een verwarming. Het ontwerp voorziet in een bypass om de warmtewisselaar in de winter te beschermen (+)

Sommige complexen zijn uitgerust met extra functionaliteit: koeling, airconditioning, bevochtiging, meertraps luchtzuivering en ionisatiesysteem.

Het werkingsprincipe van het toevoer- en uitlaatcomplex

De bedrijfscyclus van de PES is gebaseerd op een transportschema met dubbele circuits.

Het gehele ventilatieproces kan in verschillende fasen worden verdeeld:

1. Luchtaanzuiging vanaf de straat, reiniging en toevoer naar de verdelers via het luchtkanaal.
2. Het binnendringen van verontreinigde massa's in het uitlaatkanaal en het daaropvolgende transport ervan naar het uitlaatrooster.
3. Afvoer van afvalstralen buiten.

Het circulatieschema kan worden aangevuld met stadia van thermische energieoverdracht tussen twee stromen, extra verwarming van binnenkomende lucht, enz.

Werk van de PVU. Aanduiding in de figuur: 1 – toevoer- en afvoermodule, 2 – verse luchttoevoer, 3 – afvoertoevoer, 4 – afvoer van gebruikte luchtmassa's naar buiten (+)

De werking van een geforceerd systeem biedt een aantal voordelen vergeleken met natuurlijke luchtuitwisseling:

• het bijhouden van gespecificeerde indicatoren – sensoren reageren op veranderingen in de atmosfeer en passen de bedrijfsmodus van de PES aan;
• filtering van inkomende streams en de mogelijkheid van verwerking ervan - verwarming, koeling, bevochtiging;
• besparing op verwarmingskosten – relevant voor apparaten met recuperatie.

De nadelen van het gebruik van PVU zijn onder meer: ​​de hoge kosten van het ventilatiecomplex, de complexiteit van de installatie na voltooiing van reparatie- en bouwwerkzaamheden en het geluidseffect. Bij monoblock-installaties wordt het laatste nadeel geëlimineerd dankzij het gebruik van een geluidsgeïsoleerde behuizing.

Soorten installaties: kenmerken van ontwerp en werking

Kosten, prestaties en energieverbruik zijn afhankelijk van de functionaliteit van de PES. De verscheidenheid aan modellen is conventioneel onderverdeeld in de volgende groepen: units met herstel, units met verwarming en airconditioning. Een aparte categorie zijn ‘mobiele’ apparaten.

Aan- en afvoermodule met recuperator

Naast de hierboven beschreven voordelen heeft het geforceerde ventilatiesysteem ook een aanzienlijk nadeel: een aanzienlijke toename van warmteverliezen. Samen met de afvoerlucht ‘verdampt’ de door het verwarmingssysteem gegenereerde warmte.

De kosten bedragen ongeveer 60%. De oplossing voor dit probleem is de overdracht van energie van de afvoerluchtstroom naar de toevoerluchtstroom.

Gedeeltelijke warmteterugwinning wordt uitgevoerd in een recuperator - een module met een warmtewisselaar en een ventilator om multidirectionele stromingen te bevorderen. Energie-uitwisseling vindt plaats via de wanden van de warmtewisselaar - luchtstralen mengen zich niet (+)

Tegenwoordig worden de meeste luchtbehandelingsunits vervaardigd met recuperatoren. Ondanks de hoge kosten van apparatuur, de haalbaarheid regeneratief systeem economisch gerechtvaardigd.

Rendementwaarden van de “warmtewisselaar”:

• 30-60% — laag niveau van thermische compensatie;
• 60-80% — een goede indicator van efficiëntie;
• ruim 80% — hoogwaardige warmteoverdracht.

Interessant is dat zelfs de aanwezigheid van een recuperator met een rendement van 30% zuiniger is dan een basisunit zonder warmtewisselaar. De gemiddelde terugverdientijd van een recuperatieve ventilatie-unit bedraagt ​​maximaal 5 jaar.

Het rendement van de luchtstroomunit, het luchtstroompatroon, het energieverbruik en de prijs van de module zijn afhankelijk van het ontwerp van de recuperator.

Er zijn verschillende soorten warmtewisselaars:

• roterend;
• lamellair;
• warmtepijpen;
• kamermodule;
• gleycol aggregaat.

De eerste twee modellen zijn wijdverspreid geworden.

Roterende recuperator

De PVU-behuizing herbergt een cilindrische roterende warmtewisselaar met gegolfde metalen platen. Naarmate de werkzaamheden vorderen, worden de compartimenten afwisselend gevuld met multidirectionele luchtstromen.

De “working off”-zone warmt op; nadat de trommel draait, wordt de warmte overgedragen aan de nieuw binnenkomende koude massa die wordt verzameld in het aangrenzende kanaal

De warmteterugwinning bedraagt ​​60-90%.

Aanvullende voordelen:

• gedeeltelijke terugkeer van vocht;
• zuinig energieverbruik.

De rotatiesnelheid van de trommel kan worden aangepast, waardoor de intensiteit van de luchtuitwisseling en het efficiëntieniveau worden gekozen.

Argumenten tegen drummodificatie:

• vermenging van “afwerking” met de verse stroom – 3-8%;
• gedeeltelijke overdracht van geuren terug naar de kamer;
• akoestische druk van een roterende rotor;
• de noodzaak van regelmatig onderhoud van bewegende elementen;
• grote afmetingen.

Vanwege de complexiteit van het mechanisme zijn PVU's met een roterende recuperator duurder dan plaatmodificaties.

Platenwarmtewisselaar

De kanalen ‘ontmoeten’ elkaar in een afgesloten eenheid met meerdere kanalen. De compartimenten zijn gescheiden door warmtegeleidende scheidingswanden.

De gevormde paden worden in dwarsrichting geplaatst - in de turbulentiezone neemt de efficiëntie van de warmteoverdracht toe. Er vindt gelijktijdige koeling/verwarming van de recuperatorcassettewanden aan beide zijden plaats

Argumenten voor":

• toevoer van schone lucht zonder “uitlaat”-onzuiverheden;
• betaalbare prijs;
• installatiegemak en betrouwbaarheid van de module - er zijn geen bewegende elementen.

Het rendement van de plaatconverter bedraagt ​​maximaal 70%. Het grootste nadeel is de vorming van condensatie en het verschijnen van ijs in het uitlaatkanaal in de winter.Door te werken in de “ontdooi”-modus (waarbij de warme stroom wordt omgeleid zonder de cassette te omzeilen) wordt de efficiëntie van het systeem met 20% verminderd.

Tegenwoordig zijn er behoorlijk wat toe- en afvoerventilatiesystemen met warmteterugwinning van diverse fabrikanten op de markt. Ze beschikken over vergelijkbare kenmerken en verschillen qua prijs, kwaliteit, servicegebied en vele andere criteria.

We raden daarom aan om de toevoer- en afvoerventilatie-unit met platenwarmtewisselaar en geïntegreerde automatisering van Naveka eens nader te bekijken, die zich onlangs in de markt heeft bewezen vanwege zijn betrouwbaarheid en redelijk stille werking. Geïntegreerde bediening via een afstandsbediening, monitoring op een extern LCD-display, het instellen van een werkschema en nog veel meer is al in dit apparaat ingebouwd.

Een typische “vertegenwoordiger” van een luchtbehandelingsunit met een platenrecuperator is Naveka Node1 500AC. Het model is compact, met een paneeldikte van 25 mm, gevuld met niet-brandbare minerale wol. Eén van de vele voordelen van deze oplossing is het bedieningspaneel met LCD-display, waarmee u heel gemakkelijk de werking van het gehele systeem kunt regelen

Wij adviseren onder andere aandacht te besteden aan recuperatiesystemen van Mitsubishi, Maico en VENTO.

Energiebesparende verwarmde units

Recuperatie alleen is vaak niet voldoende om het temperatuurverschil van tegemoetkomende stromen volledig te compenseren. Deze functie wordt uitgevoerd door de ingebouwde verwarming. Bovendien beschermt het element de warmtewisselaar tegen bevriezing.

In PVU worden twee soorten verwarmingselementen gebruikt: water en elektrisch. Laten we ze allemaal in meer detail bekijken.

Water opwarmen

Het lichaam van de geforceerde ventilatie-eenheid bevat een radiator met buizen waardoor het koelmiddel circuleert. De spoel heeft vinnen om het contactoppervlak met passerende luchtstromen te vergroten.

Voorbeeld van een PPV-apparaat met verwarming (Vents VUT 1000 VG): 1 – waterradiator, 2 – recuperator, 3 en 4 – respectievelijk toevoer- en afvoerventilatoren (+)

Het vloeistofverwarmingselement treedt in werking als de toegevoerde lucht aan de uitlaat van de recuperator kouder is dan de ingestelde temperatuur.

Elektrische verwarming

Installaties met een elektrische verwarmer zijn in staat de aangevoerde lucht tot hogere temperaturen te verwarmen dan “water”-modificaties.

Een elektrische verwarmer is echter veeleisender qua bedrijfsomstandigheden:

• luchtstroomsnelheid – 2 m/s of meer;
• temperatuur van de toevoerlucht ligt tussen 0-30°C, vochtigheid – tot 80%;
• Het wordt aanbevolen om een ​​extra filter vóór het verwarmingselement te installeren.

In vergelijking met waterverwarming is de elektrische module duurder in termen van bediening - de elektriciteitsrekening stijgt.

De verwarming wordt bestuurd vanuit de centrale besturingseenheid. Het is noodzakelijk om een ​​werkingstimer te hebben en een optie om het apparaat uit te schakelen als het oververhit raakt (+)

Complexen met airconditioning

Sommige modellen combineren opties voor geforceerde ventilatie en airconditioning. Alle elementen worden verzameld in één enkel thermisch isolatiecomplex. Een sprekend voorbeeld van multifunctionele technologie is een serie installaties "Klimaat".

Ontwerp van de klimaatunit: 1 – filters, 2 – bidirectionele ventilatoren, 3 – freoncircuitcompressor, 4 – elektrische verwarmer, 5 – waterverwarmer, 6 – warmtewisselaars, 7 – automatisering, 8 – behuizing (+)

Het circuit bevat een omkeerbare warmtepomp - een geladen, afgedicht freoncircuit dat is aangesloten op warmtewisselaars op de uitlaat- en toevoerkanalen.

De airconditioningunit werkt in twee modi:

1. Koeling. De warmtewisselaar op het toevoerluchtkanaal fungeert als verdamper en verlaagt de temperatuur van de binnenkomende lucht. Op zijn beurt wordt de warmtewisselaar-condensor gekoeld door koele lucht die uit de kamer komt.
2. Warmte. De afvoerluchtkanaalrecuperator draagt ​​restwarmte over aan verse luchtmassa's. Bij de uitgang van de PVU is extra verwarming van de lucht mogelijk voordat deze aan de woning wordt toegevoerd.

De bedrijfsmodus wordt automatisch ingesteld dankzij regelaars en sensoren die atmosferische parameters lezen.

Draagbare installatie zonder kanaal

Een interessante oplossing voor besloten ruimtes zijn mobiele luchttoevoerunits die de lucht kunnen reinigen, verwarmen en koelen.

Onderscheidende kenmerken van draagbare modules:

• afwezigheid van omvangrijke luchtkanalen;
• installatie in een geventileerde ruimte;
• compacte afmetingen en de mogelijkheid om binnen 2-3 uur te installeren;
• multifunctionaliteit: aanvoer, verwerking en afvoer van luchtmassa's;
• laag geluidsniveau – binnen 35 dB;
• geen tocht.

Om decentrale ventilatie te regelen, is het noodzakelijk om in elke afzonderlijke kamer een draagbare PVU te installeren.

Schema van een mobiele PVU: 1.3 – geluiddemper, 2 – herstel- en ventilatiecompartiment, 4 – elektrische verwarming, 5 – koolstoffilter, 6 – fijnfilterelement, 7 – voorreinigingsfilter, 8 – lamellenklep, 9 – elektrische aandrijving ( +)

Kanaalloze ventilatie-units worden voornamelijk gebruikt in openbare gebouwen (collegezalen, sportscholen, trainingszalen, enz.).

De beoordeling van mobiele klimaatapparatuur wordt gegeven in Dit artikel.

Rassen volgens installatiemethode

Er zijn drie opties voor het installeren van de ventilatiemodule:

• vloer;
• muur;
• "gefilmd".

Vloermontage is typisch voor krachtige en omvangrijke ventilatie-units met een luchtdebiet van 8000 kubieke meter per uur of meer. Ondanks de aanwezigheid van trillingsisolatie van de ventilatiesecties vereist de installatie van volumetrische modules een solide basis.

Wandmodellen worden gekenmerkt door een lage productiviteit - tot 1500 kubieke meter per uur en compacte afmetingen. De installatie wordt uitgevoerd door verankering aan de muur, waarbij de luchtkanalen van bovenaf worden aangesloten. De unit kan in een technische ruimte (balkon, badkamer, kleedkamer) geplaatst worden.

Modules met omzoomde of hangende bevestiging zijn het populairst. De apparatuur heeft in de regel een kanaaluitvoering en is bedoeld voor montage onder het plafond

Het belangrijkste voordeel van hangende modellen is een verborgen installatie. Om het apparaat echter in de gebruikte ruimte te installeren, moet u de hoogte van de plafonds gedeeltelijk “gebruiken”.

Basisparameters voor het kiezen van een ventilatie-eenheid

Regeling en installatie van ventilatiesystemen vergt kapitaalinvesteringen en aanzienlijke arbeidskosten. Daarom is de aanpak voor het kiezen van het ‘hart’ van het ventilatiesysteem gebaseerd op nauwkeurige berekeningen en analyse van een aantal parameters.

Evaluatie en berekening van technische kenmerken

Allereerst moet u beslissen over de juiste capaciteit en statische drukwaarden.

Prestatie

De berekening van de installatie is gebaseerd op luchtverversingsnormen volgens SNiP, het doel van de kamer, het servicegebied en het aantal bewoners.

Het is noodzakelijk om twee berekeningen uit te voeren (op basis van het aantal mensen en de luchtwisselkoers), de indicatoren te vergelijken en de grootste waarde te selecteren.

Luchtverbruiknormen per persoon: typische indicator - 60 kubieke meter per uur, in rust - 30 kubieke meter per uur. Gereguleerde luchtwisselkoers: 1-2 – voor woongebouwen, 2-3 – kantoren, winkelcentra

Een voorbeeld van het bepalen van de productiviteit (L) voor een huis onder gegeven omstandigheden:

• aantal gezinsleden – 3 personen;
• huisoppervlakte – 70 m²;
• plafondhoogte – 3 m.

Formule 1. Berekening op basis van het aantal inwoners:

L=N*norm,

Waar:

• N – aantal inwoners;
• norm – luchtstroom (niet minder dan 40 kubieke meter/uur).

L=3*40=120 kubieke meter/uur.

Formule 2. Berekening op basis van luchtwisselkoers:

L=S*H*n,

Waar:

• S - vierkant;
• H - hoogte;
• N – genormaliseerde luchtwisselkoers.

L=70*3*1,5=315 kubieke meter/uur.

Conclusie: om voldoende luchtcirculatie te garanderen is een installatie met een capaciteit van minimaal 315 kuub per uur nodig.

Typische indicatoren van ventilatie-eenheden:

• 100-500 kubieke meter/uur – appartementen en afzonderlijke panden;
• 500-2000 kubieke m3/uur – particuliere huishoudens, huisjes;
• 1000-10.000 kubieke m3/uur – industriële gebouwen, werkplaatsen, kantoren.

Statische druk

De waarde geeft de druk aan die door de ventilator wordt gecreëerd om weerstand te bieden aan het luchtcirculatiepad. Voor een nauwkeurige berekening van de statische druk moet rekening worden gehouden met de weerstand van alle netwerkelementen.

“Handmatige” berekeningen zijn moeilijk uit te voeren zonder de juiste ervaring. Specialisten maken gebruik van een softwarepakket zoals MagiCad.

Gemiddelde drukwaarden bij een luchtstroomsnelheid van 3-4 m/s: appartementen 50-150 m² - 75-100 Pa, huisjes 150-350 m² - 100-150 Pa

De gegeven gegevens zijn specifiek relevant voor modulaire ventilatie-units, en niet voor kitsystemen, waarbij rekening moet worden gehouden met de drukval op de luchtklep, luchtverwarmer, filter en andere componenten.

Naast de aangegeven parameters moet u het volgende evalueren:

1. Energie-efficiëntie. Voor elk van de mogelijke modellen is het noodzakelijk om de elektriciteitskosten voor 1 jaar te berekenen, rekening houdend met de bedrijfsmodus in de winter en de zomer. De energieverbruiksklasse geeft de verhouding weer tussen de verbruikte energie en de hoeveelheid geproduceerde warmte.
2. Efficiëntie van de recuperator. Het is noodzakelijk om de efficiëntiewaarden in verschillende bedrijfsmodi van de PES te vergelijken. Warmtewisselaars met een dubbele platencassette en een tussenzone hebben een hoge efficiëntie-indicator - het rendement bereikt 70-90%.
3. Verwarming vermogen. Het typische cijfer voor huishoudelijke ventilatie-eenheden is 3-5 kW.

Het is beter om de voorkeur te geven aan modellen met de mogelijkheid om de ventilatorsnelheid automatisch te verlagen om de belasting van het netwerk aan te passen.

Geluidsniveau en mate van filtratie

Akoestisch vermogen laat zien hoe “luid” de gemonteerde installatie zal zijn.

Het geluidseffect wordt bepaald door twee grootheden:

• LwA – mate van akoestisch vermogen;
• LpA - geluidsdruk niveau.

De werkelijke “lawaai” moet worden beoordeeld op basis van de eerste indicator. Verschillende fabrikanten kunnen het akoestische vermogen met verschillende methoden meten, waardoor dezelfde waarden in de praktijk soms verschillende resultaten opleveren.

Een effectieve methode om het “geluid” van een installatie te beoordelen, is door de apparatuur in de showroom te testen. Het toegestane geluidsniveau in een woonwijk bedraagt ​​25-45 dB

De kwaliteit van de binnenkomende lucht is afhankelijk van het type reinigingssystemen.

Mogelijke filtratiefasen:

• barrière tegen grof straatstof, wol en pluisjes - grove reiniging met G4, G3 filters met een rendement van 90%;
• bescherming tegen fijnstof van 1 micron – filtratieklasse F7-F9;
• absolute reiniging, die een barrière vormt tegen deeltjes van 0,3 micron - HEPA-filters (H10-H14), efficiëntie - 99,5%.

Voor woongebouwen zijn de eerste twee reinigingsstappen voldoende. Zeer efficiënte filtratie wordt gebruikt in medische instellingen, gebouwen voor de productie van medicijnen, voedsel en elektronica.

Gebruiksgemak: noodzakelijke functionaliteit

Huishoudelijke PVU's zijn uitgerust met een ingebouwd automatiseringssysteem, een bedieningspaneel en een LCD-display waarop alle luchtuitwisselingsparameters worden weergegeven. Naast basisopties (ventilatorsnelheid aanpassen, temperatuur) zijn praktische functies welkom.

Timer. Met scenariobeheer kunt u de bedrijfsmodus voor een bepaald tijdstip of een bepaalde dag van de week optimaliseren.

Voor een nauwkeurige aanpassing is het raadzaam om apparaten te kiezen met een ventilator van 5 of meer snelheden, evenals een realtime klok die niet wordt gereset als de stroom wordt uitgeschakeld.

Herstarten. De mogelijkheid om automatisch in te schakelen en ingestelde parameters op te slaan bij stroomuitval.

Indicator voor filterverstopping. Handig is de melding over het vervangen van het filterelement. Hightech-modellen zijn uitgerust met drukveranderingssensoren bij de luchtfilterinlaat - bij vervuiling neemt de drukval toe.

Zelfdiagnose. Alle apparatuur gaat na verloop van tijd kapot. Het is handig als de automatisering een storing "meldt" - dit zal helpen het probleem tijdig te identificeren en op te lossen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Energiebesparend ventilatiesysteem met terugwinning geschorst type Daikin VAM/800FB:

Opbouw, kenmerken en installatietechniek van de draagbare aan- en afvoermodule Vents Micro 60/A3:

PVU 400 van Ventrum met elektrische verwarmer en roterende warmtewisselaar:

Ventilatieopstelling met behulp van een aan- en afvoermodule wordt gebruikt in ruimtes met verschillende doeleinden en afmetingen.

Het garanderen van een hoogwaardige luchtuitwisseling is afhankelijk van de juiste berekening en selectie van klimaatbeheersingsapparatuur. Als u twijfels heeft over uw eigen capaciteiten, is het beter om u tot professionals te wenden om de parameters te bepalen en het project te ontwikkelen.

Heeft u iets toe te voegen of heeft u vragen over de keuze voor een luchtbehandelingskast? U kunt commentaar op de publicatie achterlaten en deelnemen aan de bespreking van het materiaal - het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.