EN
Что такое приточно-вытяжная установка и как она работает в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха?
Системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) необходимы для поддержания комфортной и здоровой внутренней среды в домах, офисах, больницах и промышленных помещениях. В основе многих систем HVAC находится вентиляционная установка , мощное устройство, управляющее потоком, фильтрацией и обработкой воздуха. Независимо от того, регулирует ли оно температуру в офисном здании или обеспечивает чистоту воздуха в больнице, вентиляционная установка играет ключевую роль в обеспечении функциональности и безопасности внутренних помещений. В этом руководстве объясняется, что такое приточно-вытяжная установка, ее основные компоненты, как она работает в системах HVAC и ее важность в различных условиях.
Что такое приточно-вытяжная установка?
Приточно-вытяжная установка (ПВУ) является центральным компонентом систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC), предназначенных для обработки и циркуляции воздуха по всему зданию или определенной зоне. Она действует как «центр обработки воздуха», забирая наружный воздух, смешивая его с возвращаемым воздухом из помещения, фильтруя его для удаления загрязнений, регулируя температуру и влажность, а затем распределяя обработанный воздух в помещения.
В отличие от более мелких компонентов HVAC, таких как печи или кондиционеры, которые сосредоточены только на нагреве или охлаждении, приточно-вытяжная установка интегрирует несколько функций в одну систему. Она обеспечивает подачу воздуха в помещения не только с нужной температурой, но также чистого, должным образом увлажненного и свежего. Приточно-вытяжные установки различаются по размеру — от компактных устройств для небольших офисов до крупных промышленных систем для больниц или фабрик — и обычно размещаются в машинных отделениях, подвалах или на крышах.
Основные компоненты блока обработки воздуха
Установка приточно-вытяжной вентиляции состоит из нескольких взаимосвязанных компонентов, работающих вместе для обработки и распределения воздуха. Каждая часть выполняет определенную функцию, чтобы обеспечить качество и комфортные условия воздуха:
1. Вентиляторы
Вентиляторы являются «двигателем» установки приточно-вытяжной вентиляции и отвечают за перемещение воздуха по системе. В большинстве установок приточно-вытяжной вентиляции имеются два основных вентилятора:
- Приточный вентилятор : Направляет подготовленный воздух по воздуховодам в помещения здания.
- Вытяжной вентилятор : Забирает отработанный воздух из помещений в установку приточно-вытяжной вентиляции для повторной обработки или удаления.
Выбор вентиляторов осуществляется исходя из объема воздуха (измеряемого в кубических метрах в час или кубических футах в минуту), который должна циркулировать установка приточно-вытяжной вентиляции, что зависит от размера здания и числа occupants. Приводы с переменной скоростью (VSD) в современных вентиляторах позволяют регулировать объем подаваемого воздуха в соответствии с потребностью, повышая энергоэффективность.
2. Фильтры
Фильтрация является критически важной функцией установки обработки воздуха, удаляя пыль, пыльцу, бактерии и другие загрязнители из воздуха. Тип используемого фильтра зависит от потребностей здания:
- Предварительные фильтры : Задерживают крупные частицы (например, пыль или волосы), защищая другие компоненты от повреждений и продлевая срок их службы.
- Средние фильтры : Удаляют мелкие частицы (например, пыльцу, споры плесени), улучшая качество воздуха.
- Фильтры высокой эффективности (HEPA) : Используются в таких местах, как больницы или лаборатории, они удаляют 99,97% частиц размером до 0,3 микрона, включая бактерии и вирусы.
Фильтры размещаются в фильтрующих секциях внутри установки обработки воздуха и требуют регулярной замены для поддержания эффективности.
3. Катушки нагрева и охлаждения
Эти катушки регулируют температуру воздуха при его прохождении через установку обработки воздуха:
- Катушки нагрева : Нагревают воздух с помощью горячей воды, пара или электрического сопротивления. Они необходимы в холодных климатах или в зимние месяцы.
- Охлаждающие змеевики : Охлаждают воздух, пропуская через змеевики охлажденную воду или хладагент. При прохождении теплого воздуха над холодными змеевиками конденсируется влага, что также способствует снижению уровня влажности.
Змеевики работают вместе с термостатами в здании, чтобы поддерживать заданную температуру, включая или выключая систему по мере необходимости.
4. Контроль влажности
Воздухораспределительные установки часто включают компоненты, регулирующие уровень влажности, обеспечивая комфортную внутреннюю воздушную среду, которая не слишком сухая и не слишком влажная:
- Увлажнители : Добавляют влагу в сухой воздух с использованием пара, ультразвукового тумана или испарительных матов. Это особенно важно зимой, когда системы отопления сушат воздух.
- Осушители воздуха : Удаляют избыточную влагу из влажного воздуха, обычно охлаждая воздух (вызывая конденсацию) или применяя влагопоглощающие материалы, которые впитывают воду. Это предотвращает рост плесени и дискомфорт в жарком, влажном климате.
5. Дроссельные заслонки
Амортизаторы — это регулируемые клапаны, которые контролируют воздушный поток внутри установки обработки воздуха и подключенных воздуховодов:
- Клапаны наружного воздуха : Регулируют объем наружного воздуха, поступающего в установку, обеспечивая баланс между подачей свежего воздуха и энергоэффективностью.
- Клапаны рециркуляционного воздуха : Контролируют поток загрязненного воздуха из здания обратно в установку обработки воздуха.
- Смесительные клапаны : Смешивают свежий наружный воздух с рециркуляционным для оптимизации энергопотребления — повторная обработка рециркуляционного воздуха требует меньше энергии, чем охлаждение или нагрев 100% наружного воздуха.
- Противопожарные клапаны : Автоматически закрываются при пожаре, чтобы предотвратить распространение дыма и пламени по воздуховодам.
6. Система управления
Центральная панель управления (часто подключенная к системе управления зданием, BMS) отслеживает и регулирует работу установки обработки воздуха. Датчики по всему зданию измеряют температуру, влажность и качество воздуха, передавая данные в систему управления. Система затем регулирует работу вентиляторов, теплообменников, клапанов и устройств контроля влажности, чтобы поддерживать заданные параметры, обеспечивая эффективность и комфорт.
Как работает приточная установка в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха?
Работа приточной установки происходит в несколько этапов для обработки и циркуляции воздуха с интеграцией в более широкую систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха:
Этап 1: Воздухозабор и смешивание
Приточная установка сначала забирает воздух из двух источников:
- Свежий наружный воздух : Поступает через вентиляционные отверстия, обеспечивая приток кислорода и снижая уровень загрязнения воздуха внутри помещений.
- Возвратный воздух : Стандартный воздух из комнат здания, собираемый через воздуховоды обратной подачи.
Смешивающие заслонки объединяют эти два потока воздуха. Соотношение зависит от таких факторов, как наполняемость помещений (большему количеству людей требуется больше свежего воздуха) и энергоэффективность (повторное использование возвратного воздуха экономит энергию).
Этап 2: Фильтрация
Смешанный воздух проходит через фильтры установки обработки воздуха, которые задерживают частицы и загрязняющие вещества. Это гарантирует подачу чистого воздуха в здание, снижая риск аллергии, факторов, провоцирующих астму, и распространения заболеваний, передаваемых воздушно-капельным путем.
Шаг 3: Регулировка температуры
После фильтрации воздух проходит через нагревательные или охлаждающие змеевики. Если в здании требуется тепло, нагревательные змеевики повышают температуру воздуха; если требуется охлаждение, то змеевики охлаждения понижают ее. Система управления регулирует работу змеевиков в зависимости от показаний термостата здания.
Шаг 4: Регулировка влажности
Далее воздух проходит через увлажнители или осушители для достижения нужного уровня влажности (обычно относительная влажность составляет 30–60%). Этот этап предотвращает слишком сухой воздух (который может раздражать кожу и дыхательные пути) или чрезмерно влажный воздух (способствующий образованию плесени и грибка).
Шаг 5: Распределение воздуха
Кондиционированный воздух нагнетается приточным вентилятором через сеть воздуховодов в помещения здания, откуда он выходит через вентиляционные отверстия. Тем временем, вентилятор обратной тяги возвращает застоявшийся воздух через воздуховоды обратно к приточно-вытяжной установке, повторяя цикл. Часть застоявшегося воздуха может выводиться наружу для удаления загрязняющих веществ, заменяясь свежим наружным воздухом.
Шаг 6: Мониторинг и регулировка
Система управления постоянно отслеживает качество воздуха, температуру и влажность с помощью датчиков. Если параметры отклоняются от заданных значений (например, помещение становится слишком жарким), система регулирует компоненты приточно-вытяжной установки — увеличивая скорость вентиляторов, активируя теплообменники или регулируя заслонки — для восстановления комфорта и повышения эффективности.
Типы приточно-вытяжных установок
Приточно-вытяжные установки разрабатываются с учетом различных размеров зданий и потребностей. Распространенные типы включают:
1. Комплектные агрегаты приточной вентиляции
Эти компактные, предварительно собранные агрегаты содержат все компоненты (вентиляторы, фильтры, змеевики) в одном корпусе. Они просты в установке и идеально подходят для небольших и средних зданий, таких как офисы, школы или торговые магазины.
2. Модульные агрегаты приточной вентиляции
Модульные агрегаты состоят из отдельных секций (например, секция фильтра, секция вентилятора, секция отопления/охлаждения), которые можно комбинировать для удовлетворения конкретных потребностей. Они масштабируются, что делает их подходящими для крупных зданий или объектов с различными требованиями.
3. Крышные агрегаты обработки воздуха
Устанавливаемые на крышах зданий, эти агрегаты экономят внутреннее пространство и часто используются в коммерческих зданиях. Они обеспечивают как кондиционирование воздуха, так и отопление, часто подключаются к воздуховодам, распределяющим воздух по этажам ниже.
4. Промышленные агрегаты обработки воздуха
Крупные тяжелые агрегаты, предназначенные для фабрик, складов или лабораторий. Они обеспечивают высокую скорость воздушного потока, устойчивы к пыли и химическим веществам и могут включать специализированные фильтры или системы контроля влажности для промышленных процессов.
5. Чистое помещение Установки обработки воздуха
Используются в больницах, фармацевтических лабораториях или при производстве электроники. Эти установки оснащены сверхвысокоэффективными фильтрами (HEPA или ULPA) и имеют строгие средства контроля для поддержания стерильной, не содержащей частиц среды.
Роль приточно-вытяжных установок в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
Приточно-вытяжная установка является «рабочей лошадкой» систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, соединяя различные компоненты для обеспечения постоянного качества воздуха и комфорта. Ее основные функции включают:
- Контроль качества воздуха путем фильтрации загрязняющих веществ и регулирования подачи свежего воздуха приточно-вытяжные установки снижают загрязнение воздуха в помещениях, защищая здоровье находящихся внутри людей.
- Энергоэффективность современные приточно-вытяжные установки с вентиляторами с регулируемой скоростью, системами рекуперации тепла и интеллектуальными средствами контроля минимизируют потребление энергии, снижая расходы на коммунальные услуги.
- Климат-контроль они поддерживают стабильную температуру и уровень влажности, что критично для обеспечения комфорта в домах/офисах и для сохранения материалов в музеях или лабораториях.
- Безопасность в промышленных условиях или в больницах приточно-вытяжные установки предотвращают распространение вредных паров, бактерий или вирусов за счет контроля воздушного потока и фильтрации.
Практическое применение установок обработки воздуха
Офисные здания
В офисе среднего размера используется компактная установка обработки воздуха, которая циркулирует воздух в 50 комнатах. Установка фильтрует пыль и пыльцу, регулирует температуру до 22°C (72°F) и поддерживает влажность на уровне 40%. Частотно-регулируемые вентиляторы уменьшают воздушный поток в выходные дни, когда здание пустует, снижая потребление энергии на 30%.
Больницы
Установка обработки воздуха в больнице оснащена HEPA-фильтрами для удаления бактерий и вирусов, обеспечивая стерильные условия в операционных. Установка поддерживает положительное давление в палатах пациентов (воздух выходит наружу, предотвращая проникновение загрязняющих веществ извне) и отрицательное давление в изоляторах (воздух поступает внутрь, предотвращая распространение патогенов).
ФАБРИКИ
На пищевом производстве используется промышленная установка обработки воздуха с коррозионностойкими змеевиками и фильтрами для удаления пыли и аллергенов. Установка контролирует уровень влажности, чтобы предотвратить рост плесени на пищевых продуктах, и обеспечивает стабильную температуру для производственных процессов.
Школы
Приточно-вытяжная установка на крыше школы обслуживает 20 классных комнат, смешивая свежий воздух с рециркуляционным для снижения затрат на энергию. Установка оснащена угольными фильтрами для удаления запахов из столовых и регулирует воздушный поток в часы пик (например, когда учащиеся находятся на занятиях) для повышения комфорта.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между приточно-вытяжной установкой и печью?
Печь только нагревает воздух, тогда как приточно-вытяжная установка объединяет функции нагрева, охлаждения, фильтрации и контроля влажности. Приточно-вытяжная установка представляет собой более комплексную систему, которая циркулирует подготовленный воздух по всему зданию, часто взаимодействуя с печью или кондиционером в составе системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC).
Как часто необходимо обслуживать приточно-вытяжную установку?
Регулярное техническое обслуживание критически важно. Фильтры следует заменять каждые 1–3 месяца. Катушки, вентиляторы и заслонки необходимо проверять и очищать каждые 6–12 месяцев, чтобы предотвратить накопление пыли и обеспечить эффективность работы. Ежегодные профессиональные проверки позволяют выявлять такие проблемы, как утечки или износившиеся компоненты.
Может ли приточно-вытяжная установка работать без воздуховодов?
Большинство приточно-вытяжных установок используют воздуховоды для распределения воздуха, но некоторые небольшие установки (например, в квартирах) могут подключаться непосредственно к вентиляционным отверстиям в комнатах без разветвленной сети воздуховодов. Однако безвоздуховодные сплит-системы не являются приточно-вытяжными установками — они используют отдельные внутренние блоки.
Как приточно-вытяжные установки улучшают качество воздуха в помещениях?
Они фильтруют пыль, пыльцу и микроорганизмы; контролируют уровень влажности для предотвращения образования плесени; а также подают свежий наружный воздух для снижения концентрации загрязняющих веществ в помещении, таких как летучие органические соединения (выделяемые мебелью или чистящими средствами). Высокоэффективные фильтры в приточно-вытяжных установках особенно эффективны в снижении риска распространения воздушно-капельных заболеваний.
Какой размер приточно-вытяжной установки требуется для здания?
Размер зависит от площади здания в квадратных метрах, высоты потолков, количества occupants и климата. Квалифицированный инженер-теплотехник рассчитывает необходимый объем воздушного потока (ACH, или количество обменов воздуха в час) и подбирает приточную установку соответствующей мощности. Например, для офиса площадью 500 м² может понадобиться установка, циркулирующая 5 000–10 000 м³/ч воздуха.
Содержание
- Что такое приточно-вытяжная установка и как она работает в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха?
- Что такое приточно-вытяжная установка?
- Основные компоненты блока обработки воздуха
- Как работает приточная установка в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха?
- Типы приточно-вытяжных установок
- Роль приточно-вытяжных установок в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
- Практическое применение установок обработки воздуха
-
Часто задаваемые вопросы
- В чем разница между приточно-вытяжной установкой и печью?
- Как часто необходимо обслуживать приточно-вытяжную установку?
- Может ли приточно-вытяжная установка работать без воздуховодов?
- Как приточно-вытяжные установки улучшают качество воздуха в помещениях?
- Какой размер приточно-вытяжной установки требуется для здания?