Versorgungs- und Abluftanlagen: Ein vergleichender Überblick über verschiedene Arten von Geräten
Das natürliche Luftzirkulationssystem fällt häufig aus - seine Leistung hängt von natürlichen Faktoren und der Verwendung von versiegelten Glaseinheiten ab. Die Zwangsbelüftung wird dieser Mängel beraubt.
Zur Normalisierung des Luftaustauschs wird eine Zu- und Ablufteinheit verwendet - eine praktische und effektive Lösung. Die Vielzahl der Klimaanlagen ermöglicht es Ihnen, ein Modell für bestimmte Betriebsbedingungen auszuwählen. Die Entscheidung für ein geeignetes Gerät ist jedoch manchmal problematisch.
Wir helfen Ihnen bei der Lösung dieses Problems. Der Artikel enthält Informationen zu den Funktionsprinzipien und Funktionen des Betriebs verschiedener Arten von Versorgungs- und Abgasanlagen. Um die Auswahl zu erleichtern, haben wir die wichtigsten Merkmale und Parameter der Geräte beschrieben, die beim Kauf berücksichtigt werden müssen.
Der Inhalt des Artikels:
Komponenten der Zwangsbelüftung
Das Zu- und Abluftmodul ist motivierend der Hauptbestandteil des Lüftungssystems. Die Anlage sorgt für eine normalisierte Luftzirkulation auf engstem Raum - die Versorgung mit sauberen Strömen und die Entnahme von Abfallmassen.
Das Lüftungsmodul ist eine Reihe von Geräten, die in einem einzigen Gehäuse (Monoblock-Einheit) untergebracht oder aus Satzelementen zusammengesetzt sind.
Das Design der Zu- und Ablufteinheit umfasst unbedingt die folgenden Elemente:
- Der Lüfter. Die Grundkomponente für den Betrieb eines künstlichen Luftaustauschsystems.In der PVU sind Radialventilatoren mit hohem Luftdruck mit einem umfangreichen Kanalnetz installiert. Die Verwendung von Axialmodellen ist in tragbaren PVUs zulässig.
- Luftventil. Es ist hinter dem Außengrill installiert und verhindert den Luftstrom von außen, wenn das System ausgeschaltet ist. Wenn es nicht vorhanden ist, strömen im Winter kalte Ströme in den Raum
- Luftkanal. Das System umfasst zwei Kanallinien: eine - Zufuhr und die zweite - Luftentladung. Beide Netzwerke durchlaufen die PVU. Ein Zuluftventilator ist an den ersten Kanal und ein Abluftventilator an den zweiten angeschlossen.
- Automatisierung Der Betrieb der Anlage wird durch ein integriertes Automatisierungssystem geregelt, das auf Sensorwerte und benutzerdefinierte Parameter reagiert.
- Filter Die integrierte Filtration dient zur Reinigung der ankommenden Massen. Am Einlass des Zuluftkanals befindet sich ein Grobfilter, dessen Aufgabe es ist, Flusen, Insekten und Staubpartikel zurückzuhalten.
Der Hauptzweck der Primärreinigung besteht darin, die internen Komponenten des Systems zu schützen. Für eine feinere Filtration ist vor den Luftverteilern eine photokatalytische Barriere, eine Kohle oder eine andere Art von Barriere installiert.
Einige Komplexe sind mit zusätzlichen Funktionen ausgestattet: Kühlung, Klimatisierung, Befeuchtung, mehrstufiges Luftreinigungs- und Ionisationssystem.
Das Funktionsprinzip des Zu- und Abgaskomplexes
Das PVU-Tastverhältnis basiert auf einem Zweikreis-Transportschema.
Der gesamte Lüftungsprozess kann in mehrere Stufen unterteilt werden:
- Lufteinlass von der Straße, Reinigung und Versorgung der Verteiler über den Kanal.
- Das Eindringen kontaminierter Massen in den Abgaskanal und deren anschließender Transport zum Auslassgrill.
- Abgasabfälle strömen heraus.
Das Zirkulationsschema kann durch die Stufen der Übertragung von Wärmeenergie zwischen zwei Strömen, zusätzliche Erwärmung der einströmenden Luft usw. ergänzt werden.
Der Betrieb des Zwangssystems bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem natürlichen Luftaustausch:
- Festlegung festgelegter Ziele - Sensoren reagieren auf eine Änderung der Atmosphäre und passen den Betriebsmodus des PES an.
- Eingangsfilterung und die Möglichkeit seiner Verarbeitung - Erhitzen, Kühlen, Befeuchten;
- Heizkosten sparen - relevant für Geräte mit Wiederherstellung.
Zu den Nachteilen der Verwendung von PVU gehören: die hohen Kosten des Lüftungskomplexes, die Komplexität der Installation nach Abschluss der Reparatur- und Bauarbeiten und der Lärmeffekt. Bei Monoblock-Installationen wird das letzte Minus durch die Verwendung eines schalldichten Gehäuses beseitigt.
Arten von Installationen: Funktionen des Geräts und Betrieb
Kosten, Leistung und Stromverbrauch hängen von der Funktionalität des PES ab. Die Modellvielfalt ist bedingt in folgende Gruppen unterteilt: Geräte mit Rückgewinnung, Geräte mit Heizung und Klimaanlage. Eine separate Kategorie sind "mobile" Geräte.
Versorgungs- und Abgasmodul mit Rekuperator
Das Zwangsbelüftungssystem hat zusätzlich zu den oben beschriebenen Vorteilen einen erheblichen Nachteil - einen signifikanten Anstieg des Wärmeverlusts. Zusammen mit der Abluft „verschwindet“ auch die vom Heizsystem erzeugte Wärme.
Die Kosten betragen ca. 60%. Die Lösung des Problems ist die Übertragung von Energie vom Abluftstrom auf die Zuluft.
Heutzutage werden die meisten Versorgungs- und Auslasseinheiten mit Rekuperatoren hergestellt. Trotz der hohen Ausrüstungskosten ist die Machbarkeit regeneratives System wirtschaftlich gesund.
Die Wirkungsgrade des "Wärmetauschers":
- 30-60% - geringe Wärmekompensation;
- 60-80% - ein guter Indikator für die Wirksamkeit;
- über 80% - hochwertige Wärmeübertragung.
Es ist interessant, dass selbst das Vorhandensein eines Wärmetauschers mit einem Wirkungsgrad von 30% wirtschaftlicher ist als eine PVU mit Grundkonfiguration ohne Wärmetauscher. Die durchschnittliche Amortisationszeit einer rekuperativen Lüftungsanlage beträgt bis zu 5 Jahre.
Der Wirkungsgrad des PES, das Luftströmungsmuster, der Stromverbrauch und der Preis des Moduls hängen von der Konstruktion des Rekuperators ab.
Es gibt verschiedene Arten von Wärmetauschern:
- rotierend;
- lamellar;
- Heatpipes;
- Kammermodul;
- Glykoleinheit.
Die ersten beiden Modelle waren weit verbreitet.
Rotationsrekuperator
Im PVU-Gehäuse befindet sich ein zylindrischer rotierender Wärmetauscher mit gewellten Metallplatten. Während des Betriebs werden die Kammern abwechselnd mit multidirektionalen Luftströmen gefüllt.
Die Wärmerückgewinnung beträgt 60-90%.
Zusätzliche Vorteile:
- teilweise Rückführung von Feuchtigkeit;
- wirtschaftlicher Stromverbrauch.
Die Drehzahl der Trommel kann eingestellt werden, wodurch die Intensität des Luftaustauschs und der Wirkungsgrad gewählt werden.
Argumente gegen Trommelmodifikation:
- eine Mischung aus "Bergbau" zum frischen Strom - 3-8%;
- teilweise Übertragung von Gerüchen zurück in den Raum;
- Schalldruck von einem rotierenden Rotor;
- die Notwendigkeit einer regelmäßigen Wartung beweglicher Teile;
- große Dimensionen.
Aufgrund der Komplexität des PVU-Mechanismus mit einem Rotationsrekuperator sind sie teurer als Plattenmodifikationen.
Plattenwärmetauscher
Kanäle "treffen" sich in einer versiegelten Einheit mit vielen Kanälen. Die Fächer sind durch wärmeleitende Trennwände getrennt.
Argumente für:
- Versorgung mit sauberer Luft ohne Verunreinigungen des "Bergbaus";
- erschwingliche Kosten;
- Einfache Einrichtung und Zuverlässigkeit des Moduls - keine beweglichen Elemente.
Plattenkonverterwirkungsgrad - bis zu 70%. Der Hauptnachteil ist die Bildung von Kondensat und das Auftreten von Eis im Abluftkanal im Winter. Arbeiten im Abtaumodus (Umleiten des Warmflusses zur Umgehung der Kassette) verringert den Systemwirkungsgrad um 20%.
Derzeit gibt es auf dem Markt eine Vielzahl von Versorgungs- und Abluftanlagen mit Wärmerückgewinnung verschiedener Hersteller. Mit ähnlichen Merkmalen unterscheiden sie sich in Preis, Qualität, Servicebereich und vielen anderen Kriterien.
Wir empfehlen Ihnen daher, sich die Zu- und Abluftanlage mit Plattenwärmetauscher und integrierter Automatisierung von Naveka genauer anzusehen. Diese Lösung hat sich kürzlich aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und ihres relativ leisen Betriebs auf dem Markt bewährt. Die integrierte Steuerung über eine Fernbedienung, die Überwachung auf einem externen LCD-Display, die Festlegung eines Arbeitsplans und vieles mehr ist bereits sofort in dieses Gerät integriert.
Unter anderen Marken empfehlen wir, auf Systeme mit Wiederherstellung von Mitsubishi, Maico und VENTO zu achten.
Energiesparende Heizgeräte
Die Rückgewinnung allein reicht oft nicht aus, um den Temperaturunterschied in den entgegenkommenden Strömen vollständig auszugleichen. Der eingebaute Lufterhitzer übernimmt diese Funktion. Zusätzlich schützt das Element den Wärmetauscher vor dem Einfrieren.
In der PVU werden zwei Arten von Heizgeräten verwendet: Wasser und Strom. Lassen Sie uns jedes genauer betrachten.
Warmwasserbereitung
Bei einer Zwangsbelüftung gibt es einen Kühler mit Rohren, durch die das Kühlmittel zirkuliert. Die Spule hat eine Rippe, um die Kontaktfläche mit vorbeiströmenden Luftstrahlen zu vergrößern.
Das flüssige Heizelement wird in Betrieb genommen, wenn am Ausgang des Rekuperators die zugeführte Luft kälter als die eingestellte Temperatur ist.
Elektrische Heizung
Installationen mit einem elektrischen Lufterhitzer können die zugeführte Luft auf höhere Temperaturen erwärmen als Wassermodifikationen.
Eine elektrische Heizung stellt jedoch höhere Anforderungen an die Arbeitsbedingungen:
- Luftdurchsatz - 2 m / s oder mehr;
- Die Temperatur der zugeführten Luft liegt im Bereich von 0 bis 30 ° C, die Luftfeuchtigkeit beträgt bis zu 80%.
- Es wird empfohlen, vor dem Heizen einen zusätzlichen Filter zu installieren.
Im Vergleich zur Warmwasserbereitung ist ein Elektromodul betrieblich teurer - die Zahlungen für Strom steigen.
Klimatisierte Komplexe
Einzelne Modelle kombinieren die Optionen für Zwangsbelüftung und Klimaanlage. Alle Elemente sind in einem einzigen Wärmedämmkomplex zusammengefasst. Ein markantes Beispiel für multifunktionale Technologie - eine Reihe von Installationen "Klima".
Der Kreislauf enthält eine reversible Wärmepumpe - einen gefüllten, versiegelten Freon-Kreislauf, der mit Wärmetauschern am Auslass- und Einlasskanal verbunden ist.
Der Betrieb der Klimaanlage erfolgt in zwei Modi:
- Kühlung. Der Wärmetauscher am Zuluftkanal wirkt als Verdampfer und senkt die Temperatur der einströmenden Luft. Der Wärmetauscher-Kondensator wird wiederum durch kühle Luft aus dem Raum gekühlt.
- Heizung. Der Abluftkanal-Rekuperator gibt die Abgaswärme an Frischluftmassen ab. Eine zusätzliche Erwärmung der Luft ist am Ausgang der PVU möglich, bevor sie in das Haus eingespeist wird.
Die Betriebsart wird dank Reglern und Sensoren, die die Parameter der Atmosphäre lesen, automatisch eingestellt.
Tragbare kanallose Installation
Eine interessante Lösung für beengte Räume sind die mobilen Zuluft-Lüftungsgeräte mit der Fähigkeit, die Luft zu reinigen, zu erwärmen und zu kühlen.
Besonderheiten von tragbaren Modulen:
- Mangel an sperrigen Luftkanälen;
- Installation in einem belüfteten Raum;
- kompakte Abmessungen und die Möglichkeit der Installation innerhalb von 2-3 Stunden;
- Multifunktionalität: Zufluss, Verarbeitung und Entnahme von Luftmassen;
- niedriger Geräuschpegel - innerhalb von 35 dB;
- Mangel an Entwürfen.
Für die dezentrale Belüftung muss in jedem einzelnen Raum eine tragbare PED installiert werden.
Kanallose Lüftungsgeräte werden hauptsächlich in öffentlichen Gebäuden (Hörsäle, Übungsräume, Schulungsräume usw.) eingesetzt.
Die Bewertung der mobilen Klimaschutzausrüstung ist in angegeben dieser Artikel.
Sorten nach Installationsmethode
Es gibt drei Möglichkeiten, das Lüftungsmodul zu installieren:
- im Freien;
- an der Wand montiert;
- "Hemming".
Die Bodenmontage ist typisch für leistungsstarke und sperrige Lüftungsgeräte mit einem Luftdurchsatz von 8.000 Kubikmetern / h. Trotz der Schwingungsisolation der Lüftungsabschnitte ist ein solides Fundament erforderlich, um Volumenmodule zu installieren.
Wandmodelle zeichnen sich durch eine geringe Produktivität aus - bis zu 1500 Kubikmeter pro Stunde und kompakte Abmessungen. Die Installation erfolgt durch Verankerung an der Wand, wobei die Kanäle von oben verbunden werden. Das Gerät kann in einem technischen Raum (Balkon, Bad, Ankleideraum) aufgestellt werden.
Der Hauptvorteil von hängenden Modellen ist die Unterputzmontage. Um das Gerät jedoch in einem Operationsraum zu installieren, muss die Deckenhöhe teilweise „verwendet“ werden.
Grundlegende Parameter für die Auswahl eines Lüftungsgeräts
Anordnung und Installation von Lüftungssystemen erfordert Kapitalinvestitionen und erhebliche Arbeitskosten. Daher basiert der Ansatz zur Auswahl des „Herzens“ des Beatmungssystems auf genauen Berechnungen und Analysen einer Reihe von Parametern.
Bewertung und Berechnung der technischen Merkmale
Zunächst sollten Sie die geeigneten Werte für Leistung und statischen Druck festlegen.
Leistung
Die Berechnung der Anlage basiert auf den Luftaustauschnormen nach SNiP, dem Raumzweck, dem Servicebereich und der Anzahl der Bewohner.
Es ist erforderlich, zwei Berechnungen durchzuführen (anhand der Anzahl der Personen und der Luftaustauschrate), die Indikatoren zu vergleichen und den höchsten Wert auszuwählen.
Ein Beispiel für die Bestimmung der Leistung (L) für ein Haus unter bestimmten Bedingungen:
- die Anzahl der Familienmitglieder - 3 Personen;
- Hausfläche - 70 qm;
- Deckenhöhe - 3 m.
Formel 1. Die Berechnung der Einwohnerzahl:
L = N * Norm,
wo:
- N. - Anzahl der Einwohner;
- Norm - Luftverbrauch (mindestens 40 Kubikmeter / h).
L = 3 · 40 = 120 m³ / h.
Formel 2. Die Berechnung der Luftaustauschfrequenz:
L = S * H * n,
wo:
- S. - Bereich;
- H. - Höhe;
- n - normalisierte Luftaustauschrate.
L = 70 · 3 · 1,5 = 315 m³ / h.
Schlussfolgerung: Um eine ausreichende Luftzirkulation zu gewährleisten, ist eine Installation mit einer Kapazität von mindestens 315 Kubikmetern / h erforderlich.
Typische Indikatoren für Lüftungsanlagen:
- 100-500 m3 / h - Wohnungen und separate Räume;
- 500-2000 m3 / h - private Haushalte, Hütten;
- 1000-10000 Kubikmeter / h - Industriegebäude, Werkstätten, Büros.
Statischer Druck
Der Wert gibt den Druck an, den der Lüfter erzeugt, um dem Luftzirkulationsweg Widerstand zu leisten. Eine genaue Berechnung des statischen Drucks erfordert die Berücksichtigung des Widerstands aller Netzwerkelemente.
Eine "manuelle" Berechnung ohne entsprechende Erfahrung ist schwierig durchzuführen. Spezialisten verwenden ein Softwarepaket wie MagiCad.
Diese Daten sind speziell für modulare Lüftungsgeräte und nicht für Satzsysteme relevant, bei denen der Druckabfall auf das Luftventil, den Lufterhitzer, den Filter und andere Komponenten berücksichtigt werden muss.
Zusätzlich zu den angegebenen Parametern sollten Sie Folgendes auswerten:
- Energieeffizienz. Für jedes der möglichen Modelle müssen die Stromkosten für 1 Jahr unter Berücksichtigung der Betriebsart im Winter und Sommer berechnet werden. Die Energieklasse gibt das Verhältnis der verbrauchten Energie zur erzeugten Wärmemenge an.
- Rekuperator-Effizienz. Es ist notwendig, die Effizienzwerte in verschiedenen Betriebsarten des PES zu vergleichen. Ein Hochleistungsindikator für Wärmetauscher mit Doppelplattenkassette und Zwischenzone - der Wirkungsgrad erreicht 70-90%.
- Heizleistung. Ein typischer Indikator für Haushaltslüftungsgeräte ist 3-5 kW.
Es ist besser, Modelle zu bevorzugen, die die Lüftergeschwindigkeit automatisch senken können, um die Belastung des Netzwerks anzupassen.
Geräuschpegel und Filtrationsgrad
Die Schallleistung zeigt an, wie laut der Betrieb der zusammengebauten Einheit sein wird.
Der Soundeffekt wird durch zwei Größen bestimmt:
- Lwa - Grad der Schallleistung;
- Lpa - Schalldruckpegel.
Bewerten Sie, dass das tatsächliche "Rauschen" auf dem ersten Indikator sein sollte. Verschiedene Hersteller können die Schallleistung mit unterschiedlichen Methoden messen, sodass dieselben Werte in der Praxis manchmal zu einem eindeutigen Ergebnis führen.
Die Qualität der einströmenden Luft hängt von der verwendeten ab Reinigungssysteme.
Mögliche Filtrationsschritte:
- eine Barriere gegen groben Straßenstaub, Wolle und Flusen - grobe Reinigung mit G4-, G3-Filtern mit einem Wirkungsgrad von 90%;
- Schutz gegen Feinstaub in 1 Mikron - Filtrationsklasse F7-F9;
- absolute Reinigung, Barriere gegen Partikel von 0,3 Mikron - HEPA-Filter (H10-H14), Wirkungsgrad - 99,5%.
Für Wohngebäude sind die ersten beiden Reinigungsstufen ausreichend. Hochwirksame Filtration wird in medizinischen Einrichtungen, Räumlichkeiten zur Herstellung von Arzneimitteln, Lebensmitteln und Elektronik eingesetzt.
Bequemlichkeit der Bedienung: notwendige Funktionalität
Haushalts-PVUs sind mit einem integrierten Automatisierungssystem, einem Bedienfeld und einem LCD-Display ausgestattet, auf dem alle Luftaustauschparameter ausgegeben werden. Neben den Grundoptionen (Einstellen der Lüfterdrehzahl, Temperatur) sind praktische Funktionen willkommen.
Timer Das Szenario-Management optimiert den Betriebsmodus für eine bestimmte Tageszeit oder einen bestimmten Wochentag.
Neustart Die Möglichkeit, die angegebenen Parameter bei einem Stromausfall automatisch einzuschalten und zu speichern.
Filterverstopfungsanzeige. Eine bequeme Option ist eine Benachrichtigung über den Austausch des Filterelements. Hightech-Modelle sind mit Sensoren zur Druckänderung am Einlass des Luftfilters ausgestattet - bei Verschmutzung steigt der Druckabfall.
Selbstdiagnose. Alle Geräte fallen im Laufe der Zeit aus. Es ist nützlich, wenn die Automatisierung eine aufgetretene Fehlfunktion "benachrichtigt". Dies hilft, das Problem rechtzeitig zu beheben.
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Die Anordnung der Belüftung mit Hilfe eines Zu- und Abluftmoduls wird in Räumen verschiedener Zwecke und Größen verwendet.
Die Gewährleistung eines qualitativ hochwertigen Luftaustauschs hängt von einer kompetenten Berechnung und Auswahl der Klimaanlagen ab. Wenn Sie Zweifel an Ihren eigenen Stärken haben, ist es besser, sich an Fachleute zu wenden, um die Parameter zu bestimmen und ein Projekt zu entwickeln.
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