Изучаем автоматику для вентиляционных систем

Виды приточно-вытяжных систем

Наиболее эффективными из вентиляционных систем, являются приточно-вытяжные, включающие в схему рекуператоры. Эти устройства представляют собой теплообменники, использующие энергию отводимого воздуха. При этом входной поток и отвод не вступают в непосредственный контакт. Рекуператор может быть роторным, пластинчатым или содержащим промежуточный теплоноситель. Роторный отличается высокой эффективностью, однако считается наиболее дорогим. Его использование неэкономично, когда наружная температура воздуха в холодный период не опускается ниже 15 градусов мороза. В то же время, приточно-вытяжные установки с роторными рекуператорами, применяемые в северных широтах, обеспечивают экономию энергозатрат на обогрев помещений вдвое. Пластинчатый вариант устройства более доступен и относится к бюджетному сегменту.

Установка с рекуператором

В холодное время года, входящий воздушный поток нагревается в помещении и при выходе отдает тепло вновь поступающему потоку. Отсутствие смешивания гарантирует постоянный приток свежего, чистого воздуха и удаление отработанного. Летом, в жару, устройство работает в обратном порядке. Теплый поток, попадая в помещение, охлаждается, и при выходе, отбирает тепло у вновь поступающего.

Общеобменная вентиляция циркуляционного типа представляет более дешевый тип. Воздух, поступающий снаружи получает тепло, непосредственно контактируя с отработанным.

При этом чистота воздуха в помещении уже не может быть такой, как в вышеописанном варианте. Циркуляционные системы не могут устанавливаться в зданиях, где в атмосфере возможно наличие угарных и горючих газов, токсичных веществ и прочих, опасных для жизни и здоровья компонентов.

Еще одним недостатком принудительной, циркуляционной вентиляции, является ее не эффективность с падением наружной температуры ниже нуля.

Самыми дорогими вариантами приточно-вытяжных установок с принудительной вентиляцией являются системы, оборудованные кондиционерами. Устройства позволяют регулировать температурный режим в помещении в широких пределах и обеспечивают комфортные условия круглый год. Система оснащена тепловым насосом и фильтрационным контуром, необходимым для очистки воздуха.

Каждая из принудительных вентиляций обеспечена системой управления. Наиболее дорогие варианты снабжаются датчиками и «умной» электроникой, способной регулировать режимы самостоятельно, согласно заранее заданной программе.

Для вентиляции зданий, особенно многоэтажных может использоваться не только механическая циркуляция воздуха. Перепад давлений внутри и с наружи помещения способен создать необходимый для проветривания поток. Устройство приточно-вытяжной вентиляции с естественной циркуляцией основывается именно на этом принципе. При этом учитываются следующие нюансы:

  1. Для размещения воздухозаборника обычно выбирается сторона здания, которая чаще всего обдувается ветрами.
  2. Отвод делается с противоположной стороны
  3. Сам воздухозаборник оснащается дефлектором, усиливающим входящий поток.

Такая система отличается простотой конструкции и невысокой стоимостью. Однако простота исключает возможность экономии тепла и многих преимуществ, обеспечивающихся установками с принудительным типом вентиляции: ионизации, очистки, регулировки влажности.

Определение функциональных показателей систем вентиляции

Для достижения оптимальных показателей работы вентиляцию рекомендуется автоматизировать

Если в помещении запланирована автоматизация вентиляционных систем, при выборе установки нужно ориентироваться на достижение значений, целесообразных для данного типа помещения. Нормативами предусматриваются периодические проверки качества работы вентиляции. Если обнаружилось, что значения показателей меньше, чем они должны быть в теории, установку предполагается усовершенствовать (например, автоматизировать) или провести ремонт.

Традиционно параметры, характеризующие качество вентиляции, включают:

  • объем притока или оттока воздушных масс за час;
  • соотношение площадей створки, через которую осуществляется проветривание, и пола помещения;
  • кратность замены воздуха за каждый час.

Эти критерии используются в больничных и иных медицинских помещениях, лабораториях, заведениях общественного питания и иных местах, где важно особо тщательно заботиться о санитарии

Какие существуют нормативы для вентиляционных систем

Рекомендуемые значения воздухообмена зависят от различных условий и указаны в нормативных документах, которые необходимо соблюдать на этапе проектирования. Как правило, в бытовых помещениях, где на одном этаже расположены комнаты различного назначения, в час должен происходить обмен следующих объемов воздуха

  • коридоры – 10 куб. м;
  • общие жилые комнаты или гостиные – 40 кубических метров
  • Помещения для курения – более 100 куб. м.
  • Ванные комнаты и душевые – 70 кубических метров;
  • офис – 60 кубических метров;

В жилых помещениях массообмен воздуха рассчитывается на одного человека. Она должна быть более 30 кубических метров в час. Если расчет производится исходя из жилой площади, то норма составляет 3 кубических метра на 1 метр.

Для нежилых помещений средняя норма составляет 20 кубических метров на квадратный метр. Для больших площадей вентиляционные системы включают многокомпонентную систему спаренных вентиляторов.

Какие существуют системы вентиляции?

Вентиляция — цикличный процесс удаления загрязненного воздуха из помещений и подача свежего. Эффективная вентиляция в помещении в настоящее время является одним из основных критериев, который учитывается при проектировании жилых и общественных зданий. Существует три вида вентиляционных установок: приточные, вытяжные и приточно-вытяжные. Коротко о каждой:

Приточная вентиляция отвечает за принудительную, механическую подачу воздуха в здание. Отток отработанного воздуха происходит за счет гравитации — естественного метода, работающего на разнице температур. Системы приточной вентиляции применяют в тех случаях, когда количество и уровень токсичности выделяемых в воздух загрязняющих веществ достигают значений предельно допустимой концентрации и требуют постоянной замены воздуха.
Вытяжная вентиляция удаляет отработанный воздух из помещений, в которых есть источники загрязнения. Комплектация и характеристики установки зависят от назначения объекта. Как правило, в производственных помещениях вытяжная вентиляция — компонент общеобменной вентсети, которая работает в масштабе всего помещения и создает равномерный воздухообмен. Приводит в порядок ключевые показатели: температуру, влажность, скорость циркуляции воздушных масс. Оптимально подходит для поддержания комфортного микроклимата и эффективно удаляет небольшие загрязнения.
Приточно-вытяжная система вентиляции отличается от вытяжной тем, что вентиляторы не только удаляют воздух из здания, но и подают свежий наружный воздух. Данная система позволяет полностью контролировать воздухообмен

Это важно не только для качества воздуха, но и для снижения потерь тепла через вентиляцию. Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции основан на системе автономных воздуховодов и вентиляторов.

Особенности монтажа и подключения

Работы по сборке и подключению должны проводить профессиональные работники специализированной компании. Перед началом работ по установке оборудования необходимо проконтролировать состояние всех элементов и составляющих смесительного узла, целостность изоляции электропроводов привода и циркуляционного насоса.

Требования к установке электрооборудования

  • Включение насоса в электросеть должно происходить с применением трёхжильного кабеля.
  • На кожухе насоса необходимо установить коммутационную коробку, куда завести фазу, ноль и заземление. Доступ к клеммам должен осуществляться путём откручивания винтового элемента в середине защитной крышки коробки.
  • Вывод электрокабеля из коммутационной коробки необходимо производить через изоляционное кольцо.
  • Запрещается подавать ток на электрический кабель до окончания монтажных работ.
  • Работы по обслуживанию должны проводиться только при отключенном смесительном узле.

Чтобы предотвратить нештатные ситуации в ходе эксплуатации смесительных гидроблоков вентиляционных систем, необходимо точно рассчитать и подобрать соответствующие требованиям типоразмеры клапанов, дополнительных элементов, мощности насоса и т.п.

Регулировка процесса нагрева

Существует 2 вида регулировки нагрева:

  • количественный – корректировка температуры происходит за счёт изменения потребления теплоресурса;
  • качественный – в этом варианте используется изменение параметров носителя тепла при неизменном потреблении теплоресурса.

Назначение и особенности работы общеобменных вентиляционных установок

Такие вентиляционные системы обеспечивают эффективный воздухообмен во всем пространстве обслуживаемого помещения либо в значительной его части. Общеобменные воздухообменные системы позволяют равномерно удалять загрязненный воздух и заменять его чистым, опять-таки, равномерно распределяя по всему пространству. Общеобменные установки делятся на приточные и вытяжные.

Приточные предназначены для ассимиляции чрезмерного количества влаги и тепла, уменьшения концентрации вредных для людей и техники газов и паров, которые не смогла удалить общеобменная или местная вытяжка.

Схема общеобменной приточно-вытяжной вентиляции.

В случае недостатка тепла общеобменная приточная вентиляция дополняется механизмами побуждения и подогрева поступающего воздуха. Предварительно подающийся воздух очищается от пыли и прочих примесей.

Общеобменная система является одним из наиболее широко использующихся типов воздухообменных установок. В качестве наиболее простого примера такой системы можно привести вентилятор. Обычно его устанавливают в оконном проеме. Можно монтировать и в предварительно подготовленное отверстие в стене. Благодаря вентилятору осуществляется удаление воздуха из наиболее близко расположенной к нему зоны и осуществляется процесс общего воздухообмена.

Иногда подобные установки комплектуются вытяжным воздуховодом. В случае если он имеет длину более 30-40 м, то для компенсации потерь давления в сети вместо традиционно применяющегося осевого вентилятора устанавливается центральный.

В помещениях промышленного назначения одной системой воздухообмена, к примеру, общеобменной либо местной, как правило, обходиться не удается. Причина этому заключается в том, что воздух на производстве загрязнен разнообразными вредными выделениями. При этом условия поступления воздуха в обслуживаемые помещения тоже различаются.

В некоторых ситуациях может выполняться комбинированное устройство механических вентиляционных систем и аэрационных естественных систем.

Как сделать вентиляцию своими руками

В частном жилье оптимальна приточно-вытяжная вентиляция. Рассчитав мощность и выбрав марку оборудования, вентиляцию в комнате своими руками может сделать любой при навыках работы с инструментом.

Шаг 1. Расчет сечения воздуховода. Определяется о формуле 1м2 помещения на 15 мм отверстия. В некоторых случаях вместо одного большого диаметра воздуховода возможна замена на две шахты.

Шаг 2. Пробивка перфоратором отверстий. Установка патрубков для защиты системы от мелкого мусора в стеновые отверстия.

Шаг 3. Устройство проема под шахту, укладка приточного воздуховода. Располагается горизонтально или вертикально, чуть выше пола. В наружных стенах высота шахты до пола составляет около 40 см, защищается решеткой и навесом.

Шаг 4. Устройство вытяжного воздуховода. Располагается под потолком на противоположной от приточки стене, крепится хомутами, кронштейнами. Выводится на уровне 50 см от крыши и защищается решеткой с навесом. При необходимости используйте тройники, переходники.

Шаг 5. Монтаж вентрешеток и вентиляторов. Располагаются приточные и вытяжные элементы по разным стенам.

Вентиляция своими руками видео:

Для обустройства естественной вентиляции достаточно установить приточный оконный или наружный стеновой клапан и вертикальную вытяжку на кровле.

Оптимальные места: между батареей и полом, сверху или внизу оконного проема. Оконный проем компоновать клапаном лучше при заказе стеклопакетов.

Также можно купить готовое решение – приточные моноблоки. В одной единице собраны: вентилятор, обогреватель и  фильтр.

Описание

Смесительный узел для вентиляции – это устройство, которое состоит из циркуляционного насоса, трехходового клапана, сервопривода, фильтра, обратного клапана, регулирующих и запорных вентилей. Он служит для трехпозиционного, либо плавного регулирования расхода теплоносителя (воды или антифриза), который поступает в теплообменник (нагреватель, калорифер или охладитель) вентиляционной установки. Предлагаемые нашей компанией качественные смесительные узлы состоят из комплектующих известных производителей Западной Европы. Они рассчитаны на расход теплоносителя до 9 м3/ч. Мы гарантируем 100% совместимость с любыми приточными и приточно-вытяжными установками. Смесительные узлы имеются в наличии на складе. Мы предоставляем минимальные цены и осуществляем доставку.

Функции

Набор функций современной автоматики очень широк. Помимо непосредственного поддержания необходимой температуры и воздухообмена, автоматика регулирует влажность, поддерживает заданные параметры качества воздуха, следит за энергосбережением, контролирует исправность вентиляционного оборудования. Автоматика выполняет свои функции совместно с подключаемыми к щиту датчиками и исполнительными устройствами.

Основные функции автоматики для вентиляции:

  • поддержание требуемой температуры приточного воздуха и температуры в помещении;
  • дистанционное включение/выключение системы вентиляции;
  • управление работой и производительностью вентиляторов;
  • контроль состояния теплообменных агрегатов, таких как термостаты перегрева электронагревателей, защита водяного калорифера от замораживания по температуре воздуха и обратной воды, и т. д;
  • контроль уровня загрязнения фильтров;
  • автоматический переход в режим зима/лето;
  • контроль и управление роторными и пластинчатыми рекуператорами, тепловыми насосами, увлажнителями и осушителями;
  • управление циркуляционным насосом водяного калорифера с учетом показаний датчиков наружной температуры и давления теплоносителя с защитой от сухого хода;
  • управление приводом заслонки наружного воздуха;
  • контроль работы приточного вентилятора;
  • отключение вентиляционной установки по сигналу пожарной сигнализации

Кирилл Школьник, технический директор ООО «СПб-Автоматика»: Система автоматизации для вентиляции играет роль управляющего и контролирующего центра, при помощи которого вентиляционное оборудование запускается, останавливается, выводится на необходимый пользователю режим работы по температуре и/или влажности и другим возможным критериям

Помимо управляющих функций важное значение имеют функции контрольные, позволяющие предотвратить обмерзание водяных теплообменников, защитить циркуляционный насос гидрообвязки, обеспечивающие своевременное информирование о загрязении фильтров, о перегреве электронагревателя или о нештатно остановившемся вентиляторе. Таким образом при помощи системы автоматизации достигается эффект обеспечения в обслуживаемых впомещениях необходимой циркуляции свежего воздуха желаемой температуры и влажности и защиты климатообразующего оборудования от аварийных ситуаций — что позволяет ему долго работать и выполнять свои функции. Конечно, работоспобность системы в течение продолжительного периода времени возможна при грамотном обслуживании опытными специалистами службы эксплуатации

Конечно, работоспобность системы в течение продолжительного периода времени возможна при грамотном обслуживании опытными специалистами службы эксплуатации.

Механический воздухообмен

Также воздух в таких системах можно подогревать, охлаждать и очищать. Совмещение механической и естественной систем привело к созданию смешанной вентиляции. Поэтому расчет вентиляции производственных помещений в таком случае необходим для создания эффективной и рабочей очистки воздуха.

Нагнетание воздушных потоков и вытяжка на местах

Приток свежей струи обеспечивается приточной вентиляцией. Если нужно, струя приточного воздуха может предварительно очищаться. Обратная вытяжная вентиляция производственных помещений предназначена для удаления отработанного воздуха. В комплекте вытяжки есть вытяжные вентиляторы и вентиляционные решетки, а также воздуховоды для обустройства вентиляционных каналов.

Вытяжная и приточная системы вентиляции всегда должны работать только вместе, но бывают случаи, когда рекомендовано применение только какой-то одной системы. Производственная приточно вытяжная вентиляция производственных помещений может быть местной или общеобменной. Точный расход воздуха рассчитывается по формуле Lотс = 3600Fwо, где:

  • F − общая площадь проемов, м2.
  • wо − средняя скорость втягивания воздуха, м/с. Скорость wо зависит от токсичности вредных выделений, типа производственной операции, а более точный расчет вытяжной вентиляции производственных помещений проводится путем экспериментов.

Что такое воздушный душ

Местная система приточной вентиляции – это воздушный оазис и воздушный душ. Система воздушного душа нагнетает чистый воздух к рабочему месту и понижает температуру в приточной зоне. Воздушный оазис – зона для подачи холодного воздуха, отчужденная перегородками. К системам местной приточной вентиляции относится воздушная завеса, образующая воздушный заслон или изменяющая направление движения воздуха. В производстве выделение вредных примесей нейтрализуется применением смешанной системы вентиляции.

Местная вытяжная вентиляция устанавливается для предотвращения распространения вредных выделений по производственным помещениям. Но она не решает все проблемы – очистить помещение от вредных примесей на большой площади местная вентиляция не сможет. Для этого есть общеобменные системы вентиляции.

Варианты обмена воздушных потоков

Действующие нормы вентиляции производственных помещений отражены в СНиП 41-01-2003 от 26.06.2003 года. Согласно этим предписаниям общеобменная вентиляция должна обеспечивать обмен воздуха во всем помещении. Правильно установленная общеобменная вентиляция производственных помещений удаляет отработанные массы по всему объему помещения, а приточное оборудование подает чистый воздух обратно.

Приточный обмен воздушных масс

Ассимиляция лишней влаги, тепла и разбавление вредных выделений и примесей – задачи приточной общеобменной вентиляции. Все это позволяет соблюдать санитарно-гигиенические нормативы и стандарты для комфортного нахождения на рабочем участке.

Если в помещении холодно, то приточная общеобменная вентиляция решает и проблемы механического побуждения, очищения и подогрева приточных воздушных масс.

Вытяжка общеобменного типа

Простейший прибор для организации общеобменной вытяжной системы вентиляции – вентилятор с воздухоотводом в окна или в вытяжной канал. При длине воздуховода больше 30-40 м и снижении давления больше 30-40 кг/м2 осевой вентилятор следует заменить на центральный. Общеобменные системы вентиляции производственных помещений часто работают в паре с другими вентиляционными системами (чаще это естественная или механическая вентиляция), так как из-за разнородности вредных примесей и разных условий их образования применение какой-то одной системы малоэффективно.

Воздуховоды при вентилировании помещений

Использование вентиляционных систем предполагает в некоторых случаях для эффективного перемещения воздуха наличие сети воздуховодов, то есть канальные системы. При отсутствии вентиляционных каналов такая система называется бесканальной. Например, вентилятор устанавливается в перекрытии или в стене, при наличии системы естественной вентиляции и т.д. Любая вентиляционная система обладает 4 главными свойствами: функциональность, объем обслуживаемых площадей, способ перемещения воздушных масс и конструктивное исполнение.

Оборудование умной вентиляционной системы

Естественно, умная система вентиляции не ограничивается распределительными системами, датчиками анализа воздуха и двигателем постоянного давления. Если отойти от рассматриваемой системы, можно найти множество решений, применяемых с тем или иным оборудованием.

Фанкойлы

Системы промышленного кондиционирования (чиллер-фанкойл) используют холодильную машину (чиллер), которая передает в теплообменник фанкойл прохладную воду, а воздушный поток, создаваемый вентилятором фанкойл, переносит прохладу этой воды в помещение.

Данная система может сразу работать как на обогрев, так и на охлаждение, при этом фанкойлы могут охлаждать одни помещения и нагонять теплые потоки воздуха в другие одновременно.

«Интеллектуальные» вентиляторы

Оборудованные датчиком температуры, автоматикой, платой управления и светодиодами для индикации состояния, интеллектуальные вентиляторы создают эффективную вентиляцию и распределяют теплые воздушные потоки между помещениями.

Более продвинутые модели содержат Wi-Fi модуль и дополнительные датчики влажности, таймеры.

Датчики температуры

Позволяют непрерывно измерять состояние температуры рабочей среды. Вывод информации осуществляется через контрольные программируемые платы и поступает на подключенные дисплей или через модуль Wi-Fi на удаленно подключенные устройства (смартфон, планшет, компьютер).

Датчики влажности

Чувствительный элемент, позволяющий измерять в процентном отношении относительную влажность воздуха от 0 до 100%. Часто используется для улавливания воздуха во влажных помещениях: ванная комната, подвал.

Датчик качества воздуха предназначен для определения в воздухе летучих органических веществ и концентрации CO2. Используется системами вентилирования для обнаружения и моментального устранения загрязненного воздуха. Например, для анализа газовых образований на кухне или в ванной.

«Интеллектуальные» сервоприводы

Сервоприводы через показатели датчиков управляют углом наклона клапанов. Например:

  1. Сервопривод получает на вход значение управляющего поворота.
  2. Блок управления делает сравнение с показателем датчика.
  3. Если значение датчика отличается от установочного, выполняется поворот и удержание заданного угла клапана сервоприводом.
  4. В зависимости от дальнейших показателей датчика, через блок управления будет подаваться другая команда на сервопривод и положение клапана будет изменено.

Рекуператоры

Рекуператором называется устройство для теплообмена отходящих газов через стенку теплоносителя. Осуществляется он непрерывно. Например:

  • в установку поступают теплый воздух из помещения и холодный воздух с улицы;
  • в рекуператоре воздушные массы «объединяются» и на выход поступает до 70% рекуперации.

Такие системы обычно чаще используются в промышленных масштабах. Хотя на рынке можно найти и готовые локальные решения – приточно-вытяжные установки с рекуператором.

Воздуховоды

Это каналы, по которым система «гоняет» вентилируемый воздух. Они должны закладываться в дом на этапе строительства или при капитальном ремонте.

Могут быть круглые и квадратные. Выполненные из оцинкованной стали.

Регуляторы скорости вращения вентиляторов

Установленный регулятор скорости позволит вручную задавать количество оборотов в минуту вентилятора. Быстрое вращение позволит пропустить через воздуховод большее количество воздуха и скорее его очистить. Медленное – сэкономит запас хода и энергию.

Центр дистанционного контроля и управления

Пульт, позволяющий дистанционно регулировать работу системы. Может представлять собой:

  1. Пульт с кнопками и миниатюрным дисплеем с выводом информации.
  2. Отдельно пульт и дисплей.
  3. Сенсорный экран для контроля и управления.
  4. Если в системе вентиляции и кондиционировании умного дома есть Wi-Fi модуль, ею можно управлять со смартфона.

Исполнительные механизмы

Исполнительные механизмы — относятся электроприводы воздушных клапанов и заслонок, вентиляторов, насосов, компрессорных установок, а также калориферы, охладители, задвижки, заслонки, электроприводыи прочее оборудование.

Исполнительным механизмом называют приводную часть исполнительного устройства. Исполнительные механизмы делятся на гидравлические, электрические и пневматические. В частности электрические могут быть соленоидные (электромагнитные) и с электродвигателями (электрические)

Клапаны и заслонки

Клапаны двухходовые и трехходовые делятся на резьбовые и фланцевые. Клапаны с фланцевым подключением как правило комплектуются монтажным набором с уплотнителем, а с резьбовым — фитингами и уплотняющими шайбами. В качестве проходных, изменяющих расход рабочей среды используются двухходовые клапаны. Они монтируются в системе трубопроводов или воздуховодов так, чтобы направление потока совпадало с направлением стрелки на корпусе клапана. Типичный пример использования такого клапана — контур с локальным циркуляционным насосом.

Трехходовые клапаны служат в качестве смесительных, разделительных и проходных клапанов. Эти клапаны широко применяются в системах  холодоснабжения. Клапаны «бабочка» монтируются на фланцевом соединении. Рабочая часть таких клапанов — укрепленный на вращающейся оси диск. Величина просвета между диском и внутренней поверхностью клапана меняется в зависимости от угла поворота оси. Клапаны такой конструкции чаще всего используются в жидкостных трубопроводах большого диаметра. На воздуховодах как круглого, так и прямоугольного сечения применяются воздушные дроссельные заслонки. Они используются для регулирования воздушных потоков при небольшом статическом давлении. Обратные клапаны нужны для предотвращения движения потока жидкости или газа в обратном направлении, в частности их используют в жидкостных и всасывающих трубопроводах чиллеров и автономных кондиционеров.

Электроприводы воздушных заслонок

Для управления воздушными заслонками часто недостаточно вручную переключать положения клапанов, поэтому используются электроприводы, управляемые дистанционно или автоматически. Электроприводы классифицируются по:

  • величине питающего напряжения (24В AC/DC или 230В 50Гц)
  • величине крутящего момента (необходимое значение определяется площадью воздушного клапана, на который устанавливается привод)
  • способу управления (плавное, двухпозиционное или трехпозиционное)
  • способу возврата в исходное положение (при помощи пружины или с помощью реверсивного электродвигателя)
  • наличию дополнительных переключающих контактов

Отправьте заявку и получите КП

Подберем оборудование, удешевим смету, проверим проект, доставим и смонтируем в срок.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookXВКонтакте
Напишите комментарий