Indblæsnings- og udsugningsventilationsanlæg: sammenlignende oversigt over forskellige typer udstyr

Naturlig luftcirkulation svigter ofte – dens kapacitet afhænger af naturfaktorer og brug af tætte termoruder. Mekanisk ventilation har ikke disse ulemper.

Til normalisering af luftskiftet anvendes et indblæsnings- og udsugningsanlæg – en praktisk og effektiv løsning. Mangfoldigheden af klimaudstyr gør det muligt at vælge en model til specifikke driftsforhold. Men det kan være svært at bestemme sig for den rigtige enhed, er du enig?

Vi hjælper dig med at løse dette spørgsmål. Artiklen indeholder information om funktionsprincipper og driftsegenskaber for forskellige typer indblæsnings- og udsugningsaggregater. For at gøre valget lettere har vi angivet de vigtigste egenskaber og parametre for enhederne, som du bør overveje ved køb.

Bestanddele af mekanisk ventilation

Indblæsnings- og udsugningsmodulet er hovedkomponenten i et mekanisk ventilationssystem. Anlægget sikrer en normeret luftcirkulation i et lukket rum – tilførsel af rene strømme og udledning af brugt luft.

Ventilationsmodulet repræsenterer et kompleks af udstyr, indkapslet i et enkelt kabinet (monoblok aggregat) eller samlet af modulære elementer.

Diagram over mekanisk ventilationssystem: 1 – indblæsnings- og udsugningsmodul (IU), 2 – luftkanaler, luftindtagsgitre, adaptere, 3 – luftstrømsfordelere, 4 – automatisk styreenhed (+)

Konstruktionen af et indblæsnings- og udsugningsaggregat omfatter obligatorisk følgende elementer:

1. Ventilator. Grundlæggende komponent til drift af et kunstigt luftskiftesystem. I IU med et forgrenet netværk af luftkanaler installeres radialventilatorer, der opretholder højt lufttryk. I bærbare IU er det tilladt at bruge aksialventilatorer.
2. Luftspjæld. Installeres bag den udvendige grill og forhindrer luftindtrængning udefra, når systemet er slukket. Uden det vil kolde luftstrømme sive ind om vinteren.
3. Hovedluftkanal. Systemet bruger to kanaler: én til indblæsning og én til udsugning. Begge netværk går gennem PVU'en. Til den første kanal tilsluttes en indblæsningsventilator, og til den anden en udsugningsventilator.
4. Automatik. Enhedens drift styres af et indbygget automatiseringssystem, der reagerer på sensoraflæsninger og brugerindstillede parametre.
5. Filtre. Til rensning af indkommende luft anvendes kompleks filtrering. Ved indtaget af indblæsningskanalen placeres et grovfilter, hvis opgave er at tilbageholde fnug, insekter og støvpartikler.

Det primære formål med primærrensning er at beskytte systemets indre komponenter. Til finere filtrering installeres et fotokatalytisk, kul- eller andet type filter foran luftfordelerne.

PVU'ens opbygning vist på eksemplet af modellen Vents VUT med genvinding og varmelegeme. Konstruktionen har en bypass for at beskytte varmeveksleren om vinteren (+)

Nogle komplekser er udstyret med ekstra funktioner: køling, aircondition, befugtning, flertrins rensning og ionisering af luften.

Funktionsprincip for indblæsnings- og udsugningskomplekset

PVU'ens arbejdscyklus er baseret på en to-kreds transportordning.

Hele ventilationsprocessen kan opdeles i flere trin:

1. Indtag af luftstrøm fra gaden, rensning og tilførsel til fordelerne via luftkanal.
2. Indstrømning af forurenede masser i udsugningskanalen og deres efterfølgende transport til afgangsgitteret.
3. Udslip af brugte luftstrømme til det fri.

Cirkulationsskemaet kan suppleres med trin til overførsel af termisk energi mellem de to strømme, yderligere opvarmning af indkommende luft osv.

PVU'ens drift. Betegnelser på figuren: 1 – forsynings- og udsugningsmodul, 2 – tilførsel af frisk luft, 3 – indtag af 'brugt' luft, 4 – udslip af brugte luftmasser til det fri (+)

Driften af et tvungen system giver en række fordele sammenlignet med naturlig luftudveksling:

• opretholdelse af indstillede parametre – sensorer reagerer på ændringer i atmosfæren og justerer PVU'ens driftstilstand;
• filtrering af indgående strøm og mulighed for behandling – opvarmning, køling, befugtning;
• besparelse på varmeudgifter – relevant for enheder med genvinding.

Ulemperne ved brug af PVU inkluderer: høje omkostninger for ventilationskomplekset, kompleks installation efter afslutning af renoverings- og byggearbejder, og støjeffekt. I monoblok-enheder er sidstnævnte ulempe elimineret ved brug af en støjisoleret kabinet.

Typer af anlæg: konstruktions- og driftsmæssige egenskaber

Pris, ydeevne og energiforbrug afhænger af ventilationsaggregatets funktionelle egenskaber. Mangfoldigheden af modeller kan opdeles i følgende grupper: anlæg med varmegenvinding, aggregater med opvarmning og aircondition. En særskilt kategori er 'mobile' apparater.

Indblæsnings- og udsugningsmodul med varmegenvinding

Tvungen ventilation har ud over de ovennævnte fordele også en betydelig ulempe – en væsentlig forøgelse af varmetabet. Sammen med den brugte luft forsvinder også den varme, der er produceret af varmesystemet.

Tabene udgør omkring 60%. Løsningen er at overføre energi fra den udgående luftstrøm til den indgående luftstrøm.

Delvis varmegenvinding foregår i varmegenvinderen – et modul med en varmeveksler og en ventilator til at fremføre modsatrettede luftstrømme. Energiudvekslingen sker gennem varmevekslerens vægge – luftstrømmene blandes ikke (+).

I dag fremstilles de fleste indblæsnings- og udsugningsanlæg med varmegenvindere. På trods af udstyrets høje pris er hensigtsmæssigheden af varmegenvindingssystemet økonomisk begrundet.

Virkningsgradsværdier for varmeveksleren:

• 30-60% – lavt niveau af varmegenvinding;
• 60-80% – god effektivitet;
• over 80% – højkvalitets varmeveksling.

Interessant nok er selv tilstedeværelsen af en varmegenvinder med en virkningsgrad på 30% økonomisk mere fordelagtig end et grundlæggende ventilationsaggregat uden varmeveksler. Den gennemsnitlige tilbagebetalingstid for et ventilationsanlæg med varmegenvinding er op til 5 år.

Ventilationsaggregatets effektivitet, luftstrømmens bevægelsesmønster, elektricitetsforbrug og modulets pris afhænger af varmegenvinderens konstruktion.

Der skelnes mellem flere typer varmevekslere:

• rotations-;
• plade-;
• varmepiber;
• kammermodul;
• glykolaggregat.

De to første modeller er udbredte.

Rotationsvarmegenvinder

I ventilationsaggregatets kabinet er der placeret en cylindrisk roterende varmeveksler med plader af bølgeformet metal. Under drift fyldes rummene skiftevis med modsatrettede luftstrømme.

Området med brugt luft opvarmes, og efter tromlens rotation overføres varmen til de nytilkomne kolde luftmasser, der samles i den tilstødende kanal.

Varmegenvindingen udgør 60-90%.

Yderligere fordele:

• delvis genvinding af fugt;
• økonomisk elektricitetsforbrug.

Tromlens rotationshastighed kan justeres, derved kan man vælge intensiteten af luftskiftet og virkningsgraden.

Argumenter mod tromlevarianten:

• indblanding af brugt luft i den friske luftstrøm – 3-8%;
• delvis overførsel af lugte tilbage til rummet;
• akustisk tryk fra den roterende rotor;
• behov for regelmæssig vedligeholdelse af bevægelige dele;
• store dimensioner.

På grund af mekanismens kompleksitet er ventilationsaggregater med rotationsvarmegenvinder dyrere end pladevarianter.

Pladevarmeveksler

Luftkanaler 'mødes' i en tæt blok med mange kanaler. Rum er adskilt af varmeledende skillevægge.

De dannede veje er placeret i krydsretning – i turbulenszonen øges varmevekslingseffektiviteten. Samtidig afkøling/opvarmning af skillevæggene i rekuperatorkassetten på begge sider.

Argumenter 'for':

• tilførsel af ren luft uden iblanding af 'afkastluft';
• overkommelig pris;
• simpel indstilling og modulets pålidelighed – ingen bevægelige dele.

Pladerekuperatorens effektivitet er op til 70%. Den største ulempe er dannelse af kondens og is i udsugningskanalen om vinteren. Drift i 'afrimningstilstand' (omdirigering af varm luft uden om kassetten) nedsætter systemets effektivitet med 20%.

I dag findes der en hel del ventilationssystemer med varmegenvinding fra forskellige producenter på markedet. Med lignende egenskaber adskiller de sig i pris, kvalitet, dækningsområde og mange andre kriterier.

Derfor anbefaler vi at kigge nærmere på en ventilationsenhed med pladerekuperator og integreret automatik fra Naveka, som i den seneste tid har vist sig at være en fremragende løsning på markedet på grund af sin pålidelighed og ret stille drift. Integreret betjening via fjernbetjening, overvågning på ekstern LCD-skærm, indstilling af arbejdsplan og meget mere er allerede indbygget i denne enhed.

Typisk “repræsentant” for en ventilationsenhed med pladerekuperator – Naveka Node1 500AC. Kompakt model med paneltykkelse 25mm, som er fyldt med ubrændbar mineraluld. En af de mange fordele ved denne løsning er en fjernbetjening med LCD-skærm, som gør det muligt at betjene hele systemet meget bekvemt.

Blandt andre mærker anbefaler vi at være opmærksom på systemer med varmegenvinding fra Mitsubishi, Maico og VENTO.

Energibesparende aggregater med opvarmning

Rekuperation alene er ofte ikke tilstrækkelig til fuldt ud at kompensere for temperaturforskellen mellem modstrømmene. Denne funktion overtages af en indbygget varmelegeme. Derudover beskytter elementet varmeveksleren mod frost.

Der bruges to typer varmelegemer i PVE (ventilationsenheder): vand- og el-varmelegemer. Lad os se nærmere på hver.

Vandvarme

I en tvungen ventilationsenheds hus er der monteret en radiator med rør, hvorigennem varmebæreren cirkulerer. Spiralen har ribber for at øge kontaktarealet med den passerende luftstrøm.

Eksempel på en PVE-enhed med varmelegeme (Vents VUT 1000 VG): 1 – vandradiator, 2 – rekuperator, 3 og 4 – indblæsnings- og udsugningsventilatorer henholdsvis (+)

Væskevarmeelementet aktiveres, hvis den tilførte luft ved udløbet fra varmeveksleren er koldere end den indstillede temperatur.

Elektrisk varmelegeme

Anlæg med el-varmer er i stand til at opvarme den tilførte luft til højere temperaturer end «vandbaserede» modifikationer.

Dog er det elektriske varmelegeme mere krævende med hensyn til driftsforhold:

• Lufthastighed – 2 m/s eller mere;
• Temperatur på den tilførte luft inden for 0-30°C, luftfugtighed – op til 80%;
• Før varmeelementet anbefales det at installere et ekstra filter.

Sammenlignet med vandopvarmning er det elektriske modul dyrere i drift – elregningerne stiger.

Styring af varmeren sker fra den centrale styreenhed. Der skal være en timer for drift og en mulighed for at slukke apparatet ved overophedning (+).

Komplekser med aircondition

Visse modeller kombinerer mulighederne for mekanisk ventilation og aircondition. Alle elementer er samlet i et enkelt varmeisoleret kompleks. Et tydeligt eksempel på multifunktionelt udstyr er serien af anlæg «Klimat».

Konstruktion af klimaanlæg: 1 – filtre, 2 – tovejsventilatorer, 3 – kompressor til freonkredsløb, 4 – elvarmer, 5 – vandvarmer, 6 – varmevekslere, 7 – automatik, 8 – kabinet (+).

I diagrammet er der en reversibel varmepumpe – et forseglet freonkredsløb, der er forbundet med varmevekslere på udsugnings- og tilførselskanalen.

Driften af ventilationsanlægget med aircondition foregår i to tilstande:

1. Køling. Varmeveksleren på tilførselskanalen fungerer som fordamper og sænker temperaturen på den indkommende luft. Til gengæld køles varmeveksler-kondensatoren af den kølige luft, der kommer fra rummet.
2. Opvarmning. Varmeveksleren på udsugningskanalen afgiver varmen fra «brugt» luft til de friske luftmasser. Ved udløbet fra ventilationsanlægget før tilførsel til huset er yderligere opvarmning af luften mulig.

Funktionstilstanden indstilles automatisk takket være regulatorer og sensorer, der aflæser atmosfæreparametre.

Bærbar kanalløs installation

En interessant løsning til lukkede rum – mobile tilførselsventilationsenheder med mulighed for rensning, opvarmning og køling af luften.

Særlige kendetegn ved bærbare moduler:

• fravær af store luftkanaler;
• installation inde i det ventilerede rum;
• kompakte mål og mulighed for installation inden for 2-3 timer;
• multifunktionalitet: tilførsel, behandling og udledning af luftmasser;
• lav støj – inden for 35 dB;
• ingen træk.

For at etablere decentral ventilation er det nødvendigt at installere en bærbar ventilationsenhed i hvert enkelt rum.

Diagram over mobil PVE: 1,3 – lyddemper, 2 – rekuperations- og ventilationsrum, 4 – elektrisk varmeblæser, 5 – kulfilter, 6 – fintfilterelement, 7 – grovfilter, 8 – spjældventil, 9 – elektrisk aktuator (+)

Kanalløse ventilationsenheder bruges primært i offentlige bygninger (forelæsningssale, motionsrum, undervisningslokaler osv.).

Vurdering af mobilt klimaudstyr findes i denne artikel.

Varianter efter monteringsmetode

Der er tre mulige monteringsmåder for ventilationsmodulet:

• gulvmonteret;
• vægmonteret;
• nedhængt (under loft).

Gulvmontering er typisk for højtydende og store ventilationsaggregater med luftstrøm fra 8000 m³/h. På trods af vibrationsisolering i ventilationssektionerne kræver montering af store moduler et solidt fundament.

Vægmonterede modeller har lav kapacitet – op til 1500 m³/h og kompakte dimensioner. Montering sker med ankerbeslag til væggen, tilslutning af luftkanaler ovenfra. Aggregatet kan placeres i et teknikrum (altan, badeværelse, garderobe).

Moduler med nedhængt eller ophængt montering er mest populære. Som regel har udstyret kanaludførelse og er beregnet til montering under loftet.

Den største fordel ved ophængte modeller er skjult installation. Men for at installere aggregatet i et eksisterende rum skal man delvist 'inddrage' loftshøjden.

Vigtigste parametre for valg af ventilationsanlæg

Planlægning og installation af ventilationssystemer kræver store investeringer og betydelig arbejdsindsats. Derfor baseres valget af ventilationssystemets 'hjerte' på præcise beregninger og analyse af en række parametre.

Vurdering og beregning af tekniske specifikationer

Først og fremmest skal man beslutte sig for passende værdier for kapacitet og statisk tryk.

Kapacitet

Beregning af enheden baseres på luftskiftenormer i henhold til SNiP, rummets anvendelse, serviceareal og antal beboere.

Det er nødvendigt at udføre to beregninger (efter antal personer og luftskifteforhold), sammenligne resultaterne og vælge den højeste værdi.

Luftstrømsnormer per person: typisk værdi 60 m³/h, i hvile 30 m³/h. Reguleret luftskifteforhold: 1-2 for boliger, 2-3 for kontorer, indkøbscentre.

Eksempel på bestemmelse af kapacitet (L) for et hus under givne forhold:

• antal familiemedlemmer – 3 personer;
• husets areal – 70 m²;
• loftshøjde – 3 m.

Formel 1. Beregning efter antal beboere:

L=N*norm,

hvor:

• N – antal beboere;
• norm – luftstrøm (mindst 40 m³/h).

L=3*40=120 m³/h.

Formel 2. Beregning baseret på luftskifteforhold:

L=S*H*n,

hvor:

• S – areal;
• H – højde;
• n – normeret luftskifteindikator.

L=70*3*1,5=315 m³/h.

Konklusion: For at sikre tilstrækkelig luftcirkulation kræves en enhed med en kapacitet på mindst 315 m³/h.

Typiske værdier for ventilationsanlæg:

• 100-500 m³/h – lejligheder og enkeltlokaler;
• 500-2000 m³/h – private boliger, villaer;
• 1000-10000 m³/h – produktionsbygninger, værksteder, kontorer.

Statisk tryk

Størrelsen viser det tryk, som ventilatoren skaber for at overvinde modstanden i luftens cirkulationsvej. En præcis beregning af det statiske tryk kræver hensyntagen til modstanden fra alle netværkets komponenter.

Manuel beregning uden den rette erfaring er vanskelig at udføre. Specialister anvender et softwarekompleks som MagiCad.

Gennemsnitlige trykværdier ved en luftstrømningshastighed på 3-4 m/s: lejligheder 50-150 m² – 75-100 Pa, villaer 150-350 m² – 100-150 Pa

De angivne data gælder specifikt for modulære ventilationsanlæg, ikke for komplette systemer, hvor man skal tage højde for trykfald over luftspjæld, varmebatteri, filter og andre komponenter.

Ud over de nævnte parametre bør man vurdere:

1. Energieffektivitet. For hver af de mulige modeller skal man beregne elomkostningerne for 1 år under hensyntagen til driftsforhold om vinteren og sommeren. Energiforbrugsklassen angiver forholdet mellem forbrugt energi og den producerede varmemængde.
2. Varmegenvindingsgrad. Man bør sammenligne virkningsgradsværdierne i forskellige driftsformer for ventilationsanlægget. Høj effektivitet opnås med varmevekslere med dobbelt pladekassette og mellemzone – virkningsgraden når op på 70-90%.
3. Varmelegemets effekt. Typisk værdi for husholdningsventilationsanlæg – 3-5 kW.

Det er bedst at vælge modeller med mulighed for automatisk reduktion af ventilatorhastigheden for at justere belastningen på netværket.

Støjniveau og filtreringsgrad

Akustisk effekt viser, hvor 'støjende' det samlede anlægs drift vil være.

Lydeffekten bestemmes af to størrelser:

• LwA – akustisk effektniveau;
• LpA – lydtrykniveau.

Vurderingen af den faktiske 'støj' bør baseres på den første indikator. Forskellige producenter kan måle akustisk effekt efter forskellige metoder, så de samme værdier kan nogle gange give forskellige resultater i praksis.

En effektiv metode til at vurdere anlæggets 'lyd' er at teste teknikken i et demonstrationsrum. Acceptabelt støjniveau i en bolig er 25-45 dB

Kvaliteten af den indkommende luft afhænger af det anvendte rensningssystem.

Mulige filtreringstrin:

• barriere mod groft udendørsstøv, hår og fnug – grov rensning med G4, G3 filtre med en effektivitet på 90%;
• beskyttelse mod fint støv på 1 μm – filtreringsklasse F7-F9;
• absolut rengøring, der skaber en barriere mod partikler på 0,3 μm – HEPA-filtre (H10-H14), effektivitet – 99,5%.

For boliger er de to første rengøringstrin tilstrækkelige. Højeffektiv filtrering anvendes i medicinske institutioner, lokaler til fremstilling af lægemidler, fødevarer, elektronik.

Brugervenlighed: nødvendig funktionalitet

Husholdnings-PVU'er er udstyret med et indbygget automatiksystem, fjernbetjening, LCD-display med visning af alle luftudvekslingsparametre. Ud over basismulighederne (justering af blæserhastighed, temperatur) er tilstedeværelsen af praktiske funktioner velkommen.

Timer. Scenariestyring gør det muligt at optimere driftsmodussen til et bestemt tidspunkt på dagen eller ugedag.

For præcis regulering bør man vælge enheder med blæser på 5 eller flere hastigheder, samt med real-time ur uden nulstilling ved strømafbrydelse

Genstart. Mulighed for automatisk tænding og bevarelse af indstillede parametre i tilfælde af strømsvigt.

Filterforureningsindikator. En praktisk mulighed – advisering om udskiftning af filterelement. Højteknologiske modeller er udstyret med trykændringssensorer ved indgangen til luftfilteret – når det er tilsmudset, stiger trykforskellen.

Selvdiagnose. Alt udstyr går i stykker med tiden. Det er nyttigt, hvis automatikken 'advarer' om en opstået fejl – dette hjælper med rettidigt at identificere og løse problemet.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Energibesparende ventilationssystem med rekuperation af hængetype Daikin VAM/800FB:

Anordning, funktioner og installationsteknologi for den bærbare indblæsnings- og udsugningsmodul Vents Micro 60/A3:

PVU 400 fra Ventrum med elektrisk varmelegeme og rotationsrekuperator:

Indretning af ventilation ved hjælp af indblæsnings- og udsugningsmodul anvendes i lokaler af forskellige formål og størrelser.

Sikring af kvalitetsluftudveksling afhænger af en korrekt beregning og valg af klimaudstyr. Hvis der er tvivl om egne evner, er det bedre at kontakte fagfolk for at bestemme parametre og udvikle projektet.

Har du noget at tilføje, eller har du spørgsmål om valg af indblæsnings- og udsugningsenhed? Du kan efterlade kommentarer til publikationen og deltage i diskussionen af materialet – kontaktformularen findes i det nederste blok.