Sistemas de ventilação de suprimento e exaustão: uma visão geral comparativa de vários tipos de equipamentos

O sistema de circulação de ar natural geralmente falha - seu desempenho depende de fatores naturais e do uso de unidades de vidro seladas. A ventilação forçada é privada dessas deficiências.

Para a normalização da troca de ar, é utilizada uma unidade de suprimento e exaustão - uma solução prática e eficaz. A variedade de equipamentos climáticos permite escolher um modelo para condições operacionais específicas. No entanto, decidir sobre um dispositivo adequado às vezes é problemático, concorda?

Ajudaremos você a resolver esse problema. O artigo fornece informações sobre os princípios de operação e os recursos da operação de diferentes tipos de unidades de suprimento e exaustão. Para facilitar a seleção, destacamos as principais características e parâmetros dos dispositivos, que devem ser levados em consideração na compra.

Componentes da ventilação forçada

O módulo de suprimento e exaustão é o principal componente do sistema de ventilação com motivação. A instalação fornece circulação de ar normalizada em um espaço confinado - o fornecimento de fluxos limpos e a retirada de massas residuais.

O módulo de ventilação é um conjunto de equipamentos fechados em um único compartimento (unidade monobloco) ou montado a partir de elementos tipográficos.

O esquema do sistema de ventilação forçada: 1 - módulo de suprimento e exaustão (PVU), 2 - dutos de ar, grelhas de entrada de ar, adaptadores, 3 - distribuidores de jatos de ar, 4 - unidade de automação (+)

O design da unidade de suprimento e exaustão sem falhas inclui os seguintes elementos:

1. O fã. O componente básico para a operação de um sistema artificial de troca de ar.Ventiladores radiais com alta pressão de ar são instalados na PVU com uma extensa rede de dutos. O uso de modelos axiais é permitido em PVU portátil.
2. Válvula de ar. Ele é instalado atrás da grade externa e evita o fluxo de ar do lado de fora quando o sistema está desligado. Se estiver ausente, correntes de frio vazarão para a sala no inverno
3. Duto de ar. Duas linhas de canais estão envolvidas no sistema: uma fonte e a segunda descarga de ar. Ambas as redes passam pela PVU. Um ventilador de suprimento é conectado ao primeiro duto e um exaustor ao segundo, respectivamente.
4. Automação A operação da instalação é regulada por um sistema de automação integrado que responde às leituras do sensor e aos parâmetros especificados pelo usuário.
5. Filtros A filtragem integrada é usada para limpar as massas recebidas. Um filtro grosso é colocado na entrada do duto de ar de suprimento; sua tarefa é reter cotão, insetos e partículas de poeira.

O objetivo principal da limpeza primária é proteger os componentes internos do sistema. Para uma filtragem mais “fina”, um fotocatalítico, carvão ou outro tipo de barreira é instalado na frente dos distribuidores de ar.

Dispositivo PVU no exemplo do modelo VUT VUT com recuperação e aquecedor. O design fornece um desvio para proteger o trocador de calor no inverno (+)

Alguns complexos estão equipados com funcionalidades adicionais: sistema de refrigeração, ar condicionado, umidificação, purificação de ar em vários estágios e ionização.

O princípio de funcionamento do complexo de abastecimento e escape

O ciclo de trabalho da PVU é baseado em um esquema de transporte de circuito duplo.

Todo o processo de ventilação pode ser dividido em várias etapas:

1. Entrada de ar da rua, sua limpeza e fornecimento aos distribuidores através do duto.
2. A entrada de massas contaminadas no duto de exaustão e seu subsequente transporte para a grade de saída.
3. Jatos de exaustão para fora.

O esquema de circulação pode ser complementado pelas etapas de transferência de energia térmica entre duas correntes, aquecimento adicional do ar recebido, etc.

Trabalho PVU. Designações na figura: 1 - módulo de suprimento e exaustão, 2 - suprimento de ar fresco, 3 - entrada de "exaustão", 4 - descarga de massas de ar usadas para o exterior (+)

A operação do sistema forçado oferece várias vantagens em comparação com as trocas aéreas naturais:

• manutenção de metas definidas - Sensores respondem a uma mudança na atmosfera e ajustam o modo de operação do PES;
• filtragem de entrada e a possibilidade de seu processamento - aquecimento, resfriamento, umedecimento;
• economizando custos de aquecimento - relevante para dispositivos com recuperação.

As desvantagens do uso da PVU incluem: o alto custo do complexo de ventilação, a complexidade da instalação após a conclusão dos trabalhos de reparo e construção e o efeito do ruído. Nas instalações monobloco, o último sinal de menos é eliminado graças ao uso de um gabinete à prova de som.

Tipos de instalações: características do dispositivo e operação

Custo, desempenho, consumo de energia dependem da funcionalidade do PES. A variedade de modelos é dividida condicionalmente nos seguintes grupos: unidades com recuperação, unidades com aquecimento e ar condicionado. Uma categoria separada são os dispositivos "móveis".

Módulo de alimentação e exaustão com recuperador

O sistema de ventilação forçada, além das vantagens descritas acima, tem uma desvantagem significativa - um aumento significativo na perda de calor. Juntamente com o ar de exaustão, o calor gerado pelo sistema de aquecimento também “desaparece”.

Os custos são de cerca de 60%. A solução para o problema é a transferência de energia do fluxo de ar de exaustão para o ar de suprimento.

A recuperação parcial de calor é realizada em um recuperador - um módulo com um trocador de calor e um ventilador para promover fluxos multidirecionais. A troca de energia ocorre através das paredes do trocador de calor - os jatos de ar não se misturam (+)

Hoje, a maioria das unidades de suprimento e exaustão é fabricada com recuperadores. Apesar do alto custo do equipamento, a viabilidade sistema regenerativo economicamente correto.

Os valores de eficiência do "trocador de calor":

• 30-60% - baixo nível de compensação de calor;
• 60-80% - um bom indicador de eficácia;
• mais de 80% - transferência de calor de alta qualidade.

É interessante que mesmo a presença de um trocador de calor com uma eficiência de 30% seja mais econômica do que uma PVU de configuração básica sem um trocador de calor. O período médio de retorno de uma instalação de ventilação recuperativa é de até 5 anos.

A eficiência do PES, o padrão do fluxo de ar, o consumo de energia e o preço do módulo dependem do design do recuperador.

Existem vários tipos de trocadores de calor:

• rotativo;
• lamelar;
• tubos de calor;
• módulo de câmara;
• unidade de glicol.

Os dois primeiros modelos foram amplamente utilizados.

Recuperador rotativo

Um trocador de calor rotativo cilíndrico com placas de metal corrugadas é colocado na caixa da PVU. Durante a operação, os compartimentos são alternadamente preenchidos com fluxos de ar multidirecionais.

A zona de mineração aquece, depois de rolar o tambor, o calor é transferido para as massas frias recém-recebidas coletadas em um canal adjacente

A recuperação de calor é de 60 a 90%.

Benefícios adicionais:

• retorno parcial de umidade;
• consumo econômico de energia.

A velocidade de rotação do tambor pode ser ajustada, escolhendo assim a intensidade da troca de ar e o nível de eficiência.

Argumentos contra a modificação do tambor:

• uma mistura de “mineração” para o fluxo fresco - 3-8%;
• transferência parcial de odores de volta para a sala;
• pressão acústica de um rotor rotativo;
• a necessidade de manutenção regular de peças móveis;
• grandes dimensões.

Devido à complexidade do mecanismo de PVU com um recuperador rotativo, eles são mais caros que as modificações de placas.

Trocador de calor de placas

Os dutos "se encontram" em uma unidade selada com muitos canais. Os compartimentos são separados por divisórias condutoras de calor.

Os caminhos formados estão localizados em uma direção cruzada - na zona de turbulência, a eficiência da transferência de calor aumenta. Existe um arrefecimento / aquecimento simultâneo dos defletores da cassete recuperadora em ambos os lados

Argumentos para:

• fornecimento de ar limpo sem impurezas de "mineração";
• custo acessível;
• facilidade de configuração e confiabilidade do módulo - sem elementos móveis.

Eficiência do conversor de placas - até 70%. A principal desvantagem é a formação de condensado e o aparecimento de gelo no duto de exaustão no inverno. O trabalho no modo “degelo” (redirecionando o fluxo quente para ignorar o cassete) reduz a eficiência do sistema em 20%.

Atualmente no mercado existem muitos sistemas de ventilação de suprimento e exaustão com recuperação de calor de vários fabricantes. Tendo um conjunto semelhante de características, diferem em preço, qualidade, área de serviço e muitos outros critérios.

Portanto, recomendamos que você analise com mais atenção a unidade de ventilação de suprimento e exaustão com um trocador de calor de placas e a automação integrada da Naveka, que recentemente esta solução se provou no mercado devido à sua confiabilidade e operação bastante silenciosa. O controle integrado usando um controle remoto, o monitoramento em um monitor LCD externo, a definição de um horário de trabalho e muito mais já são incorporados imediatamente a esta unidade.

Um "representante" típico de uma unidade de tratamento de ar com recuperador de placas é o Naveka Node1 500AC. Modelo compacto, com uma espessura de painel de 25 mm, preenchida com lã mineral não combustível. Uma das muitas vantagens desta solução é o painel de controle com um display LCD, com o qual você pode controlar de maneira muito conveniente a operação de todo o sistema

Entre outras marcas, recomendamos prestar atenção aos sistemas com recuperação da Mitsubishi, Maico e VENTO.

Unidades aquecidas de economia de energia

A recuperação por si só muitas vezes não é suficiente para compensar totalmente a diferença de temperatura nos fluxos que se aproximam. O aquecedor de ar embutido assume essa função. Além disso, o elemento protege o trocador de calor do congelamento.

Na PVU, são utilizados dois tipos de aquecedores: água e elétrico. Vamos considerar cada um com mais detalhes.

Aquecimento de água

No caso de uma unidade de ventilação forçada, existe um radiador com tubos através dos quais o líquido de refrigeração circula. A bobina possui uma aleta para aumentar a área de contato com os jatos de ar que passam.

Um exemplo de dispositivo PVA com aquecedor (Vents VUT 1000 VG): 1 - radiador de água, 2 - recuperador, 3 e 4 - ventiladores de suprimento e exaustão, respectivamente (+)

O elemento de aquecimento líquido entra em operação se, na saída do recuperador, o ar fornecido estiver mais frio que a temperatura definida.

Aquecedor elétrico

As instalações com um aquecedor de ar elétrico podem aquecer o ar fornecido a temperaturas mais altas do que as modificações na água.

No entanto, um aquecedor elétrico exige mais condições de trabalho:

• caudal de ar - 2 m / s ou mais;
• a temperatura do ar fornecido está na faixa de 0 a 30 ° C, a umidade é de até 80%;
• antes do aquecedor, é recomendável instalar um filtro adicional.

Comparado ao aquecimento da água, um módulo elétrico é mais caro em termos de operação - os pagamentos pelo aumento da eletricidade.

O aquecedor de ar é controlado a partir da unidade de controle central. Certifique-se de ter um cronômetro de trabalho e a opção de desligar o dispositivo durante superaquecimento (+)

Complexos com ar condicionado

Modelos individuais combinam as opções de ventilação forçada e ar condicionado. Todos os elementos são montados em um único complexo de isolamento térmico. Um exemplo impressionante de tecnologia multifuncional - uma série de instalações "Clima".

Projeto da unidade climática: 1 - filtros, 2 - ventiladores de dois lados, 3 - compressor de circuito freon, 4 - aquecedor elétrico, 5 - aquecedor de água, 6 - trocadores de calor, 7 - automação, 8 - estojos (+)

O circuito contém uma bomba de calor reversível - um circuito freon selado preenchido conectado a trocadores de calor no duto de exaustão e entrada.

A operação do aparelho de ar condicionado ocorre em dois modos:

1. Arrefecimento. O trocador de calor no duto de ar de suprimento atua como um evaporador e reduz a temperatura do ar recebido. Por sua vez, o trocador de calor-condensador é resfriado pelo ar frio que sai da sala.
2. Aquecimento. O recuperador do duto de exaustão libera o calor do “exaustor” para massas de ar fresco. É possível um aquecimento adicional do ar na saída da PVU antes de ser alimentado na casa.

O modo de operação é definido automaticamente, graças a reguladores e sensores que lêem os parâmetros da atmosfera.

Instalação portátil de canal

Uma solução interessante para espaços confinados são as unidades de ventilação móvel de fornecimento de ar com a capacidade de limpar, aquecer e resfriar o ar.

Recursos distintos dos módulos portáteis:

• falta de dutos de ar volumosos;
• instalação dentro de uma sala ventilada;
• dimensões compactas e possibilidade de instalação em 2-3 horas;
• multifuncionalidade: entrada, processamento e retirada de massas de ar;
• baixo nível de ruído - dentro de 35 dB;
• falta de rascunhos.

Para o arranjo da ventilação descentralizada, é necessário instalar um PED portátil em cada quarto individual.

Esquema de PVU móvel: 1,3 - silenciador, 2 - compartimento de recuperação e ventilação, 4 - aerotermo elétrico, 5 - filtro de carbono, 6 - elemento de filtro fino, 7 - pré-filtro, 8 - válvula de persiana, 9 - acionamento elétrico ( +)

As unidades de tratamento de ar sem canal são usadas principalmente em prédios públicos (salas de aula, salas de ginástica, salas de treinamento etc.).

A classificação do equipamento climático móvel é dada em este artigo.

Variedades por método de instalação

Existem três opções para instalar o módulo de ventilação:

• ao ar livre;
• montado na parede;
• "Hemming".

A montagem no piso é típica para unidades de ventilação de alto desempenho e volumosas com uma taxa de fluxo de ar de 8.000 metros cúbicos / h. Apesar do isolamento de vibração das seções de ventilação, é necessária uma base sólida para instalar os módulos de volume.

Os modelos montados na parede são notáveis ​​por sua baixa produtividade - até 1500 metros cúbicos por hora e dimensões compactas. A instalação é realizada ancorando na parede, conectando os dutos de cima. A unidade pode ser colocada em uma sala técnica (varanda, banheiro, vestiário).

Os módulos de bainha ou pendente são os mais populares. Como regra, a técnica possui um design de canal e é projetada para instalação sob o teto

A principal vantagem dos modelos suspensos é a montagem embutida. No entanto, para instalar a unidade em uma sala operada, é necessário "usar" parcialmente a altura do teto.

Parâmetros básicos para escolher uma unidade de ventilação

Arranjo e instalação de sistemas de ventilação requer investimento de capital e custos trabalhistas consideráveis. Portanto, a abordagem para escolher o “coração” do sistema de ventilação é baseada em cálculos precisos e análise de vários parâmetros.

Avaliação e cálculo de características técnicas

Antes de tudo, você deve decidir sobre os valores apropriados de desempenho e pressão estática.

Desempenho

O cálculo da instalação é baseado nas normas de troca de ar de acordo com o SNiP, a finalidade da sala, a área de serviço e o número de residentes.

É necessário realizar dois cálculos (pelo número de pessoas e pela taxa de troca de ar), comparar os indicadores e selecionar o valor mais alto.

Taxas de consumo de ar por pessoa: um indicador típico é de 60 metros cúbicos por hora, em repouso - 30 metros cúbicos por hora. Taxa de câmbio regulamentada: 1-2 - para edifícios residenciais, 2-3 - escritórios, shopping centers

Um exemplo de determinação do desempenho (L) para uma casa sob determinadas condições:

• o número de membros da família - 3 pessoas;
• área da casa - 70 m2;
• altura do teto - 3 m.

Fórmula 1. O cálculo do número de residentes:

L = N * norma,

onde:

• N - número de residentes;
• norma - consumo de ar (não inferior a 40 metros cúbicos / h).

L = 3 * 40 = 120 m3 / h.

Fórmula 2. O cálculo da frequência das trocas aéreas:

L = S * H ​​* n,

onde:

• S - área;
• H altura;
• n - taxa normalizada de troca de ar.

L = 70 * 3 * 1,5 = 315 m3 / h.

Conclusão: para garantir a circulação de ar suficiente, é necessária uma instalação com capacidade de pelo menos 315 metros cúbicos / h.

Indicadores típicos de instalações de ventilação:

• 100-500 m3 / h - apartamentos e quartos separados;
• 500-2000 m3 / h - residências particulares, casas de campo;
• 1000-10000 m / h cúbicos - edifícios industriais, oficinas, escritórios.

Pressão estática

O valor indica a pressão criada pelo ventilador para fornecer resistência ao caminho da circulação de ar. Um cálculo preciso da pressão estática requer levar em consideração a resistência de todos os elementos da rede.

O cálculo "manual" sem a experiência adequada é difícil de executar. Os especialistas usam um pacote de software como o MagiCad.

Valores médios da pressão a uma taxa de fluxo de ar de 3-4 m / s: apartamentos de 50-150 m² - 75-100 Pa, casas de 150-350 m² - 100-150 Pa

Os dados fornecidos são relevantes especificamente para unidades de ventilação modulares, em vez de complexos tipográficos, onde a redução de pressão na válvula de ar, aquecedor de ar, filtro e outros componentes deve ser levada em consideração.

Além dos parâmetros indicados, você deve avaliar:

1. Eficiência energética. Para cada um dos modelos possíveis, é necessário calcular o custo da eletricidade por 1 ano, levando em consideração o modo de operação no inverno e no verão. A classe de energia indica a proporção de energia gasta em relação à quantidade de calor gerado.
2. Recuperador de eficiência. É necessário comparar os valores de eficiência em diferentes modos de operação do PES. Um indicador de alta eficiência para trocadores de calor com um cassete de placa dupla e uma zona intermediária - a eficiência chega a 70-90%.
3. Potência do aquecedor. Um indicador típico para unidades de tratamento de ar domésticas é de 3-5 kW.

É melhor dar preferência a modelos com a capacidade de diminuir automaticamente a velocidade do ventilador para ajustar a carga na rede.

Nível de ruído e grau de filtração

A potência acústica mostra o quão “alta” será a operação da unidade montada.

O efeito sonoro é determinado por duas quantidades:

• Lwa - grau de potência acústica;
• Lpa - nível de pressão sonora.

Avalie o real "ruído" deve estar no primeiro indicador. Diferentes fabricantes podem medir a potência acústica usando métodos diferentes; portanto, os mesmos valores às vezes têm um resultado distinto na prática.

Um método eficaz para avaliar o "som" da instalação é testar o equipamento no showroom. O valor de ruído permitido na sala é de 25 a 45 dB

A qualidade do ar que entra depende dos sistemas de limpeza.

Possíveis etapas de filtragem:

• uma barreira contra poeira grossa nas ruas, lã e cotão - limpeza áspera com os filtros G4, G3 com eficiência de 90%;
• proteção contra poeira fina em 1 mícron - classe de filtragem F7-F9;
• limpeza absoluta, fornecendo uma barreira contra partículas de 0,3 mícrons - filtros HEPA (H10-H14), eficiência - 99,5%.

Para edifícios residenciais, os dois primeiros estágios de limpeza são suficientes. A filtragem altamente eficaz é usada em instalações médicas, instalações para a produção de medicamentos, alimentos e eletrônicos.

Conveniência de operação: funcionalidade necessária

As PVUs domésticas estão equipadas com um sistema de automação integrado, um painel de controle e um display LCD com a saída de todos os parâmetros de troca de ar. Além das opções básicas (ajuste da velocidade e temperatura do ventilador), funções práticas são bem-vindas.

Temporizador O gerenciamento de cenários otimiza o modo de operação para um horário específico do dia ou dia da semana.

Para um ajuste preciso, é aconselhável escolher dispositivos com um ventilador para 5 ou mais velocidades, bem como com um relógio em tempo real sem redefinir quando a energia é desligada

Reiniciar A capacidade de ligar e salvar automaticamente os parâmetros especificados em caso de falta de energia.

Indicador de entupimento do filtro. Uma opção conveniente é uma notificação sobre a substituição do elemento de filtro. Os modelos de alta tecnologia estão equipados com sensores para alterar a pressão na entrada do filtro de ar - com a poluição, a queda de pressão aumenta.

Autodiagnóstico. Qualquer equipamento falha com o tempo. É útil se a automação "notificar" um defeito que ocorreu - isso ajudará a corrigir e corrigir o problema em tempo hábil.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Sistema de ventilação com economia de energia com recuperação do tipo suspenso Daikin VAM / 800FB:

O dispositivo, recursos e tecnologia de instalação de um módulo portátil de suprimento e exaustão Vents Micro 60 / A3:

PVU 400 da Ventrum com aquecedor elétrico e trocador de calor rotativo:

A disposição da ventilação com a ajuda de um módulo de suprimento e exaustão é usada em salas de diversos fins e tamanhos.

Garantir uma troca de ar de alta qualidade depende de cálculos e seleção competentes de equipamentos climáticos. Se você tiver dúvidas sobre seus pontos fortes, é melhor entrar em contato com profissionais para determinar os parâmetros e desenvolver um projeto.

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