Systèmes de soufflage et de ventilation: aperçu comparatif des différents types d'équipements

Le système de circulation d'air naturel échoue souvent - ses performances dépendent de facteurs naturels et de l'utilisation d'unités en verre scellées. La ventilation forcée est privée de ces lacunes.

Pour la normalisation des échanges d'air, une unité d'alimentation et d'échappement est utilisée - une solution pratique et efficace. La variété des équipements climatiques vous permet de choisir un modèle pour des conditions de fonctionnement spécifiques. Cependant, décider d'un appareil approprié est parfois problématique, d'accord?

Nous vous aiderons à résoudre ce problème. L'article fournit des informations sur les principes de fonctionnement et les caractéristiques de fonctionnement de différents types d'unités d'alimentation et d'échappement. Pour faciliter la sélection, nous avons décrit les principales caractéristiques et paramètres des appareils, qui doivent être pris en compte lors de l'achat.

Composants de ventilation forcée

Le module d'alimentation et d'échappement est le composant principal du système de ventilation avec motivation. L'installation assure une circulation d'air normalisée dans un espace confiné - l'apport de flux propres et le retrait des masses de déchets.

Le module de ventilation est un ensemble d'équipements enfermé dans un seul boîtier (unité monobloc) ou assemblé à partir d'éléments de composition.

Le schéma du système de ventilation forcée: 1 - module d'alimentation et d'évacuation (PVU), 2 - conduits, grilles d'admission d'air, adaptateurs, 3 - distributeurs de jets d'air, 4 - unité d'automatisation (+)

La conception de l'unité d'alimentation et d'échappement sans défaillance comprend les éléments suivants:

1. Le ventilateur. L'élément de base pour le fonctionnement d'un système d'échange d'air artificiel.Des ventilateurs radiaux à haute pression d'air sont installés dans le PVU avec un vaste réseau de conduits. L'utilisation de modèles axiaux est autorisée dans les PVU portables.
2. Soupape d'air. Il est installé derrière la grille externe et empêche le flux d'air de l'extérieur lorsque le système est éteint. S'il est absent, des courants froids s'infiltreront dans la pièce en hiver
3. Conduit d'air. Deux lignes de canaux sont impliquées dans le système: une - alimentation et la seconde - évacuation d'air. Les deux réseaux passent par le PVU. Un ventilateur d'alimentation est connecté au premier conduit et un ventilateur d'extraction au second, respectivement.
4. Automatisation Le fonctionnement de l'installation est régulé par un système d'automatisation intégré qui répond aux lectures des capteurs et aux paramètres spécifiés par l'utilisateur.
5. Filtres La filtration intégrée est utilisée pour nettoyer les masses entrantes. Un filtre grossier est placé à l'entrée du conduit d'air d'alimentation; sa tâche est de retenir les peluches, les insectes et les particules de poussière.

Le but principal du nettoyage primaire est de protéger les composants internes du système. Pour une filtration plus "fine", une barrière photocatalytique, charbon ou autre est installée devant les distributeurs d'air.

Dispositif PVU sur l'exemple du modèle Vents VUT avec récupération et chauffage. La conception fournit une dérivation pour protéger l'échangeur de chaleur en hiver (+)

Certains complexes sont équipés de fonctionnalités supplémentaires: refroidissement, climatisation, humidification, purification de l'air à plusieurs étages et système d'ionisation.

Le principe de fonctionnement du complexe d'alimentation et d'échappement

Le cycle d'utilisation du PVU est basé sur un schéma de transport à double circuit.

L'ensemble du processus de ventilation peut être divisé en plusieurs étapes:

1. Prise d'air de la rue, son nettoyage et alimentation des distributeurs par le conduit.
2. L'entrée de masses contaminées dans le conduit d'évacuation et leur transport ultérieur vers la grille de sortie.
3. Les jets de déchets d'échappement sortent.

Le schéma de circulation peut être complété par les étapes de transfert d'énergie thermique entre deux flux, le chauffage supplémentaire de l'air entrant, etc.

PVU fonctionne. Désignations sur la figure: 1 - module d'alimentation et d'échappement, 2 - alimentation en air frais, 3 - admission «d'échappement», 4 - évacuation des masses d'air usées vers l'extérieur (+)

Le fonctionnement du système forcé offre une gamme d'avantages par rapport à l'échange d'air naturel:

• maintien des objectifs fixés - Les capteurs répondent à un changement de l'atmosphère et ajustent le mode de fonctionnement du PES;
• filtrage entrant et la possibilité de son traitement - chauffage, refroidissement, humidification;
• réduction des coûts de chauffage - pertinent pour les appareils avec récupération.

Les inconvénients de l'utilisation du PVU comprennent: le coût élevé du complexe de ventilation, la complexité de l'installation après l'achèvement des travaux de réparation et de construction et l'effet du bruit. Dans les installations monoblocs, le dernier inconvénient est éliminé grâce à l'utilisation d'un boîtier insonorisé.

Types d'installations: caractéristiques de l'appareil et fonctionnement

Le coût, les performances et la consommation d'énergie dépendent des fonctionnalités du PES. La variété des modèles est conditionnellement divisée en groupes suivants: unités avec récupération, unités avec chauffage et climatisation. Les appareils «mobiles» constituent une catégorie distincte.

Module d'alimentation et d'échappement avec récupérateur

Le système de ventilation forcée, en plus des avantages décrits ci-dessus, présente un inconvénient important - une augmentation significative des pertes de chaleur. Avec l'air évacué, la chaleur générée par le système de chauffage «disparaît également».

Les coûts sont d'environ 60%. La solution au problème est le transfert d'énergie du flux d'air évacué vers l'air soufflé.

La récupération partielle de la chaleur est effectuée dans un récupérateur - un module avec un échangeur de chaleur et un ventilateur pour favoriser les flux multidirectionnels. L'échange d'énergie se produit à travers les parois de l'échangeur de chaleur - les jets d'air ne se mélangent pas (+)

Aujourd'hui, la plupart des unités d'alimentation et d'échappement sont fabriquées avec des récupérateurs. Malgré le coût élevé des équipements, la faisabilité système régénératif économiquement solide.

Les valeurs d'efficacité de "l'échangeur de chaleur":

• 30-60% - faible niveau de compensation thermique;
• 60-80% - un bon indicateur d'efficacité;
• plus de 80% - transfert de chaleur de haute qualité.

Il est intéressant de noter que même la présence d'un échangeur de chaleur avec une efficacité de 30% est plus économique qu'un PVU de configuration de base sans échangeur de chaleur. La période de récupération moyenne d'une installation de ventilation récupérative peut aller jusqu'à 5 ans.

L'efficacité du PES, la configuration du flux d'air, la consommation d'énergie et le prix du module dépendent de la conception du récupérateur.

Il existe plusieurs types d'échangeurs de chaleur:

• rotatif;
• lamellaire;
• caloducs;
• module de chambre;
• unité de glycol.

Les deux premiers modèles ont été largement utilisés.

Récupérateur rotatif

Un échangeur de chaleur rotatif cylindrique avec des plaques métalliques ondulées est placé dans le boîtier PVU. Pendant le fonctionnement, les compartiments sont remplis alternativement de flux d'air multidirectionnels.

La zone minière se réchauffe, après avoir fait défiler le tambour, la chaleur est transférée aux nouvelles masses froides entrantes collectées dans un canal adjacent

La récupération de chaleur est de 60 à 90%.

Avantages supplémentaires:

• retour partiel d'humidité;
• consommation d'énergie économique.

La vitesse de rotation du tambour peut être ajustée, choisissant ainsi l'intensité de l'échange d'air et le niveau d'efficacité.

Arguments contre la modification du tambour:

• un mélange de «minage» au flux frais - 3-8%;
• transfert partiel des odeurs dans la chambre;
• pression acoustique d'un rotor rotatif;
• la nécessité d'un entretien régulier des pièces mobiles;
• grandes dimensions.

En raison de la complexité du mécanisme PVU avec un récupérateur rotatif, ils sont plus chers que les modifications de plaque.

Échangeur de chaleur à plaques

Les conduits se "rencontrent" dans une unité scellée avec de nombreux canaux. Les compartiments sont séparés par des cloisons conductrices de chaleur.

Les chemins formés sont situés dans une direction transversale - dans la zone de turbulence, l'efficacité du transfert de chaleur augmente. Il y a un refroidissement / chauffage simultané des chicanes de la cassette de récupération des deux côtés

Arguments pour:

• apport d'air pur sans impuretés de "minage";
• coût abordable;
• facilité d'installation et fiabilité du module - aucun élément mobile.

Efficacité du convertisseur à plaques - jusqu'à 70%. Le principal inconvénient est la formation de condensats et l'apparition de glace dans le conduit d'échappement en hiver. Le travail en mode «dégivrage» (rediriger le flux chaud pour contourner la cassette) réduit l'efficacité du système de 20%.

Maintenant sur le marché, il existe de nombreux systèmes de ventilation d'alimentation et d'évacuation avec récupération de chaleur de divers fabricants. Ayant un ensemble de caractéristiques similaires, ils diffèrent par le prix, la qualité, la zone de service et de nombreux autres critères.

Nous vous recommandons donc de regarder de plus près l'unité d'alimentation et de ventilation avec échangeur de chaleur à plaques et automatisation intégrée de Naveka, qui récemment a fait ses preuves sur le marché en raison de sa fiabilité et de son fonctionnement assez silencieux. Le contrôle intégré à l'aide d'une télécommande, la surveillance sur un écran LCD externe, la définition d'un horaire de travail et bien plus est déjà immédiatement intégré à cet appareil.

Un «représentant» typique d'une centrale de traitement d'air avec récupérateur de plaques est le Naveka Node1 500AC. Modèle compact, avec une épaisseur de panneau de 25 mm, rempli de laine minérale incombustible. L'un des nombreux avantages de cette solution est le panneau de commande avec un écran LCD, avec lequel vous pouvez très facilement contrôler le fonctionnement de l'ensemble du système

Entre autres marques, nous recommandons de prêter attention aux systèmes avec récupération de Mitsubishi, Maico et VENTO.

Unités chauffantes à économie d'énergie

La récupération à elle seule n'est souvent pas suffisante pour compenser pleinement la différence de température dans les flux entrants. Le réchauffeur d'air intégré prend en charge cette fonction. De plus, l'élément protège l'échangeur de chaleur du gel.

Dans le PVU, deux types de radiateurs sont utilisés: l'eau et l'électricité. Examinons chacun plus en détail.

Chauffage eau

Dans le cas d'une unité de ventilation forcée, il y a un radiateur avec des tubes à travers lequel le liquide de refroidissement circule. La bobine a une ailette pour augmenter la zone de contact avec les jets d'air qui passent.

Exemple d'appareil PVA avec chauffage (Vents VUT 1000 VG): 1 - radiateur à eau, 2 - récupérateur, 3 et 4 - ventilateurs d'alimentation et d'extraction, respectivement (+)

L'élément chauffant liquide entre en service si à la sortie du récupérateur l'air fourni est plus froid que la température réglée.

Chauffage électrique

Les installations avec un réchauffeur d'air électrique peuvent chauffer l'air fourni à des températures plus élevées que les modifications de l'eau.

Cependant, un radiateur électrique est plus exigeant en termes de conditions de travail:

• débit d'air - 2 m / s ou plus;
• la température de l'air fourni est comprise entre 0 et 30 ° C, l'humidité peut atteindre 80%;
• avant le chauffage, il est recommandé d'installer un filtre supplémentaire.

Par rapport au chauffage de l'eau, un module électrique est plus cher en termes de fonctionnement - les paiements pour l'électricité augmentent.

Le réchauffeur d'air est commandé à partir de l'unité de commande centrale. Assurez-vous d'avoir une minuterie de travail et la possibilité d'éteindre l'appareil en cas de surchauffe (+)

Complexes climatisés

Les modèles individuels combinent les options de ventilation forcée et de climatisation. Tous les éléments sont assemblés dans un seul complexe d'isolation thermique. Un exemple frappant de technologie multifonctionnelle - une série d'installations "Climat".

Conception de l'unité climatique: 1 - filtres, 2 - ventilateurs double face, 3 - compresseur à circuit de fréon, 4 - radiateur électrique, 5 - chauffe-eau, 6 - échangeurs de chaleur, 7 - automatisation, 8 - boîtier (+)

Le circuit contient une pompe à chaleur réversible - un circuit de fréon scellé rempli connecté à des échangeurs de chaleur sur les conduits d'échappement et d'admission.

Le fonctionnement du climatiseur se déroule en deux modes:

1. Refroidissement. L'échangeur de chaleur sur le conduit d'air d'alimentation agit comme un évaporateur et abaisse la température de l'air entrant. À son tour, l'échangeur de chaleur-condenseur est refroidi par l'air frais provenant de la pièce.
2. Chauffage. Le récupérateur de conduit d'échappement dégage la chaleur «d'échappement» aux masses d'air frais. Un chauffage supplémentaire de l'air est possible à la sortie du PVU avant d'être introduit dans la maison.

Le mode de fonctionnement est réglé automatiquement grâce à des régulateurs et des capteurs qui lisent les paramètres de l'atmosphère.

Installation portable sans canaux

Une solution intéressante pour les espaces confinés est les unités de ventilation mobiles à air soufflé capables de nettoyer, chauffer et refroidir l'air.

Caractéristiques distinctives des modules portables:

• manque de conduits d'air volumineux;
• installation à l'intérieur d'une pièce ventilée;
• dimensions compactes et possibilité d'installation dans les 2-3 heures;
• multifonctionnalité: afflux, traitement et retrait des masses d'air;
• faible niveau de bruit - à moins de 35 dB;
• manque de projets.

Pour la disposition de la ventilation décentralisée, il est nécessaire d'installer un PED portable dans chaque pièce individuelle.

Schéma PVU mobile: 1,3 - silencieux, 2 - compartiment de récupération et de ventilation, 4 - aérotherme électrique, 5 - filtre à charbon, 6 - élément filtrant fin, 7 - préfiltre, 8 - soupape à volets, 9 - entraînement électrique ( +)

Les centrales de traitement d'air sans canaux sont principalement utilisées dans les bâtiments publics (amphithéâtres, salles d'exercices, salles de formation, etc.).

La cote des équipements climatiques mobiles est donnée en cet article.

Variétés par méthode d'installation

Il existe trois options pour installer le module de ventilation:

• extérieur;
• fixé au mur;
• "Hemming".

Le montage au sol est typique des unités de ventilation hautes performances et encombrantes avec un débit d'air de 8 000 mètres cubes / h. Malgré l'isolation des vibrations des sections de ventilation, une base solide est nécessaire pour installer les modules de volume.

Les modèles muraux se distinguent par leur faible productivité - jusqu'à 1500 mètres cubes par heure et leurs dimensions compactes. L'installation se fait par ancrage au mur, reliant les conduits par le haut. L'unité peut être placée dans un local technique (balcon, salle de bain, dressing).

Les modules à ourlet ou à suspension sont les plus populaires. En règle générale, la technique a une conception de canal et est conçue pour une installation sous le plafond

Le principal avantage des modèles suspendus est le montage encastré. Cependant, pour installer l'unité dans une salle opérée, il est nécessaire «d'utiliser» partiellement la hauteur du plafond.

Paramètres de base pour choisir une unité de ventilation

Arrangement et installation de systèmes de ventilation nécessite des investissements en capital et des coûts de main-d'œuvre considérables. Par conséquent, l'approche du choix du «cœur» du système de ventilation est basée sur des calculs précis et l'analyse d'un certain nombre de paramètres.

Évaluation et calcul des caractéristiques techniques

Tout d'abord, vous devez décider des valeurs appropriées de performances et de pression statique.

Performances

Le calcul de l'installation est basé sur les normes d'échange d'air selon SNiP, la destination de la chambre, la zone de service et le nombre d'habitants.

Il est nécessaire d'effectuer deux calculs (par le nombre de personnes et le taux d'échange d'air), comparer les indicateurs et sélectionner la valeur la plus élevée.

Taux de consommation d'air par personne: un indicateur typique est de 60 mètres cubes par heure au repos - 30 mètres cubes par heure. Taux de change d'air réglementé: 1-2 - pour les bâtiments résidentiels, 2-3 - bureaux, centres commerciaux

Un exemple de détermination de la performance (L) d'une maison dans des conditions données:

• le nombre de membres de la famille - 3 personnes;
• superficie de la maison - 70 m²;
• hauteur sous plafond - 3 m.

Formule 1. Le calcul du nombre de résidents:

L = N * norme,

où:

• N - nombre de résidents;
• norme - la consommation d'air (pas moins de 40 mètres cubes / h).

L = 3 * 40 = 120 m3 / h.

Formule 2. Le calcul de la fréquence des échanges d'air:

L = S * H ​​* n,

où:

• S - zone;
• H - hauteur;
• n - taux normalisé d'échange d'air.

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

Conclusion: pour assurer une circulation d'air suffisante, une installation d'une capacité d'au moins 315 mètres cubes / h est nécessaire.

Indicateurs typiques des installations de ventilation:

• 100-500 m3 / h - appartements et chambres séparées;
• 500-2000 m3 / h - ménages privés, chalets;
• 1000-10000 m3 / h - bâtiments industriels, ateliers, bureaux.

Pression statique

La valeur indique la pression créée par le ventilateur pour fournir une résistance à la circulation d'air. Un calcul précis de la pression statique nécessite de prendre en compte la résistance de tous les éléments du réseau.

Le calcul "manuel" sans l'expérience appropriée est difficile à réaliser. Les spécialistes utilisent un progiciel comme MagiCad.

Valeurs moyennes de pression à un débit d'air de 3-4 m / s: appartements de 50-150 m2 - 75-100 Pa, chalets de 150-350 m2 - 100-150 Pa

Ces données sont pertinentes spécifiquement pour les unités de ventilation modulaires et non pour les systèmes de composition, où il est nécessaire de prendre en compte la diminution de pression sur la vanne d'air, le réchauffeur d'air, le filtre et d'autres composants.

En plus des paramètres indiqués, vous devez évaluer:

1. Efficacité énergétique. Pour chacun des modèles possibles, il est nécessaire de calculer le coût de l'électricité pendant 1 an, en tenant compte du mode de fonctionnement en hiver et en été. La classe énergétique indique le rapport entre l'énergie dépensée et la quantité de chaleur générée.
2. Efficacité du récupérateur. Il est nécessaire de comparer les valeurs d'efficacité dans différents modes de fonctionnement du PES. Un indicateur de haute efficacité pour les échangeurs de chaleur avec une cassette à double plaque et une zone intermédiaire - l'efficacité atteint 70-90%.
3. Puissance de chauffage. Un indicateur typique pour les centrales de traitement d'air domestique est de 3 à 5 kW.

Il est préférable de privilégier les modèles ayant la possibilité de diminuer automatiquement la vitesse du ventilateur pour ajuster la charge sur le réseau.

Niveau sonore et degré de filtration

La puissance acoustique montre à quel point le fonctionnement de l'unité assemblée sera «fort».

L'effet sonore est déterminé par deux quantités:

• Lwa - degré de puissance acoustique;
• Lpa - niveau de pression acoustique.

Évaluer le véritable «bruit» devrait être sur le premier indicateur. Différents fabricants peuvent mesurer la puissance acoustique en utilisant différentes méthodes, de sorte que les mêmes valeurs ont parfois un résultat distinctif dans la pratique.

Une méthode efficace pour évaluer le «son» de l'installation consiste à tester l'équipement dans la salle d'exposition. La valeur de bruit autorisée dans un salon est de 25 à 45 dB

La qualité de l'air entrant dépend de l'utilisation systèmes de nettoyage.

Étapes de filtration possibles:

• une barrière contre la poussière de rue grossière, la laine et les peluches - nettoyage grossier avec les filtres G4, G3 avec une efficacité de 90%;
• protection contre les poussières fines en 1 micron - classe de filtration F7-F9;
• nettoyage absolu, fournissant une barrière contre les particules de 0,3 microns - Filtres HEPA (H10-H14), efficacité - 99,5%.

Pour les bâtiments résidentiels, les deux premières étapes du nettoyage sont suffisantes. Une filtration très efficace est utilisée dans les installations médicales, les locaux de production de médicaments, les aliments, l'électronique.

Commodité de fonctionnement: fonctionnalité nécessaire

Les PVU domestiques sont équipés d'un système d'automatisation intégré, d'un panneau de commande, d'un écran LCD avec la sortie de tous les paramètres d'échange d'air. En plus des options de base (réglage de la vitesse du ventilateur, de la température), les fonctions pratiques sont les bienvenues.

Minuterie La gestion des scénarios optimisera le mode de fonctionnement pour une heure spécifique de la journée ou un jour de la semaine.

Pour un réglage précis, il est conseillé de choisir des appareils avec un ventilateur pour 5 vitesses ou plus, ainsi qu'avec une horloge en temps réel sans réinitialiser lorsque l'alimentation est coupée

Redémarrer La possibilité d'activer et d'enregistrer automatiquement les paramètres spécifiés en cas de panne de courant.

Indicateur de colmatage du filtre. Une option pratique est une notification concernant le remplacement de l'élément filtrant. Les modèles de haute technologie sont équipés de capteurs pour changer la pression à l'entrée du filtre à air - avec la pollution, la chute de pression augmente.

Auto-diagnostic. Tout équipement tombe en panne au fil du temps. Il est utile que l'automatisation "notifie" un dysfonctionnement qui s'est produit - cela aidera à résoudre et à résoudre le problème en temps opportun.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Système de ventilation à économie d'énergie avec récupération du type suspendu Daikin VAM / 800FB:

L'appareil, les fonctionnalités et la technologie d'installation d'un module portable d'alimentation et d'échappement Vents Micro 60 / A3:

PVU 400 de Ventrum avec chauffage électrique et échangeur de chaleur rotatif:

L'agencement de la ventilation à l'aide d'un module d'alimentation et d'évacuation est utilisé dans des pièces de différentes fins et tailles.

Assurer un échange d'air de haute qualité dépend du calcul et de la sélection compétents des équipements climatiques. Si vous avez des doutes sur vos propres points forts, il est préférable de contacter des professionnels pour déterminer les paramètres et développer un projet.

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