Dovodno-ispušne ventilacijske jedinice: usporedni pregled različitih tipova opreme

Prirodni sustav cirkulacije zraka često otkazuje – njegova učinkovitost ovisi o prirodnim čimbenicima i korištenju hermetičkih prozora s dvostrukim staklom. Ovih nedostataka nema prisilna ventilacija.

Za normalizaciju izmjene zraka koristi se dovodno-ispušna jedinica – praktično i učinkovito rješenje. Raznolikost klimatske opreme omogućuje odabir modela za specifične uvjete rada. Međutim, ponekad je teško odlučiti se za odgovarajući uređaj, slažete li se?

Pomoći ćemo vam riješiti ovo pitanje. U članku su predstavljene informacije o principima rada i značajkama rada različitih vrsta dovodno-ispušnih agregata. Kako bismo olakšali odabir, naveli smo glavne karakteristike i parametre uređaja koje svakako treba uzeti u obzir prilikom kupnje.

Sastavni elementi prisilne ventilacije

Dovodno-ispušni modul – glavna komponenta ventilacijskog sustava s prinudnim pogonom. Jedinica osigurava normiranu cirkulaciju zraka u zatvorenom prostoru – dovod čistih struja i odvod otpadnih masa.

Ventilacijski modul predstavlja kompleks opreme smješten u jedinstveno kućište (monoblok agregat) ili sastavljen od modularnih elemenata.

Shema uređaja prisilnog ventilacijskog sustava: 1 – dovodno-ispušni modul (PVU), 2 – zračni kanali, usisne rešetke, adapteri, 3 – razdjelnici zračnih struja, 4 – automatski blok (+)

Konstrukcija dovodno-ispušnog agregata obavezno uključuje sljedeće elemente:

1. Ventilator. Osnovna komponenta za rad umjetnog sustava izmjene zraka. U PVU s razgranatom mrežom zračnih kanala ugrađuju se radijalni ventilatori koji podržavaju visok tlak zraka. U prijenosnim PVU dopuštena je uporaba aksijalnih modela.
2. Zračni ventil. Postavlja se iza vanjske rešetke i sprječava ulazak zraka izvana dok je sustav isključen. U nedostatku istog, zimi će u prostoriju prodirati hladne struje.
3. Magistrala zračnih kanala. U sustavu su uključene dvije linije kanala: jedan za dovod, a drugi za odvod zraka. Obje mreže prolaze kroz PVU. Na prvi zračni kanal spaja se dovodni ventilator, na drugi, pak, odvodni.
4. Automatika. Rad uređaja regulira ugrađeni sustav automatike koji reagira na vrijednosti osjetnika i korisnikom zadane parametre.
5. Filteri. Za pročišćavanje dolaznih masa koristi se složena filtracija. Na ulazu u dovodni kanal nalazi se filter grubog čišćenja, njegova je zadaća zadržavanje dlačica, insekata i čestica prašine.

Osnovna namjena primarnog pročišćavanja je zaštita unutarnjih komponenti sustava. Za 'finiju' filtraciju ispred razdjelnika zraka ugrađuju se fotokatalitički, ugljeni ili druge vrste barijera.

Uređaj PVU na primjeru modela Vents VUT s rekuperacijom i grijačem. U konstrukciji je predviđen bypass za zaštitu izmjenjivača topline zimi (+)

Neki kompleksi opremljeni su dodatnim funkcijama: hlađenje, klimatizacija, ovlaživanje, višestupanjski sustav pročišćavanja i ionizacije zraka.

Princip rada dovodno-ispušnog kompleksa

Radni ciklus PVU temelji se na dvokružnoj shemi transporta.

Cijeli proces ventilacije može se podijeliti u nekoliko faza:

1. Uzimanje zračne struje s ulice, njezino pročišćavanje i dovod do razdjelnika kroz zračni kanal.
2. Dospijeće onečišćenih masa u odvodni kanal i njihov naknadni transport do izlazne rešetke.
3. Izbacivanje iskorištenih struja van.

Shema cirkulacije može se nadopuniti fazama prijenosa toplinske energije između dviju struja, dodatnim zagrijavanjem ulaznog zraka itd.

Rad PVU. Oznake na slici: 1 – dovodno-odvodni modul, 2 – dovod svježeg zraka, 3 – uzimanje 'otpadnog' zraka, 4 – izbacivanje iskorištenih zračnih masa van (+)

Rad prisilnog sustava osigurava niz prednosti u usporedbi s prirodnom izmjenom zraka:

• održavanje zadanih vrijednosti – osjetnici reagiraju na promjene u atmosferi i prilagođavaju način rada PVU;
• filtracija ulazne struje i mogućnost njezine obrade – zagrijavanje, hlađenje, ovlaživanje;
• ušteda troškova grijanja – aktualno za uređaje s rekuperacijom.

Nedostaci korištenja PVU su: visoka cijena ventilacijskog kompleksa, složenost montaže nakon završetka popravno-građevinskih radova i efekti buke. U monoblok jedinicama posljednji je nedostatak otklonjen upotrebom zvučno izoliranog kućišta.

Vrste jedinica: značajke uređaja i rada

Cijena, učinkovitost, potrošnja energije ovise o funkcionalnim mogućnostima PVU. Raznolikost modela uvjetno se dijeli na sljedeće grupe: jedinice s rekuperacijom, agregati s grijanjem i klimatizacijom. Posebna kategorija su „mobilni“ uređaji.

Dovodno-ispušni modul s rekuperatorom

Prisilni ventilacijski sustav osim gore opisanih prednosti ima i značajan nedostatak – značajno povećanje toplinskih gubitaka. Zajedno s otpadnim zrakom „odlazi“ i toplina proizvedena sustavom grijanja.

Troškovi iznose oko 60%. Rješenje problema je prijenos energije s odvodnog strujanja zraka na dovodno.

Djelomična nadoknada topline odvija se u rekuperatoru – modulu s izmjenjivačem topline i ventilatorom za pomicanje suprotno usmjerenih tokova. Izmjena energije događa se kroz stijenke izmjenjivača topline – mlazovi zraka se ne miješaju (+)

Danas se većina dovodno-ispušnih jedinica proizvodi s rekuperatorima. Unatoč visokoj cijeni opreme, isplativost rekuperativnog sustava ekonomski je opravdana.

Vrijednosti učinkovitosti „izmjenjivača topline“:

• 30-60% – niska razina toplinske nadoknade;
• 60-80% – dobar pokazatelj učinkovitosti;
• iznad 80% – visokokvalitetna izmjena topline.

Zanimljivo, čak i prisutnost rekuperatora s učinkovitošću od 30% ekonomski je isplativije od PVU osnovne konfiguracije bez izmjenjivača topline. Prosječno razodblje povrata investicije za rekuperativnu ventilacijsku jedinicu je do 5 godina.

Učinkovitost PVU, shema kretanja zračnog toka, potrošnja električne energije i cijena modula ovise o konstrukciji rekuperatora.

Razlikuje se nekoliko vrsta izmjenjivača topline:

• rotacijski;
• pločasti;
• toplinske cijevi;
• komorni modul;
• glikolni agregat.

Široku rasprostranjenost dobila su prva dva modela.

Rotacijski rekuperator

U kućištu PVU smješten je cilindrični rotirajući izmjenjivač topline s pločama od valovitog metala. Tijekom rada odjeljci se naizmjenično pune suprotno usmjerenim tokovima zraka.

Zona s „otpadnim“ zrakom se zagrijava, nakon okretanja bubnja toplina se prenosi na novo pristgle hladne mase, prikupjene u susjednom knalu.

Nadoknada topline iznosi 60-90%.

Dodatne prednosti:

• djelomični povrat vlage;
• ekonomična potrošnja električne energije.

Brzinu rotacije bubnja moguće je regulirati, čime se odabire intenzitet izmjene zraka i razina učinkovitosti.

Argumenti protiv bubanj modifikacije:

• primjesa „otpadnog“ zraka u svježi tok – 3-8%;
• djelomični prijenos mirisa natrag u prostoriju;
• akustička buka od rotirajućeg rotora;
• potreba redovitog održavanja pokretnih elemenata;
• velike dimenzije.

Zbog složenosti mehanizma, PVU s rotacijskim rekuperatorom su skuplje od pločastih modifikacija.

Pločasti izmjenjivač topline

Zračni kanali se 'susreću' u hermetički zatvorenom bloku s mnoštvom kanala. Odjeljci su odvojeni toplinski provodljivim pregradama.

Stvoreni putovi smješteni su u križnom smjeru – u zoni turbulencije učinkovitost izmjene topline raste. Istodobno se hlade/griju pregrade kasete rekuperatora s obje strane.

Argumenti 'za':

• dovod čistog zraka bez primjese 'otpadnog zraka';
• pristupačna cijena;
• jednostavnost podešavanja i pouzdanost modula – nema pokretnih elemenata.

Učinkovitost pločastog rekuperatora – do 70%. Glavni nedostatak – stvaranje kondenzata i pojava leda u odvodnom kanalu zimi. Rad u načinu 'odmrzavanja' (preusmjeravanje toplog toka zaobilazeći kasetu) smanjuje učinkovitost sustava za 20%.

Trenutno je na tržištu predstavljeno dosta dovodno-odvodnih ventilacijskih sustava s rekuperacijom topline različitih proizvođača. Posjedujući sličan skup karakteristika, razlikuju se po cijeni, kvaliteti, površini opsluživanja i mnogim drugim kriterijima.

Stoga preporučujemo da obratite pažnju na dovodno-odvodni ventilacijski uređaj s pločastim rekuperatorom i integriranom automatizacijom tvrtke Naveka, koji se u posljednje vrijeme vrlo dobro pokazao na tržištu zbog svoje pouzdanosti i prilično tihog rada. Integrirano upravljanje pomoću daljinskog upravljača, nadzor na vanjskom LCD zaslonu, postavljanje rasporeda rada i mnogo toga već je ugrađeno u ovaj agregat.

Tipični “predstavnik” dovodno-odvodnog uređaja s pločastim rekuperatorom – Naveka Node1 500AC. Kompaktni model, s debljinom panela od 25 mm, koji je ispunjen negorivom mineralnom vunom. Jedna od brojnih prednosti ovog rješenja je upravljačka ploča s LCD zaslonom, pomoću koje se može vrlo praktično upravljati radom cijelog sustava.

Među ostalim brendovima preporučujemo obratiti pažnju na sustave s rekuperacijom tvrtki Mitsubishi, Maico i VENTO.

Energetski učinkoviti agregati s grijanjem

Sama rekuperacija često nije dovoljna za potpunu kompenzaciju temperaturne razlike suprotnih tokova. Tu funkciju preuzima ugrađeni kalorifer. Osim toga, element štiti izmjenjivač topline od smrzavanja.

U dovodno-odvodnim uređajima koriste se dvije vrste grijača: vodeni i električni. Razmotrimo svaki detaljnije.

Vodeno predgrijavanje

U kućištu prisilne ventilacijske jedinice smješten je radijator s cijevima kroz koje cirkulira nosač topline. Zavojnica ima rebra za povećanje površine kontakta s prolazećim strujama zraka.

Primjer uređaja PVU s grijačem (Vents VUT 1000 VG): 1 – vodeni radijator, 2 – rekuperator, 3 i 4 – ventilatori dovoda i odvoda respektivno (+)

Tekući grijaći element aktivira se ako je zrak koji se dovodi na izlazu iz rekuperatora hladniji od zadane temperature.

Električni grijač

Instalacije s električnim grijačem mogu zagrijati dovedeni zrak na više temperature od 'vodenih' modifikacija.

Međutim, električni grijač je zahtjevniji prema uvjetima rada:

• brzina protoka zraka – 2 m/s i više;
• temperatura dovedenog zraka u rasponu 0-30°C, vlažnost – do 80%;
• prije grijaćeg elementa preporučuje se ugraditi dodatni filter.

U usporedbi s vodenim grijanjem, električni modul je skuplji u pogledu rada – povećavaju se računi za električnu energiju.

Upravljanje grijačem se vrši putem središnje upravljačke jedinice. Obavezno je imati tajmer rada i opciju isključivanja uređaja u slučaju pregrijavanja (+)

Kompleksi s klimatizacijom

Pojedini modeli kombiniraju opcije prisilne ventilacije i klimatizacije. Svi elementi su sastavljeni u jedinstveni toplinski izolacijski kompleks. Upečatljiv primjer višenamjenske tehnike je serija jedinica „Klimat“.

Konstrukcija klimatskog agregata: 1 – filteri, 2 – ventilatori dvostranog smjera, 3 – kompresor freonskog kruga, 4 – električni grijač, 5 – vodeni grijač, 6 – izmjenjivači topline, 7 – automatika, 8 – kućište (+)

U shemi je prisutna reverzibilna toplinska pumpa – zatvoreni freonski krug napunjen rashladnim sredstvom, povezan s izmjenjivačima topline na odvodnom i dovodnom kanalu.

Rad DOV-a s klimatizacijom odvija se u dva režima:

1. Hlađenje. Izmjenjivač topline na dovodnom kanalu djeluje kao isparivač i snižava temperaturu dolaznog zraka. Zauzvrat, izmjenjivač topline-kondenzator hladi se hladnim zrakom koji dolazi iz prostorije.
2. Grijanje. Rekuperator odvodnog kanala predaje toplinu 'otpadnog' zraka svježim zračnim masama. Na izlazu iz DOV-a prije dovoda u kuću moguće je dodatno zagrijavanje zraka.

Režim rada se automatski postavlja zahvaljujući regulatorima i senzorima koji očitavaju parametre atmosfere.

Prijenosna bezkanalna jedinica

Zanimljivo rješenje za zatvorene prostore – prijenosne dovodne ventilacijske jedinice s mogućnošću čišćenja, grijanja i hlađenja zraka.

Posebne značajke prijenosnih modula:

• odsutnost glomaznih zračnih kanala;
• ugradnja unutar ventilirane prostorije;
• kompaktne dimenzije i mogućnost montaže u roku od 2-3 sata;
• višenamjenskost: dovod, obrada i odvod zračnih masa;
• niska razina buke – unutar 35 dB;
• odsutnost propuha.

Za uređenje decentralizirane ventilacije potrebna je ugradnja prijenosne DOV jedinice u svakoj zasebnoj prostoriji.

Shema mobilne PVU: 1,3 – prigušivač buke, 2 – odjeljak rekuperacije i ventilacije, 4 – električni kalorifer, 5 – ugljeni filter, 6 – filtarski element fine obrade, 7 – filter prethodnog čišćenja, 8 – žaluzijski ventil, 9 – električni pogon (+)

Bezkanalne ventilacijske jedinice koriste se uglavnom u javnim zgradama (predavaonice, teretane, učionice i sl.).

Ocjena mobilne klimatske opreme navedena je u ovom članku.

Različite vrste prema načinu montaže

Moguće su tri varijante instalacije ventilacijskog modula:

• podni;
• zidni;
• podstropni.

Podna montaža karakteristična je za visokoučinkovite i glomazne ventilacijske agregate s protokom zraka od 8000 m³/h. Unatoč postojanju vibroizolacije ventilacijskih sekcija, za ugradnju voluminoznih modula potrebna je čvrsta podloga.

Zidni modeli odlikuju se malim kapacitetom – do 1500 m³/h i kompaktnim dimenzijama. Montaža se izvodi pomoću ankera na zid, a priključak zračnih kanala je odozgo. Agregat se može smjestiti u tehničku prostoriju (balkon, kupaonica, garderoba).

Moduli s podstropnim ili visećim pričvršćivanjem najpopularniji su. U pravilu, oprema ima kanalsku izvedbu i namijenjena je za montažu ispod stropa.

Glavna prednost visećih modela jest skrivena montaža. Međutim, za ugradnju agregata u prostoriji koja se koristi, morat će se djelomično 'iskoristiti' visina stropa.

Osnovni parametri odabira ventilacijske jedinice

Uređenje i montaža ventilacijskih sustava zahtijeva kapitalna ulaganja i znatan trud. Stoga se pristup odabiru 'srca' ventilacijskog sustava temelji na preciznim izračunima i analizi niza parametara.

Procjena i proračun tehničkih karakteristika

Prije svega, potrebno je odrediti odgovarajuće vrijednosti kapaciteta i statičkog tlaka.

Kapacitet

Izračun jedinice temelji se na normama izmjene zraka prema SNiP-u, namjeni prostorije, površini usluge i broju stanovnika.

Potrebno je izvršiti dva izračuna (prema broju ljudi i faktoru izmjene zraka), usporediti pokazatelje i odabrati najveću vrijednost.

Norme protoka zraka po osobi: tipična vrijednost – 60 m³/h, u mirovanju – 30 m³/h. Propisani faktor izmjene zraka: 1-2 – za stambene zgrade, 2-3 – za urede, trgovačke centre.

Primjer određivanja kapaciteta (L) za dom pod zadanim uvjetima:

• broj članova obitelji – 3 osobe;
• površina kuće – 70 m²;
• visina stropa – 3 m.

Formula 1. Izračun prema broju stanovnika:

L=N*norm,

gdje:

• N – broj stanara;
• norm – protok zraka (najmanje 40 m³/h).

L=3*40=120 m³/h.

Formula 2. Izračun prema višestrukosti izmjene zraka:

L=S*H*n,

gdje:

• S – površina;
• H – visina;
• n – normirani pokazatelj izmjene zraka.

L=70*3*1,5=315 m³/h.

Zaključak: za osiguranje dovoljne cirkulacije zraka potrebna je instalacija kapaciteta od najmanje 315 m³/h.

Tipične vrijednosti ventilacijskih jedinica:

• 100-500 m³/h – stanovi i pojedinačne prostorije;
• 500-2000 m³/h – privatne kuće, vikendice;
• 1000-10000 m³/h – proizvodne zgrade, radionice, uredi.

Statički tlak

Veličina pokazuje tlak koji stvara ventilator za pružanje otpora na putu cirkulacije zraka. Točan izračun statičkog tlaka zahtijeva uzimanje u obzir otpora svih elemenata mreže.

„Ručno“ izračunavanje bez odgovarajućeg iskustva teško je izvesti. Stručnjaci koriste programski paket poput MagiCada.

Prosječne vrijednosti tlaka pri brzini zračnog toka 3-4 m/s: stanovi 50-150 m² – 75-100 Pa, vikendice 150-350 m² – 100-150 Pa

Navedeni podaci važeći su upravo za modularne ventilacijske jedinice, a ne za montažne komplekse, gdje se u obzir mora uzeti pad tlaka na zračnom ventilu, kaloriferu, filtru i ostalim sastavnim dijelovima.

Osim navedenih parametara treba procijeniti:

1. Energetska učinkovitost. Za svaki od mogućih modela treba izračunati troškove električne energije za 1 godinu uzimajući u obzir način rada zimi i ljeti. Razred potrošnje energije pokazuje omjer utrošene energije prema količini proizvedene topline.
2. Učinkovitost rekuperatora. Treba usporediti vrijednosti učinkovitosti u različitim režimima rada PVU. Visok pokazatelj učinkovitosti imaju izmjenjivači topline s dvostrukom pločastom kazetom i međuzonom – učinkovitost doseže 70-90%.
3. Snaga grijača. Tipična vrijednost za kućanske ventilacijske jedinice – 3-5 kW.

Bolje je dati prednost modelima s mogućnošću automatskog smanjenja brzine ventilatora za prilagodbu opterećenja mreže.

Razina buke i stupanj filtracije

Akustička snaga pokazuje koliko će biti „glasno“ rad sastavljene instalacije.

Zvučni učinak određuju dvije veličine:

• LwA – stupanj akustičke snage;
• LpA – razina zvučnog tlaka.

Ocjenjivanje stvarne „bučnosti“ treba provoditi prema prvom pokazatelju. Različiti proizvođači mogu mjeriti akustičku snagu prema različitim metodama, stoga iste vrijednosti ponekad imaju različit rezultat u praksi.

Učinkovita metoda za procjenu „zvuka“ instalacije – testiranje uređaja u izložbenom prostoru. Dopuštena vrijednost buke u stambenoj prostoriji – 25-45 dB

Kvaliteta ulaznog zraka ovisi o korištenom sustavu pročišćavanja.

Mogući stupnjevi filtracije:

• Barijera protiv grube vanjske prašine, dlake i paperja – grubo čišćenje filtrima G4, G3 s učinkovitošću od 90%;
• Zaštita od fine prašine veličine 1 µm – klasa filtracije F7-F9;
• Apsolutno čišćenje koje osigurava barijeru protiv čestica od 0,3 µm – HEPA filtri (H10-H14), učinkovitost – 99,5%.

Za stambene zgrade dovoljna su prva dva stupnja čišćenja. Visokoučinkovita filtracija primjenjuje se u medicinskim ustanovama, prostorijama za proizvodnju lijekova, prehrambenih proizvoda i elektronike.

Pogodnost rada: potrebna funkcionalnost

Kućanske PVU opremljene su ugrađenim automatskim sustavom, upravljačkom pločom, LCD zaslonom koji prikazuje sve parametre izmjene zraka. Osim osnovnih opcija (podešavanje brzine ventilatora, temperature), poželjno je postojanje praktičnih funkcija.

Timer. Scenarijsko upravljanje omogućit će optimizaciju režima rada za određeno doba dana ili dan u tjednu.

Za precizno podešavanje preporučljivo je odabrati uređaje s ventilatorom s 5 ili više brzina, te sa satom realnog vremena bez resetiranja pri isključenju napajanja.

Ponovno pokretanje. Mogućnost automatskog uključivanja i očuvanja zadanih parametara u slučaju nestanka električne energije.

Indikator zaprljanosti filtra. Zgodna opcija – obavijest o zamjeni filterskog elementa. Visokotehnološki modeli opremljeni su senzorima promjene tlaka na ulazu u zračni filtar – pri zaprljanosti, pad tlaka se povećava.

Samodijagnostika. Svaka tehnika s vremenom otkazuje. Korisno je ako automatika 'obavještava' o nastalom kvaru – to će pomoi da se pravovremeno utvrdi i otkloni problem.

Zaključci i koristan video na temu

Energetski učinkovit ventilacijski sustav s rekuperacijom visećeg tipa Daikin VAM/800FB:

Uređaj, značajke i tehnologija montaže prijenosnog dovodno-odvodnog modula Vents Micro 60/A3:

PVU 400 od Ventrum s električnim grijačem i rotacijskim rekuperatorom:

Uređivanje ventilacije pomoću dovodno-odvodnog modula koristi se u prostorijama različite namjene i veličine.

Osiguravanje kvalitetne izmjene zraka ovisi o ispravnom proračunu i odabiru klimatizacijske opreme. Ako sumnjate u vlastite sposobnosti, za određivanje parametara i izradu projekta bolje se obratiti stručnjacima.

Imate li što dodati ili imate pitanja o odabiru dovodno-odvodne jedinice? Možete ostaviti komentare na objavu i sudjelovati u raspravi o materijalu – obrazac za kontakt nalazi se u donjem bloku.