Unitats de ventilació de subministrament i d'extracció: una revisió comparativa de diversos tipus d'equips
El sistema de circulació d'aire natural sovint funciona malament: el seu rendiment depèn de factors naturals i de l'ús de finestres de doble vidre segellades. La ventilació forçada no té aquests inconvenients.
Per normalitzar l'intercanvi d'aire, s'utilitza una unitat de subministrament i d'escapament, una solució pràctica i eficaç. La varietat d'equips de climatització us permet triar un model per a condicions de funcionament específiques. Tanmateix, decidir-se per un dispositiu adequat de vegades és problemàtic, no esteu d'acord?
T'ajudarem a resoldre aquest problema. L'article proporciona informació sobre els principis de funcionament i les característiques de funcionament dels diferents tipus d'unitats de tractament d'aire. Per facilitar l'elecció, hem exposat les principals característiques i paràmetres dels dispositius que definitivament s'han de tenir en compte a l'hora de comprar.
El contingut de l'article:
Components de la ventilació forçada
El mòdul de subministrament i evacuació és el component principal d'un sistema de ventilació d'aire forçat. La instal·lació garanteix una circulació normalitzada de l'aire en un espai reduït: subministrament de fluxos nets i eliminació de materials de rebuig.
El mòdul de ventilació és un conjunt d'equips tancats en una sola carcassa (unitat monobloc) o muntats a partir d'elements prefabricats.
El disseny de la unitat de subministrament i d'escapament inclou necessàriament els elements següents:
- Ventilador. Component bàsic per al funcionament d'un sistema d'intercanvi d'aire artificial. En PVU amb una àmplia xarxa de conductes d'aire, s'instal·len ventiladors radials per mantenir una alta pressió d'aire. En els PES portàtils, és acceptable l'ús de models axials.
- Vàlvula d'aire. S'instal·la darrere de la reixa externa i evita l'entrada d'aire de l'exterior quan el sistema està apagat. Si no hi ha, els corrents freds es filtraran a l'habitació a l'hivern.
- Conducte d'aire principal. El sistema utilitza dues línies de canals: una és el subministrament i la segona és l'escapament d'aire. Ambdues xarxes passen pel PES. El ventilador d'alimentació està connectat al primer conducte d'aire i el ventilador d'escapament està connectat al segon, respectivament.
- Automatització. El funcionament de la instal·lació està regulat per un sistema d'automatització integrat que respon a les lectures del sensor i als paràmetres especificats per l'usuari.
- Filtres. La filtració complexa s'utilitza per netejar les masses entrants. A l'entrada del conducte de subministrament d'aire es col·loca un filtre gruixut, la seva funció és retenir pelusa, insectes i partícules de pols.
L'objectiu principal de la neteja primària és protegir els components interns del sistema. Per a una filtració més "fina", s'instal·la una barrera fotocatalítica, de carboni o d'un altre tipus davant dels distribuïdors d'aire.
Alguns complexos estan equipats amb funcionalitats addicionals: refrigeració, aire condicionat, humidificació, purificació d'aire en diverses etapes i sistema d'ionització.
El principi de funcionament del complex de subministrament i d'escapament
El cicle de funcionament del PES es basa en un esquema de transport de doble circuit.
Tot el procés de ventilació es pot dividir en diverses etapes:
- Admissió d'aire del carrer, la seva neteja i subministrament als distribuïdors a través del conducte d'aire.
- L'entrada de masses contaminades al conducte d'escapament i el seu posterior transport a la reixa de sortida.
- Abocament de brots de residus a l'exterior.
L'esquema de circulació es pot complementar amb etapes de transferència d'energia tèrmica entre dos fluxos, escalfament addicional de l'aire entrant, etc.
El funcionament d'un sistema forçat proporciona un conjunt d'avantatges en comparació amb l'intercanvi d'aire natural:
- mantenint els indicadors especificats – els sensors reaccionen als canvis de l'atmosfera i ajusten el mode de funcionament del PES;
- filtrat de flux entrant i la possibilitat del seu processament: calefacció, refrigeració, humidificació;
- estalvi en costos de calefacció – rellevant per a dispositius amb recuperació.
Els desavantatges d'utilitzar PVU inclouen: l'elevat cost del complex de ventilació, la complexitat de la instal·lació després de la finalització de les obres de reparació i construcció i l'efecte del soroll. A les instal·lacions monobloc, l'últim inconvenient s'elimina gràcies a l'ús d'una carcassa aïllada acústica.
Tipus d'instal·lacions: característiques de disseny i funcionament
El cost, el rendiment i el consum d'energia depenen de la funcionalitat del PES. La varietat de models es divideix convencionalment en els següents grups: unitats amb recuperació, unitats amb calefacció i aire condicionat. Una categoria a part són els dispositius "mòbils".
Mòdul de subministrament i d'escapament amb recuperador
A més dels avantatges descrits anteriorment, el sistema de ventilació forçada també té un inconvenient important: un augment significatiu de les pèrdues de calor. Juntament amb l'aire d'escapament, la calor generada pel sistema de calefacció "s'evapora".
Els costos són al voltant del 60%. La solució al problema és la transferència d'energia del flux d'aire d'escapament al flux d'aire de subministrament.
Avui dia, la majoria de les unitats de tractament d'aire es fabriquen amb recuperadors. Malgrat l'elevat cost de l'equip, la viabilitat sistema regeneratiu econòmicament justificada.
Valors d'eficiència de l'"intercanviador de calor":
- 30-60% — baix nivell de compensació tèrmica;
- 60-80% — un bon indicador d'eficiència;
- més del 80% - Transmissió de calor d'alta qualitat.
És interessant que fins i tot la presència d'un recuperador amb una eficiència del 30% sigui més econòmica que una unitat bàsica sense intercanviador de calor. El període mitjà d'amortització d'una unitat de ventilació recuperadora és de fins a 5 anys.
L'eficiència de la unitat de flux d'aire, el patró de flux d'aire, el consum d'energia i el preu del mòdul depenen del disseny del recuperador.
Hi ha diversos tipus d'intercanviadors de calor:
- rotatiu;
- lamel·lar;
- tubs de calor;
- mòdul de cambra;
- agregat de glecol.
Els dos primers models s'han generalitzat.
Recuperador rotatiu
La carcassa PVU allotja un intercanviador de calor giratori cilíndric amb plaques metàl·liques ondulades. A mesura que avança el treball, els compartiments s'omplen alternativament amb fluxos d'aire multidireccionals.
La recuperació de calor és del 60-90%.
Beneficis addicionals:
- retorn parcial de la humitat;
- consum energètic econòmic.
La velocitat de rotació del tambor es pot ajustar, escollint així la intensitat de l'intercanvi d'aire i el nivell d'eficiència.
Arguments contra la modificació del tambor:
- barreja de "working off" amb el flux fresc - 3-8%;
- transferència parcial d'olors a l'habitació;
- pressió acústica d'un rotor giratori;
- la necessitat de manteniment regular dels elements mòbils;
- grans dimensions.
A causa de la complexitat del mecanisme, les PVU amb recuperador rotatiu són més cares que les modificacions de plaques.
Bescanviador de calor de plaques
Els conductes "es troben" en una unitat segellada amb múltiples canals. Els compartiments estan separats per envans conductors de calor.
Arguments per":
- subministrament d'aire net sense impureses "d'escapament";
- preu assequible;
- facilitat de configuració i fiabilitat del mòdul: no hi ha elements mòbils.
L'eficiència del convertidor de plaques és de fins al 70%. El principal desavantatge és la formació de condensació i l'aparició de gel al conducte d'escapament a l'hivern.El funcionament en el mode de "descongelació" (redirigir el flux calent sense passar pel casset) redueix l'eficiència del sistema en un 20%.
Avui en dia hi ha força sistemes de ventilació de subministrament i extracció amb recuperació de calor de diversos fabricants al mercat. Tenint un conjunt similar de característiques, es diferencien en preu, qualitat, àrea de servei i molts altres criteris.
Així doncs, us recomanem fer un cop d'ull a la unitat de ventilació de subministrament i d'extracció amb intercanviador de calor de plaques i automatització integrada de Naveka, que recentment s'ha demostrat al mercat per la seva fiabilitat i el seu funcionament bastant silenciós. El control integrat mitjançant un comandament a distància, la supervisió en una pantalla LCD externa, l'establiment d'un calendari de treball i molt més ja està integrat en aquesta unitat.
Entre altres marques, recomanem parar atenció als sistemes de recuperació de Mitsubishi, Maico i VENTO.
Unitats de calefacció d'estalvi d'energia
La recuperació sola sovint no és suficient per compensar completament la diferència de temperatura dels fluxos que s'acosten. Aquesta funció la realitza l'escalfador integrat. A més, l'element protegeix l'intercanviador de calor de la congelació.
A la PVU s'utilitzen dos tipus d'escalfadors: d'aigua i elèctrics. Vegem-ne cadascun amb més detall.
Escalfament d'aigua
El cos de la unitat de ventilació forçada conté un radiador amb tubs per on circula el refrigerant. La bobina té aletes per augmentar l'àrea de contacte amb els corrents d'aire que passen.
L'element de calefacció líquid entra en funcionament si l'aire subministrat a la sortida del recuperador és més fred que la temperatura establerta.
Escalfador elèctric
Les instal·lacions amb escalfador elèctric són capaços d'escalfar l'aire subministrat a temperatures superiors a les modificacions "d'aigua".
Tanmateix, un escalfador elèctric és més exigent pel que fa a les condicions de funcionament:
- velocitat del flux d'aire - 2 m/s o més;
- la temperatura de l'aire de subministrament està entre 0 i 30 °C, la humitat és de fins a un 80%;
- Es recomana instal·lar un filtre addicional davant de l'element de calefacció.
En comparació amb l'escalfament d'aigua, el mòdul elèctric és més car pel que fa al funcionament: augmenten les factures d'electricitat.
Complexos amb aire condicionat
Alguns models combinen opcions de ventilació forçada i aire condicionat. Tots els elements es recullen en un únic complex d'aïllament tèrmic. Un exemple sorprenent de tecnologia multifuncional és una sèrie d'instal·lacions "clima".
El circuit conté una bomba de calor reversible: un circuit de freó segellat carregat connectat a intercanviadors de calor als conductes d'escapament i subministrament.
La unitat d'aire condicionat funciona en dos modes:
- Refrigeració. L'intercanviador de calor del conducte de subministrament d'aire actua com un evaporador i redueix la temperatura de l'aire entrant. Al seu torn, l'intercanviador de calor-condensador es refreda per l'aire fresc que surt de l'habitació.
- Calor. El recuperador del conducte d'aire d'escapament transfereix la calor residual a les masses d'aire fresc. A la sortida de la PVU, és possible un escalfament addicional de l'aire abans de subministrar-lo a la casa.
El mode de funcionament s'estableix automàticament gràcies a reguladors i sensors que llegeixen els paràmetres atmosfèrics.
Instal·lació portàtil sense conductes
Una solució interessant per a espais confinats són les unitats mòbils de subministrament d'aire amb la capacitat de netejar, escalfar i refredar l'aire.
Característiques distintives dels mòduls portàtils:
- absència de conductes d'aire voluminosos;
- instal·lació dins d'una habitació ventilada;
- dimensions compactes i la capacitat d'instal·lar en 2-3 hores;
- multifuncionalitat: entrada, processament i eliminació de masses d'aire;
- nivell de soroll baix: dins dels 35 dB;
- sense esborranys.
Per organitzar la ventilació descentralitzada, cal instal·lar una PVU portàtil a cada habitació individual.
Les unitats de ventilació sense conductes s'utilitzen principalment en edificis públics (aules, gimnasos, sales d'entrenament, etc.).
La classificació dels equips de clima mòbil es dóna a Aquest article.
Varietats segons el mètode d'instal·lació
Hi ha tres opcions per instal·lar el mòdul de ventilació:
- pis;
- paret;
- "filmat".
El muntatge a terra és típic per a unitats de ventilació d'alt rendiment i voluminosos amb un cabal d'aire de 8000 metres cúbics per hora o més. Malgrat la presència d'aïllament de vibracions de les seccions de ventilació, la instal·lació de mòduls volumètrics requereix una base sòlida.
Els models muntats a la paret es caracteritzen per una baixa productivitat: fins a 1500 metres cúbics per hora i unes dimensions compactes. La instal·lació es realitza mitjançant l'ancoratge a la paret, connectant els conductes d'aire des de dalt. La unitat es pot situar en una sala tècnica (balcó, bany, vestidor).
El principal avantatge dels models penjats és la instal·lació oculta. Tanmateix, per instal·lar la unitat a l'habitació que s'utilitza, haureu d'"utilitzar" parcialment l'alçada dels sostres.
Paràmetres bàsics per triar una unitat de ventilació
Arranjament i instal·lació de sistemes de ventilació requereix inversió de capital i costos laborals considerables. Per tant, l'enfocament per triar el "cor" del sistema de ventilació es basa en càlculs precisos i anàlisis d'una sèrie de paràmetres.
Avaluació i càlcul de característiques tècniques
En primer lloc, cal decidir la capacitat i els valors de pressió estàtica adequats.
Rendiment
El càlcul de la instal·lació es basa en els estàndards d'intercanvi d'aire segons SNiP, la finalitat de l'habitació, l'àrea de servei i el nombre de residents.
Cal fer dos càlculs (per nombre de persones i tipus de canvi d'aire), comparar els indicadors i seleccionar el valor més gran.
Un exemple de determinació de la productivitat (L) per a una casa en condicions donades:
- nombre de membres de la família - 3 persones;
- àrea de la casa – 70 metres quadrats;
- alçada del sostre - 3 m.
Fórmula 1. Càlcul a partir del nombre de residents:
L=N*norma,
On:
- N - nombre de residents;
- norma – cabal d'aire (no inferior a 40 metres cúbics/h).
L=3*40=120 metres cúbics/hora.
Fórmula 2. Càlcul per tipus de canvi d'aire:
L=S*H*n,
On:
- S - quadrat;
- H - alçada;
- n - Canvi d'aire normalitzat.
L=70*3*1,5=315 metres cúbics/hora.
Conclusió: per garantir una circulació d'aire suficient, cal una instal·lació amb una capacitat mínima de 315 metres cúbics per hora.
Indicadors típics de les unitats de ventilació:
- 100-500 metres cúbics/h – apartaments i locals separats;
- 500-2000 m cúbics/h – llars particulars, cases rurals;
- 1000-10000 m cúbics/h – naus industrials, tallers, oficines.
Pressió estàtica
El valor indica la pressió creada pel ventilador per proporcionar resistència al camí de circulació de l'aire. El càlcul precís de la pressió estàtica requereix tenir en compte la resistència de tots els elements de la xarxa.
Els càlculs "manuals" són difícils de realitzar sense l'experiència adequada. Els especialistes utilitzen un paquet de programari com ara MagiCad.
Les dades proporcionades són rellevants específicament per a unitats de ventilació modulars, i no per a sistemes de kit, on s'ha de tenir en compte la caiguda de pressió a la vàlvula d'aire, escalfador d'aire, filtre i altres components.
A més dels paràmetres indicats, hauríeu d'avaluar:
- L'eficiència energètica. Per a cadascun dels possibles models, cal calcular el cost de l'electricitat durant 1 any, tenint en compte el mode de funcionament a l'hivern i l'estiu. La classe de consum d'energia indica la relació entre l'energia gastada i el volum de calor produït.
- Eficiència del recuperador. Cal comparar els valors d'eficiència en diferents modes de funcionament del PES. Els intercanviadors de calor amb un casset de doble placa i una zona intermèdia tenen un indicador d'alta eficiència: l'eficiència arriba al 70-90%.
- Potència de l'escalfador. La xifra típica de les unitats de ventilació domèstica és de 3-5 kW.
És millor donar preferència als models amb la capacitat de reduir automàticament la velocitat del ventilador per ajustar la càrrega a la xarxa.
Nivell de soroll i grau de filtració
La potència acústica mostra el "fort" que serà la instal·lació muntada.
L'efecte sonor està determinat per dues magnituds:
- LwA – grau de potència acústica;
- LpA - Nivell de pressió sonora.
El "soroll" real s'hauria d'avaluar a partir del primer indicador. Diferents fabricants poden mesurar la potència acústica mitjançant mètodes diferents, de manera que els mateixos valors de vegades tenen resultats diferents a la pràctica.
La qualitat de l'aire entrant depèn del tipus de sistemes de neteja.
Possibles etapes de filtració:
- barrera contra la pols gruixuda del carrer, llana i pelusa - neteja en brut amb filtres G4, G3 amb una eficiència del 90%;
- protecció contra la pols fina d'1 micra - classe de filtració F7-F9;
- neteja absoluta, proporcionant una barrera contra partícules de 0,3 micres - filtres HEPA (H10-H14), eficiència - 99,5%.
Per als edificis residencials, els dos primers passos de neteja són suficients. La filtració altament eficient s'utilitza en institucions mèdiques, locals per a la producció de medicaments, aliments i electrònica.
Facilitat d'ús: funcionalitat necessària
Les PVU domèstiques estan equipades amb un sistema d'automatització integrat, un panell de control i una pantalla LCD que mostra tots els paràmetres d'intercanvi d'aire. A més de les opcions bàsiques (ajust de la velocitat del ventilador, la temperatura), les funcions pràctiques són benvingudes.
Temporitzador. La gestió d'escenaris us permetrà optimitzar el mode de funcionament per a una determinada hora del dia o dia de la setmana.
Reinicia. La capacitat d'encendre i desar automàticament els paràmetres establerts en cas de fallada de corrent.
Indicador d'obstrucció del filtre. Una opció convenient és la notificació sobre la substitució de l'element de filtre. Els models d'alta tecnologia estan equipats amb sensors de canvi de pressió a l'entrada del filtre d'aire: quan estan bruts, la caiguda de pressió augmenta.
Autodiagnòstic. Qualsevol equip es trenca amb el temps. És útil si l'automatització "avisa" sobre un mal funcionament; això ajudarà a identificar i solucionar el problema de manera oportuna.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Sistema de ventilació d'estalvi d'energia amb recuperació suspesa tipus Daikin VAM/800FB:
Disseny, característiques i tecnologia d'instal·lació del mòdul portàtil d'alimentació i evacuació Vents Micro 60/A3:
PVU 400 de Ventrum amb escalfador elèctric i intercanviador de calor rotatiu:
La disposició de la ventilació mitjançant un mòdul de subministrament i d'escapament s'utilitza en habitacions de diferents finalitats i mides.
Assegurar un intercanvi d'aire d'alta qualitat depèn del càlcul i la selecció adequats dels equips de control del clima. Si teniu dubtes sobre les vostres pròpies capacitats, és millor recórrer a professionals per determinar els paràmetres i desenvolupar el projecte.
Tens alguna cosa a afegir o tens preguntes sobre com triar una unitat de tractament d'aire? Podeu deixar comentaris sobre la publicació i participar en la discussió del material: el formulari de contacte es troba al bloc inferior.
