Sistemas de ventilación de suministro y escape: una descripción comparativa de varios tipos de equipos
El sistema de circulación de aire natural a menudo falla: su rendimiento depende de factores naturales y del uso de unidades de vidrio selladas. La ventilación forzada se ve privada de estas deficiencias.
Para la normalización del intercambio de aire, se utiliza una unidad de suministro y escape, una solución práctica y efectiva. La variedad de equipos climáticos le permite elegir un modelo para condiciones de operación específicas. Sin embargo, decidir sobre un dispositivo adecuado a veces es problemático, ¿de acuerdo?
Le ayudaremos a resolver este problema. El artículo proporciona información sobre los principios de operación y las características de la operación de diferentes tipos de unidades de suministro y escape. Para facilitar la selección, describimos las principales características y parámetros de los dispositivos, que deben tenerse en cuenta al comprar.
El contenido del artículo:
Componentes de ventilación forzada.
El módulo de suministro y escape es el componente principal del sistema de ventilación con motivación. La instalación proporciona circulación de aire normalizada en un espacio confinado: el suministro de flujos limpios y la extracción de masas de residuos.
El módulo de ventilación es un conjunto de equipos encerrados en una sola carcasa (unidad monobloque) o ensamblados a partir de elementos de composición tipográfica.
El diseño de la unidad de suministro y escape sin fallas incluye los siguientes elementos:
- El abanico. El componente básico para la operación de un sistema de intercambio de aire artificial.Los ventiladores radiales con alta presión de aire se instalan en la PVU con una extensa red de conductos. El uso de modelos axiales está permitido en PVU portátil.
- Válvula de aire. Se instala detrás de la parrilla externa y evita el flujo de aire desde el exterior cuando el sistema está apagado. Si está ausente, las corrientes frías se filtrarán a la habitación en invierno
- Conducto de aire. Dos líneas de canales están involucradas en el sistema: una - suministro y la segunda - descarga de aire. Ambas redes pasan a través de la PVU. Un ventilador de suministro está conectado al primer conducto y un ventilador de escape al segundo, respectivamente.
- Automatización El funcionamiento de la instalación está regulado por un sistema de automatización integrado que responde a las lecturas del sensor y los parámetros especificados por el usuario.
- Filtros La filtración integrada se utiliza para limpiar las masas entrantes. Se coloca un filtro grueso en la entrada del conducto de suministro de aire; su tarea es retener pelusas, insectos y partículas de polvo.
El propósito principal de la limpieza primaria es proteger los componentes internos del sistema. Para una filtración más "fina", se instala una barrera fotocatalítica, de carbón u otro tipo frente a los distribuidores de aire.
Algunos complejos están equipados con funcionalidades adicionales: refrigeración, aire acondicionado, humidificación, purificación de aire de múltiples etapas y sistema de ionización.
El principio de funcionamiento del complejo de suministro y escape.
El ciclo de trabajo de PVU se basa en un esquema de transporte de doble circuito.
Todo el proceso de ventilación se puede dividir en varias etapas:
- Toma de aire de la calle, su limpieza y suministro a los distribuidores a través del conducto.
- La entrada de masas contaminadas en el conducto de escape y su posterior transporte a la parrilla de salida.
- Chorros de residuos de escape.
El esquema de circulación se puede complementar con las etapas de transferencia de energía térmica entre dos corrientes, calentamiento adicional del aire entrante, etc.
El funcionamiento del sistema forzado ofrece una gama de ventajas en comparación con el intercambio de aire natural:
- mantenimiento de objetivos establecidos - Los sensores responden a un cambio en la atmósfera y ajustan el modo de operación del PES;
- filtrado entrante y la posibilidad de su procesamiento: calentamiento, enfriamiento, humectación;
- ahorro de costos de calefacción - relevante para dispositivos con recuperación.
Las desventajas de usar PVU incluyen: el alto costo del complejo de ventilación, la complejidad de la instalación después de la finalización de los trabajos de reparación y construcción y el efecto de ruido. En instalaciones monobloque, el último inconveniente se elimina gracias al uso de un recinto insonorizado.
Tipos de instalaciones: características del dispositivo y funcionamiento.
El costo, el rendimiento y el consumo de energía dependen de la funcionalidad del PES. La variedad de modelos se divide condicionalmente en los siguientes grupos: unidades con recuperación, unidades con calefacción y aire acondicionado. Una categoría separada es dispositivos "móviles".
Módulo de suministro y escape con recuperador
El sistema de ventilación forzada, además de las ventajas descritas anteriormente, tiene un inconveniente significativo: un aumento significativo en la pérdida de calor. Junto con el aire de escape, el calor generado por el sistema de calefacción también "desaparece".
Los costos son alrededor del 60%. La solución al problema es la transferencia de energía del flujo de aire de escape al aire de suministro.
Hoy, la mayoría de las unidades de suministro y escape están hechas con recuperadores. A pesar del alto costo del equipo, la viabilidad sistema regenerativo económicamente sano.
Los valores de eficiencia del "intercambiador de calor":
- 30-60% - bajo nivel de compensación de calor;
- 60-80% - un buen indicador de efectividad;
- más del 80% - Transferencia de calor de alta calidad.
Es interesante que incluso la presencia de un intercambiador de calor con una eficiencia del 30% sea más económica que una PVU de configuración básica sin intercambiador de calor. El período de recuperación promedio de una instalación de ventilación recuperativa es de hasta 5 años.
La eficiencia del PES, el patrón de flujo de aire, el consumo de energía y el precio del módulo dependen del diseño del recuperador.
Existen varios tipos de intercambiadores de calor:
- rotativo
- laminar
- tubos de calor;
- módulo de cámara;
- unidad de glicol.
Los dos primeros modelos fueron ampliamente utilizados.
Recuperador rotativo
Se coloca un intercambiador de calor giratorio cilíndrico con placas de metal corrugado en la caja de PVU. Durante el funcionamiento, los compartimentos se llenan alternativamente con flujos de aire multidireccionales.
La recuperación de calor es 60-90%.
Beneficios adicionales:
- retorno parcial de humedad;
- Consumo económico de energía.
La velocidad de rotación del tambor se puede ajustar, eligiendo así la intensidad del intercambio de aire y el nivel de eficiencia.
Argumentos contra la modificación del tambor:
- una mezcla de "minería" a la corriente fresca - 3-8%;
- transferencia parcial de olores de regreso a la habitación;
- presión acústica de un rotor giratorio;
- la necesidad de mantenimiento regular de partes móviles;
- Grandes dimensiones.
Debido a la complejidad del mecanismo PVU con un recuperador rotativo, son más caros que las modificaciones de placa.
Intercambiador de calor de placas
Los conductos se "encuentran" en una unidad sellada con muchos canales. Los compartimentos están separados por particiones conductoras de calor.
Argumentos a favor de:
- suministro de aire limpio sin impurezas de "minería";
- costo asequible;
- Facilidad de configuración y fiabilidad del módulo: sin elementos móviles.
Eficiencia del convertidor de placas: hasta 70%. La principal desventaja es la formación de condensado y la aparición de hielo en el conducto de escape en invierno. Trabajar en el modo "descongelar" (redirigir el flujo cálido para evitar el cassette) reduce la eficiencia del sistema en un 20%.
Ahora en el mercado hay una gran cantidad de sistemas de ventilación de suministro y escape con recuperación de calor de varios fabricantes. Al tener un conjunto similar de características, difieren en precio, calidad, área de servicio y muchos otros criterios.
Por lo tanto, le recomendamos que eche un vistazo más de cerca a la unidad de ventilación de suministro y escape con un intercambiador de calor de placas y automatización integrada de Naveka, que recientemente esta solución ha demostrado su eficacia en el mercado debido a su confiabilidad y operación bastante silenciosa. El control integrado mediante un control remoto, el monitoreo en una pantalla LCD externa, el establecimiento de un horario de trabajo y mucho más ya está integrado de inmediato en esta unidad.
Entre otras marcas, recomendamos prestar atención a los sistemas con recuperación de Mitsubishi, Maico y VENTO.
Unidades térmicas de ahorro de energía
La recuperación por sí sola a menudo no es suficiente para compensar completamente la diferencia de temperatura en los flujos que se aproximan. El calentador de aire incorporado asume esta función. Además, el elemento protege el intercambiador de calor de la congelación.
En PVU se utilizan dos tipos de calentadores: agua y electricidad. Consideremos cada uno con más detalle.
Calentamiento de agua
En el caso de una unidad de ventilación forzada, hay un radiador con tubos a través de los cuales circula el refrigerante. La bobina tiene una aleta para aumentar el área de contacto con los chorros de aire que pasan.
El elemento de calentamiento líquido entra en funcionamiento si a la salida del recuperador el aire suministrado es más frío que la temperatura establecida.
Calentador electrico
Las instalaciones con un calentador eléctrico pueden calentar el aire suministrado a temperaturas más altas que las modificaciones del agua.
Sin embargo, un calentador eléctrico exige más condiciones de trabajo:
- caudal de aire: 2 m / so más;
- la temperatura del aire suministrado está en el rango de 0-30 ° C, la humedad es de hasta 80%;
- antes del calentador se recomienda instalar un filtro adicional.
En comparación con el calentamiento de agua, un módulo eléctrico es más costoso en términos de operación: los pagos por aumento de electricidad.
Complejos climatizados
Los modelos individuales combinan las opciones de ventilación forzada y aire acondicionado. Todos los elementos se ensamblan en un único complejo de aislamiento térmico. Un ejemplo sorprendente de tecnología multifuncional: una serie de instalaciones "Clima".
El circuito contiene una bomba de calor reversible: un circuito de freón sellado lleno conectado a intercambiadores de calor en el conducto de escape y entrada.
El funcionamiento de la unidad de aire acondicionado se realiza en dos modos:
- Enfriamiento El intercambiador de calor en el conducto de suministro de aire actúa como un evaporador y reduce la temperatura del aire entrante. A su vez, el intercambiador de calor-condensador se enfría con aire frío que sale de la habitación.
- Calefacción El recuperador del conducto de escape emite el calor de "escape" a las masas de aire fresco. Es posible un calentamiento adicional del aire a la salida de la PVU antes de alimentarlo a la casa.
El modo de operación se configura automáticamente gracias a los reguladores y sensores que leen los parámetros de la atmósfera.
Instalación portátil sin canales
Una solución interesante para espacios confinados son las unidades móviles de ventilación de suministro de aire con la capacidad de limpiar, calentar y enfriar el aire.
Características distintivas de los módulos portátiles:
- falta de conductos de aire voluminosos;
- instalación dentro de una habitación ventilada;
- dimensiones compactas y la posibilidad de instalación dentro de 2-3 horas;
- multifuncionalidad: entrada, procesamiento y salida de masas de aire;
- bajo nivel de ruido - dentro de 35 dB;
- falta de borradores
Para la disposición de la ventilación descentralizada, es necesario instalar un PED portátil en cada habitación individual.
Las unidades de tratamiento de aire sin canales se utilizan principalmente en edificios públicos (salas de conferencias, salas de ejercicio, salas de entrenamiento, etc.).
La calificación del equipo climático móvil se da en este articulo.
Variedades por método de instalación.
Hay tres opciones para instalar el módulo de ventilación:
- al aire libre
- montado en la pared;
- "Dobladillo".
El montaje en el piso es típico para unidades de ventilación voluminosas y de alto rendimiento con un caudal de aire de 8,000 metros cúbicos / h. A pesar del aislamiento de vibración de las secciones de ventilación, se requiere una base sólida para instalar los módulos de volumen.
Los modelos montados en la pared destacan por su baja productividad: hasta 1500 metros cúbicos por hora y dimensiones compactas. La instalación se lleva a cabo anclando a la pared, conectando los conductos desde arriba. La unidad se puede colocar en una sala técnica (balcón, baño, vestidor).
La principal ventaja de los modelos suspendidos es el montaje empotrado. Sin embargo, para instalar la unidad en una sala operada, es necesario “usar” parcialmente la altura del techo.
Parámetros básicos para elegir una unidad de ventilación
Arreglo y instalación de sistemas de ventilación requiere inversión de capital y costos laborales considerables. Por lo tanto, el enfoque para elegir el "corazón" del sistema de ventilación se basa en cálculos precisos y análisis de una serie de parámetros.
Valoración y cálculo de características técnicas.
En primer lugar, debe decidir los valores adecuados de rendimiento y presión estática.
Rendimiento
El cálculo de la instalación se basa en las normas de intercambio de aire de acuerdo con SNiP, el propósito de la habitación, el área de servicio y el número de residentes.
Es necesario realizar dos cálculos (por el número de personas y la tasa de intercambio de aire), comparar los indicadores y seleccionar el valor más alto.
Un ejemplo de determinación del rendimiento (L) para una casa en determinadas condiciones:
- el número de miembros de la familia: 3 personas;
- área de la casa - 70 metros cuadrados;
- altura del techo - 3 m.
Fórmula 1. El cálculo del número de residentes:
L = N * norma,
donde:
- N - número de residentes;
- norma - consumo de aire (no menos de 40 metros cúbicos / h).
L = 3 * 40 = 120 m3 / h.
Fórmula 2. El cálculo de la frecuencia del intercambio de aire:
L = S * H * n,
donde:
- S - área;
- H - altura;
- n - tasa normalizada de intercambio de aire.
L = 70 * 3 * 1.5 = 315 m3 / h.
Conclusión: para garantizar una circulación de aire suficiente, se requiere una instalación con una capacidad de al menos 315 metros cúbicos / h.
Indicadores típicos de instalaciones de ventilación:
- 100-500 m3 / h - apartamentos y habitaciones separadas;
- 500-2000 m3 / h - hogares privados, casas de campo;
- 1000-10000 m cúbicos / h - naves industriales, talleres, oficinas.
Presión estática
El valor indica la presión creada por el ventilador para proporcionar resistencia a la ruta de circulación de aire. Un cálculo preciso de la presión estática requiere tener en cuenta la resistencia de todos los elementos de la red.
El cálculo "manual" sin la experiencia adecuada es difícil de realizar. Los especialistas usan un paquete de software como MagiCad.
Los datos proporcionados son relevantes específicamente para unidades de ventilación modulares, en lugar de complejos tipográficos, donde se debe tener en cuenta la reducción de presión en la válvula de aire, el calentador de aire, el filtro y otros componentes.
Además de los parámetros indicados, debe evaluar:
- Eficiencia energética Para cada uno de los modelos posibles, es necesario calcular el costo de la electricidad durante 1 año, teniendo en cuenta el modo de funcionamiento en invierno y verano. La clase de energía indica la relación entre la energía gastada y la cantidad de calor generado.
- Eficiencia del recuperador. Es necesario comparar los valores de eficiencia en diferentes modos de operación del PES. Un indicador de alta eficiencia para intercambiadores de calor con un casete de doble placa y una zona intermedia: la eficiencia alcanza el 70-90%.
- Potencia del calentador Un indicador típico para las unidades domésticas de tratamiento de aire es de 3-5 kW.
Es mejor dar preferencia a los modelos con la capacidad de reducir automáticamente la velocidad del ventilador para ajustar la carga en la red.
Nivel de ruido y grado de filtración.
La potencia acústica muestra cuán "ruidoso" será el funcionamiento de la unidad ensamblada.
El efecto de sonido está determinado por dos cantidades:
- Lwa - grado de potencia acústica;
- Lpa - nivel de presión sonora.
Evaluar el "ruido" real debe estar en el primer indicador. Diferentes fabricantes pueden medir la potencia acústica utilizando diferentes métodos, por lo que los mismos valores a veces tienen un resultado distintivo en la práctica.
La calidad del aire entrante depende del uso sistemas de limpieza.
Posibles pasos de filtración:
- una barrera contra el polvo grueso de la calle, la lana y la pelusa: limpieza en bruto con filtros G4, G3 con una eficiencia del 90%;
- protección contra polvo fino en 1 micra - clase de filtración F7-F9;
- limpieza absoluta, proporcionando una barrera contra partículas de 0.3 micras - filtros HEPA (H10-H14), eficiencia - 99.5%.
Para edificios residenciales, las dos primeras etapas de limpieza son suficientes. La filtración altamente efectiva se utiliza en instalaciones médicas, locales para la producción de medicamentos, alimentos, productos electrónicos.
Conveniencia de operación: funcionalidad necesaria
Las PVU domésticas están equipadas con un sistema de automatización integrado, un panel de control, una pantalla LCD con la salida de todos los parámetros de intercambio de aire. Además de las opciones básicas (ajuste de la velocidad del ventilador, temperatura), se aceptan funciones prácticas.
Temporizador La gestión de escenarios optimizará el modo de operación para una hora específica del día o día de la semana.
Reiniciar La capacidad de encender y guardar automáticamente los parámetros especificados en caso de una falla de energía.
Indicador de obstrucción del filtro. Una opción conveniente es una notificación sobre el reemplazo del elemento de filtro. Los modelos de alta tecnología están equipados con sensores para cambiar la presión en la entrada del filtro de aire; con la contaminación, la caída de presión aumenta.
Autodiagnóstico Cualquier equipo falla con el tiempo. Es útil si la automatización "notifica" que se ha producido un mal funcionamiento; esto ayudará a solucionar y solucionar el problema de manera oportuna.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Sistema de ventilación de ahorro de energía con recuperación de tipo suspendido Daikin VAM / 800FB:
El dispositivo, las características y la tecnología de instalación de un módulo portátil de suministro y escape Vents Micro 60 / A3:
PVU 400 de Ventrum con calentador eléctrico e intercambiador de calor rotativo:
La disposición de la ventilación con la ayuda de un módulo de suministro y escape se utiliza en salas de diversos propósitos y tamaños.
Asegurar un intercambio de aire de alta calidad depende del cálculo competente y la selección de equipos climáticos. Si tiene dudas sobre sus propias fortalezas, es mejor ponerse en contacto con profesionales para determinar los parámetros y desarrollar un proyecto.
¿Hay algo para complementar o tiene preguntas sobre cómo elegir un sistema de suministro y escape? Puede dejar comentarios en la publicación y participar en la discusión del material: el formulario de contacto se encuentra en el bloque inferior.
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