Приточная вентиляция с подогревом воздуха

Приточная вентиляция с подогревом воздуха: особенности устройства и монтажа системы

1. Особенности
2. Составные части аппаратуры
3. Как все действует
4. Автоматизированные системы
5. Что надо знать про установку систем и их специфику

Закачивать воздух в дома и промышленные здания извне очень важно, с этим никто не спорит. Но есть нюанс: в зимний период атмосфера на улице охлаждается очень сильно. Поэтому нужно оснащать вентилирующие комплексы средствами подогрева, что вынуждает вносить коррективы как в их устройство, так и в последующую установку.

Виды приточной вентиляции

Современные схемы приточной вентиляции подразделяются на несколько типов:

Оконный приточный клапан

Естественные. В этом случае приток свежего воздуха осуществляется за счет щелей оконных рамах, между дверным полотном и коробкой либо посредством предусмотренных проектом вентиляционных решеток, каналов. Главной особенностью естественной приточной системы является отсутствие каких-либо механических приводов, осуществляющих принудительное нагнетание внешнего воздуха в помещение.

Искусственная (или принудительная) вентиляция, в свою очередь, классифицируется согласно следующим критериям:

1. По наличию или отсутствию воздуховодов.

Существует две основные схемы реализации принудительной приточной вентиляции: бесканальная и канальная.

Бесканальная применяется в большинстве случаев в отдельных помещениях с невысокими требованиями к чистоте воздуха и эффективности очистных систем. Представляет собой отверстие в наружной стене, снабженное решеткой и противомоскитной сеткой и оборудованное электрическим вентилятором, нагнетающим воздух в помещение.

Канальная система намного более сложная. Она состоит из нескольких воздуховодов, подающих внешний воздух в несколько помещений либо равномерно распределяющих приток по одному обширному. На входе данной схемы обычно расположен мощный нагнетательный вентилятор, воздушный фильтр и нагревательный или/и охлаждающий элемент.

2. По конструкции вентиляционной сети. Исходя из этого параметра гражданские, промышленные и общественные сети приточной вентиляции подразделяются на:

• Моноблочные. Подобные схемы предусматривают установку на входе главного воздуховода одного блока, в котором «все включено»: и нагнетающее вентиляционное оборудование, и нагреватель входящего воздуха, и фильтр, и, при необходимости, охладитель и увлажнитель. Также этот блок снабжается всей необходимой автоматикой управления, защиты, оборудуется специальной звукоизоляцией.
• Сборные. Подобные системы способны охватить многоквартирные дома, многоэтажные здания либо обширные производственные помещения. В свою очередь сборные сети подразделяют по способу изготовления на пластиковые, металлические (из нержавеющей стали или алюминия), бетонные, гипсокартонные, трубные и многие другие. Они могут быть как прямоугольного сечения, так и круглого.

3. По способу вентиляции:

• Местные. Данные схемы предназначены для осуществления притока в одно конкретное помещение, то есть обычно относятся к бесканальным системам.
• Комплексные. Организация подобной схемы обмена предусматривает наличие многофункционального блока либо отдельных устройств, обеспечивающих прогрев внешнего воздуха в зимнее время, его охлаждение в жаркие периоды, фильтрацию от механических (в некоторых случаях – и биологических) примесей и увлажнение.
• Аварийные (противодымные) приточные системы предназначаются для уменьшения вероятности скопления дыма и распространения огня на участках эвакуации и в прочих значимых зонах объектов. Эффективными являются только вкупе с работоспособной вытяжной системой.
• Рекуперативные. В этом случае понятие «рекуперация» подразумевает нагрев входящего воздуха исходящим теплым. То есть практически отсутствуют потери энергии. Только для реализации этой схемы потребуется достаточно дорогостоящий прибор – рекуператор, в котором осуществляется теплообмен притока с воздухоотводом. Но данное устройство, несмотря на свою дороговизну, окупается достаточно быстро, ведь в сутки для обогрева хорошо теплоизолированного помещения потребуется всего 150–200 кВт. Особенно необходимой рекуперативная вентсистема является для современных строений, оснащенных практически герметичными металлопластиковыми окнами и дверями.

Как установить кондиционер своими руками? Пошаговая инструкция, правила использования устройства.

Основные особенности конструкции

Система состоит из нескольких элементов:

1. Пластиковая решётка. Это декоративное украшение конструкции отфильтровывает крупный мусор, который может попасть вместе с воздушными массами.
2. Клапан или перегородка. Функция клапана — блокировать поступление воздушного потока при отключении устройства.
3. Фильтры. Фильтры задерживают мелкий мусор, пыль. Раз в несколько месяцев эти фильтры подлежат замене.
4. Нагревательный элемент — калорифер (водяной или электрический).

Для небольших помещений или домов лучше использовать электрический нагревательный элемент, а для больших площадей – водяной.

Инструкция по обустройству «приточки» с подогревом

Рассмотрим вариант обустройства квартиры «приточкой» с обогревом подробнее. Что необходимо сделать для внедрения такой системы? Далее приведем пошаговую инструкцию по сборке системы.

Этап #1 — составление плана системы

Звучит банально, но план, пусть даже сверстанный на бумаге на скорую руку, позволяет учесть все детали строительства.

К примеру, грамотно составленный план обязательно учитывает наличие изоляции воздуховода, размещаемого в теле стены на участке перехода «улица – помещение» (узел прохода).

Изолирование долговечным современным материалом этого участка «приточки» является обязательным. Отсутствие изоляции в зоне перехода грозит образованием влаги на стенках воздуховода. Эта влага будет собираться, стекать по трубе с последующим переходом к телу стены здания, вызывая подтеки и разрушения со временем.

Планировка обустройства «приточки» даёт возможность заранее определиться с размерами каждой отдельной детали, отметить точки крепления, точное размещение деталей системы. Как результат – сокращается время на производство работ, плюс достигается качественная установка оборудования.

Этап #2 — подбор конструкционных элементов

Технологическими компонентами в данном случае выступают:

• вентилятор;
• нагреватель (калорифер или ТЭН);
• фильтры (желательно не только грубой очистки, но и тонкой очистки);
• воздушный клапан (шибер);
• воздуховоды (прямоугольного или круглого сечения).

Каждый из этих конструкционных элементов подбирается по размерам, учитывая предварительно проведенные измерения. Кроме того, такие компоненты, как вентилятор и нагреватель, требуют подбора по производительности и мощности.

Воздушный фильтр (фильтры) допустимо изготовить самостоятельно, используя подходящий материал, к примеру – сипрон. Или же можно подобрать готовые фильтры промышленного изготовления. Эти изделия вполне доступны по цене.

Воздушный клапан (или регулируемая заслонка), устанавливаемый перед вентилятором, также можно сделать своими руками на основе подходящего листового материала или же подобрать в продаже готовую конструкцию.

Под домашнюю «приточку» с нагревом рекомендуется приобрести уже готовые воздуховоды, изготовленные на промышленном уровне.

Обычно удобным вариантом под квартирный монтаж считаются воздуховоды круглого сечения. К этим деталям потребуются держатели и крепежи, если проект предусматривает некоторую протяженность воздушного канала.

Этап #3 — сборка квартирной приточной вентиляции

Рассмотрим пример монтажа системы с минимальной протяженностью воздуховодов в квартире.

Так, для начала требуется пробить отверстие в стене помещения, где предполагается установка. Отверстие делается соразмерным сечению воздуховода с последующим внедрением в проделанное отверстие входной части трубы.

Снаружи отверстие закрывают декоративной сетчатой панелью, а конечную область, выходящую в помещение, дополняют фильтрующим элементом – вставляют в трубу вплотную к изоляции.

Далее, к трубе стыкуется осевой вентилятор, на выходе которого выполняется монтаж нагревательного элемента (ТЭНа). Завершение монтажа – установка декоративной сетчатой крышки на концевой части выходного канала.

Существуют (в продаже) уже готовые канальные нагреватели круглого или прямоугольного сечения. Очевидный момент – для канального осевого вентилятора удачно подходит система нагрева круглого сечения. Например, исполнением как на картинке ниже.

Выпускаются готовые обогревающие установки такого типа разных размеров от 100 мм в диаметре канала, весом от 1,5 кг под мощность до 6 кВт и более.

Так что, есть все возможности подобрать подходящий вариант, занимаясь созданием подогрева воздуха в приточной вентиляции своими руками для домашней приточки.

Этап #4 — тестирование смонтированной системы

Промышленный модуль электрического подогрева снабжается всей необходимой защитной автоматикой. Поэтому рекомендуется использовать именно такой вариант под монтаж. После сборки в соответствии с прилагаемой схемой, останется только выполнить тестирование системы.

Эта процедура предусматривает запуск установки в работу с последующим контролем факторов срабатывания датчиков температуры на включение/отключение ТЭНа. Также проверяется работа ступенчатого регулятора частоты вращения вентилятора.

На этом монтаж квартирной приточки можно считать завершённым.

Элементы управления

В приточной вентиляции с подогревом воздуха могут использоваться различные элементы управления. Если речь идет в воздухообмене промышленного помещения, то тут используются простые датчики температуры, которые подают сигнал на клапан горячей воды или электрическую схему. После этого вода перестает или начинает поступать в ТЭН, в зависимости от того, должна ли система заняться подогревом или охлаждением приточного воздуха. Такой вариант чаще всего реализовывается в промышленных зданиях и нежилых помещениях. Если же речь идет о нагреве воздуха в частных домах, то тут используется водяная или электрическая система с более сложным управлением.

Приточная вентиляция в частном доме часто подразумевает установку сложной автоматики, которая может не только подавать сигналы на клапан о прекращении или начале подачи горячей воды, но и регулировать ее расход.

Управляемые клапаны такого оборудования максимально эффективно управляют притоком воды, позволяя вам существенно экономить.

Приточный клапан «Овен» с водяным нагревателем:

Компания «Овен» предлагает клапан приточной вентиляции, оснащённый водяным нагревателем. Его тепловая мощность 16,6 кВт позволяет самостоятельно отапливать достаточно большие помещения, исключительно приточным тёплым воздухом, не прибегая к дополнительным отопительным приборам. В качестве резервного источника тепла на случай отключения отопления, либо для межсезонья, при отключенном отоплении предусмотрен клапан и с водяным и электрическим нагревателями.

Приточный воздух нагревается
от водяного нагревателя

Приточный воздух подогревается
от водяного и электрического нагревателей

«Овен 315-ВН» — 18 500 руб

«Овен 315-ВН/Т» — 25 000 руб

Схемы и чертежи

Перед монтажом составляют схему системы. Чертеж должен содержать данные о размерах воздуховодов, направлении движения воздуха, расположении заслонок, решеток, фильтров и прочих элементов.

При составлении плана придерживаются нескольких правил:

• воздух движется от чистых помещений к загрязненным, например, от детской к санузлу и пр.;
• приточные клапаны устанавливают везде, где отсутствует вытяжка;
• воздуховоды по всей длине системы должны иметь одинаковый диаметр, его изменения недопустимы.

Схемы приточной вентиляции должны предусматривать организацию воздухообмена на чердаке, в подвале и других вспомогательных помещениях.

Расчеты

Сначала рассчитывают требуемую мощность системы. Необходимо учесть площадь и планировку помещения, его назначение, этажность здания, количество людей, техники (компьютерной, производственной).

Кратность воздухообмен высчитывается по формулам или берется из строительных нормативов. Наличие техники повлияет и на желаемую температуру подогрева воздуха в приточной вентиляции.

Монтаж

Сначала подготавливают место для вентиляции с подогревом и сверлят отверстие на улицу. Внутрь вставляется воздуховод, щели запенивают. Труба должна иметь больший диаметр, чем вентилятор. В нее устанавливают вентилятор.

Прокладывают каналы для проводов и подключают вентиляцию к электросети. При необходимости можно подсоединить ее к выключателю, чтобы она начинала работать, когда в комнате загорается свет.

В последнюю очередь устанавливают дополнительные детали: поглотители шума, фильтры, датчики температуры, решетки.

Приточная вентиляция с подогревом воздуха включает в себя такие элементы: один или несколько нагревающих вентиляторов или радиатор (нагревательный элемент) с высокой теплоотдачей. Воздушный фильтр, служащий барьером для крупных частиц пыли. В некоторых моделях используются увлажнители, ультрафиолетовые бактериальные фильтры. В комплексе такая система вентиляции обеспечивает хороший воздухообмен, подогрев, очистку и увлажнение приточного воздуха. В зимнее время это особо важно. Поэтому вентиляция с подогревом оптимальный вариант для всех типов жилых зданий.

Что такое приточная вентиляция с подогревом воздуха

Комплектация компактной вентиляции с подогревом для квартиры

Вентиляция с теплообменником обеспечивает непрерывную подачу подогретого свежего воздушного потока. Таким образом, создается хороший микроклимат. Вентиляция обеспечивающая подогрев приточных масс, включает: центральное приточно-вытяжное оборудование с рекуператором, который обеспечивает подогрев воздуха приходящего с улицы. Это происходит за счет температуры выводящегося «отработанного воздуха». Рекуператор, пропуская воздух, не смешивает его с выводящими воздушными массами. То есть воздух поступает и выводится по индивидуальным каналам, стенки которых расположены впритык.

Обогрев приточной вентиляции может осуществляться с помощью рециркуляции (кондиционеры, калориферы). Теплый «отработанный воздух» смешивается с приточным, который нагревается до нужной температуры, а потом подается в помещение.

Особенности конструкции

• Решетка воздухозаборная. Несет как декоративное назначение, так и служит барьером для пыли и других частиц, которые содержит в себе ветровые массы.
• Клапан. При отключении вентиляции, клапан блокирует проход для свежего воздуха, создавая непреодолимый барьер. Зимой он может препятствовать прохождению большого потока воздуха. Можно автоматизировать его работу с помощью электропривода.
• Фильтры, очищают ветровые массы. Раз в полгода их необходимо менять.
• Водяной, электрический калорифер, который и выполняет функцию нагревания воздуха.
• Для небольших построек целесообразно использовать электрический калорифер. В больших помещениях лучше использовать водяной калорифер.

• Диффузоры – помогают распределять воздух.
• Вентиляторы.
• Шумоглушитель.
• Рекуператор.

Подогрев приточных масс с помощью рециркуляции

Обязательная составляющая вентиляции — электронагреватель

Вентиляция с подогревом за счет рециркуляции, если говорить в общих чертах, работает по такому принципу:

• воздух попадает в дом через приток системы вентиляции;
• через определенный период времени он поступает в вытяжную систему, где часть поступивших воздушных масс выводится за пределы дома;
• оставшаяся часть воздуха попадает в смесительную камеру.

В смесительном отсеке происходит перемешивание свежего воздуха с «отработанным», таким образом осуществляется нагревание холодных ветровых масс (если система в настройках управления выставлена в режиме подогрева воздуха, а не наоборот). Далее воздушный поток направляется в калорифер или кондиционер, затем по вентканалам в дом.

Важно! Рециркуляция снижает нагрузку на систему обработки воздуха (кондиционер). Чтобы при рециркуляции воздух в помещении оставался чистым необходимо придерживаться таких условий: приточные массы должны составлять не менее 10%, а в поступившем в помещение воздухе вредных веществ может содержаться до 30 % не больше.

Системы с рекуператором

Подогрев приточного воздуха может осуществляться и за счет рекуператора. Данные устройства подразделяются на два типа:

1. Роторные рекуператоры – работают за счет электричества. Внутри цилиндрического корпуса монтирован роторный элемент, который непрерывно вращается между клапанами приточного и выводящегося воздуха. По размерам рекуператор такого типа достаточно большой. КПД достигает 87 %.
2. Пластинчатые рекуператоры состоят из пластин, которые объединяются. Свежий воздух и «отработанный воздух» проходят по отдельным каналам навстречу друг другу. Они не смешиваются, холодный приточный воздух нагревается за счет теплого выводящегося ветрового потока. Такие рекуператоры компактные.

Автоматизированный подогрев воздуха в приточной вентиляции

Варианты устройства круглых и прямоугольных вентшахт — система автоматизированы

• Работа оборудования контролируется с помощью пульта управления (ПУ). Пользователь предварительно задает режим регулирования потока приточного воздуха и температуры.
• С помощью таймера система вентиляции с подогревом самостоятельно включается и отключается.
• Оборудование, которое обеспечивает подогрев, может быть подключено к вытяжному вентилятору.
• Калориферы снабжают термостатом, который предупреждает возникновение пожара.
• В системе вентиляции для контроля за перепадами давления устанавливается манометр.
• На приточной вентиляционной трубе устанавливается отсечный клапан, он предназначен для блокирования поступления приточных ветровых масс.

Внимание! Автоматически управляемая приточная вентиляция в частном доме с подогревом дорогая в обслуживании. Установку и ТО производят только специализированные фирмы. Хотя она очень удобна в использовании.

Приточная вентиляция с водяным подогревом воздуха

Подогрев воздуха до необходимой температуры обеспечивает водяной нагреватель. Он представлен в виде радиатора с трубками, в которых находится теплоноситель. На трубопроводе имеется оребрение, способствующее увеличению площади соприкосновения с циркулируемым воздухом.

Принцип работы системы такой: теплоноситель нагревает до нужной температуры трубки, они отдают тепло оребрению, которое в свою очередь нагревает воздух. Таким образом, осуществляется теплообмен.

Приточная вентиляция с водяным подогревом воздуха намного выгоднее, чем подогрев с использованием электричества. С другой стороны, внутри водяного нагревателя имеется вода, поэтому существует угроза ее замерзания при минимальной работе радиатора.

Регулировка мощности такого устройства осуществляется за счет электрического и сантехнического компонентов.

1. Зона с датчиками контроллера и температуры. Сервопривод, контролирующий клапан.
2. Смеситель, он отвечает за нагревание воды в нагревательном оборудовании до необходимой температуры.

Электрический компонент будет управлять сантехническим узлом. Достаточно задать необходимую температуру нагрева воздуха, и система выполнит данную программу.

Иное решение

Использование энергии солнца

В заключении можно предложить еще один вариант подогрева приточного воздуха, который используется в практике реже – это солнечный коллектор. Он работает за счет солнца.

Солнечный коллектор, где происходит нагрев воздуха, как правило, большого размера. Он ведь должен обеспечить подогрев необходимого количества воздуха, даже при минимальной его работе. Коллекторы такого типа выгоднее водяных, они не замерзают.

Расчет приточной сети с подогревом

Монтаж вентиляции с притоком и подогревом воздуха в квартире выполняют круглыми или прямоугольными воздуховодами. Применяются изделия из оцинкованной стали и пластика предназначенного для работы с подогретым воздухом. При любом материале проводят аэродинамический расчет позволяющий подобрать размер труб такого диаметра, при котором уровень шума будет в допустимых значениях и убережет от перерасхода материалов. Все расчеты удобно оформлять таблицей.

Разделяем наиболее нагруженную ветку сети на несколько участков с разным расходом воздуха (уч. 1 и уч. 2). Площадь сечения воздуховодов подбираем с учетом допустимой скорости движения воздуха в нем. Для квартир она принята в пределах 5 м/с и ниже. Чем меньше скорость, тем ниже уровень шума, но возрастает расход материалов. Принимаем значение 3 м/с и по графику для стальных круглых воздуховодов выбираем сечение каждого участка.

График выбора воздуховодов.

Потери давления находим произведением удельных потерь на длину:

Кроме воздуховодов нужно рассматривать другие элементы: тройники, переходы, решетки, клапаны, повороты и др. Каждое изделие характеризуется коэффициентом местного сопротивления (КМС, ξ). Его берут из справочников и каталогов производителей.

Значения КМС для некоторых элементов.

Сумма всех КМС на участке (Δξ) и скорость V (м/с) входит в формулу потерь давления на них: