Befúvó-elválasztó szellőztető berendezések: különböző berendezéstípusok összehasonlító áttekintése

A természetes levegőkeringési rendszer gyakran meghibásodik – teljesítménye függ a természeti tényezőktől és a tömített üvegezés használatától. Ezeket a hiányosságokat a mesterséges szellőztetés nem tartalmazza.

A légcsere normalizálására befúvó-elválasztó berendezést használnak – praktikus és hatékony megoldás. A klímaberendezések sokfélesége lehetővé teszi, hogy Ön egy modellt válasszon az adott üzemi körülményekhez. Azonban néha nehéz meghatározni a megfelelő készüléket, nem igaz?

Segítünk Önnek megoldani ezt a kérdést. A cikk bemutatja a különböző típusú befúvó-elválasztó egységek működési elveit és üzemeltetési jellemzőit. A választás megkönnyítése érdekében kiemeltük a készülékek főbb jellemzőit és paramétereit, amelyeket vásárláskor feltétlenül figyelembe kell venni.

A mesterséges szellőztetés alkotóelemei

A befúvó-elválasztó modul a mesterséges szellőztető rendszer fő alkotóeleme. A berendezés biztosítja a levegő szabványos keringését zárt térben – tiszta áramlások bevezetését és az elhasznált tömegek elvezetését.

A szellőzőmodul egyetlen házba zárt (monoblokk egység) vagy összeszerelhető elemekből összeállított berendezéskomplexum.

A mesterséges szellőzőrendszer felépítésének vázlata: 1 – befúvó-elválasztó modul (BEM), 2 – légcsatornák, légbeszívó rácsok, átmeneti elemek, 3 – légáramlás-elosztók, 4 – automatikai egység (+)

A befúvó-elválasztó egység felépítése kötelezően tartalmazza a következő elemeket:

1. Ventilátor. A mesterséges légcsere-rendszer működésének alapvető alkatrésze. A BEM-ekben elágazó légcsatorna-hálózattal radiális ventilátorokat telepítenek, amelyek magas légnyomást tartanak fenn. Hordozható BEM-ekben axiális modellek alkalmazása megengedett.
2. Légcsappantyú. A külső rács mögött kerül beépítésre, és megakadályozza a levegő bejutását kívülről, amikor a rendszer ki van kapcsolva. Hiányában télen hideg áramlatok szivárognak be a helyiségbe.
3. A légcsatornák fővezetéke. A rendszerben két csatornavonal működik: az egyik a levegő bevezetése, a másik az elszívása. Mindkét hálózat a PVU-n halad át. Az első légcsatornára a befúvó ventilátor csatlakozik, a másodikra pedig az elszívó.
4. Automatika. A berendezés működését a beépített automatikai rendszer szabályozza, amely reagál az érzékelők adataira és a felhasználó által beállított paraméterekre.
5. Szűrők. A beérkező tömegek tisztítására komplex szűrést alkalmaznak. A befúvó légcsatorna bemeneténél durvaszűrőt helyeznek el, amelynek feladata a pihe, rovarok és porszemcsék visszatartása.

Az elsődleges tisztítás fő célja a rendszer belső alkatrészeinek védelme. A finomabb szűrés érdekében a levegőelosztók elé fotokatalitikus, szén- vagy más típusú szűrőket szerelnek.

A PVU felépítése a Vents VUT hővisszanyerős és fűtéses modell példáján. A konstrukció rendelkezik egy bypass-szal a hőcserélő védelmére télen (+)

Egyes komplexumok további funkciókkal vannak ellátva: hűtés, klímaberendezés, párásítás, többlépcsős levegőtisztító és ionizációs rendszer.

A befúvó-elválasztó komplexum működési elve

A PVU munkaciklusa egy kétkörös szállítási sémán alapul.

A teljes szellőztetési folyamat több szakaszra bontható:

1. A levegő áramának vétele az utcáról, tisztítása és eljuttatása a légcsatornán keresztül az elosztókhoz.
2. A szennyezett tömegek bejutása az elszívó csatornába, majd azok továbbítása a kimeneti rács felé.
3. Az elhasznált levegőáramok kivezetése a szabadba.

A cirkulációs séma kiegészülhet a hőenergia átadásának szakaszaival a két áramlás között, a bejövő levegő további melegítésével stb.

A PVU működése. Ábrán látható jelölések: 1 – befúvó-elszívó modul, 2 – friss levegő befúvása, 3 – elszívás elhasznált levegő, 4 – a felhasznált levegő kivezetése a szabadba (+)

A kényszerrendszer működése számos előnyt biztosít a természetes légcseréhez képest:

• a beállított paraméterek fenntartása – az érzékelők reagálnak a légköri változásokra, és hozzáigazítják a PVU működési módját;
• a bejövő áramlás szűrése és annak kezelési lehetősége – melegítés, hűtés, párásítás;
• fűtési költségek megtakarítása – a visszanyerős készülékek esetében releváns.

A PVU használatának hátrányai közé tartozik: a szellőzőkomplexum magas költsége, a felújítási-építési munkálatok befejezése utáni bonyolult beszerelés, valamint a zajhatás. A monoblokk egységekben az utóbbi hátrányt kiküszöbölték a hangszigetelt ház használatával.

Berendezéstípusok: felépítés és üzemeltetés jellemzői

A költség, a teljesítmény és az energiafogyasztás a PVU funkcionális lehetőségeitől függ. A modellek sokfélesége feltételesen a következő csoportokra osztható: rekuperációs berendezések, fűtő- és légkondicionáló egységek. Külön kategóriát képeznek a „mobil” készülékek.

Befúvó-elválasztó modul hővisszanyerővel

A kényszerített szellőzőrendszer a fent leírt előnyökön kívül egy jelentős hátránnyal is rendelkezik – a hőveszteség jelentős növekedésével. Az elszívott levegővel együtt a fűtési rendszer által termelt hő is „elillan”.

A veszteségek körülbelül 60%-ot tesznek ki. A probléma megoldása az energia átadása az elvezetett légáramból a befúvott levegőnek.

A hő részleges visszanyerése a rekuperátorban történik – ez egy hőcserélőből és egy ventilátorból álló modul az ellentétes irányú légáramok mozgatásához. Az energiacsere a hőcserélő falain keresztül történik – a légáramok nem keverednek (+)

Ma a legtöbb befúvó-elvívő berendezést rekuperátorokkal gyártják. A berendezések magas költsége ellenére a rekuperatív rendszer célszerűsége gazdaságilag indokolt.

A hőcserélő hatásfokának értékei:

• 30-60% – alacsony szintű hővisszanyerés;
• 60-80% – jó hatékonysági mutató;
• 80% felett – kiváló minőségű hőcsere.

Érdekes, hogy még egy 30%-os hatásfokú rekuperátor is gazdaságosabb, mint egy alapfelszereltségű PVU hőcserélő nélkül. A rekuperatív szellőzőberendezés átlagos megtérülési ideje legfeljebb 5 év.

A PVU hatékonysága, a légáramlás mozgásának vázlata, az áramfogyasztás és a modul ára a rekuperátor szerkezetétől függ.

Többféle hőcserélőt különböztetünk meg:

• rotoros;
• lemezes;
• hőcsövek;
• kamrás modul;
• glikolos egység.

Az első két modell terjedt el széles körben.

Rotoros rekuperátor

A PVU házában egy hengeres, forgó hőcserélő található, hullámos fémlemezekkel. Működés közben a rekeszek felváltva töltődnek meg ellentétes irányú légáramokkal.

Az „elszívott levegővel” rendelkező zóna felmelegszik, a dob elforgatása után a hő átadódik a szomszédos csatornába gyűjtött, frissen beáramló hideg tömegeknek.

A hővisszanyerés 60-90%.

További előnyök:

• részleges nedvességvisszaadás;
• takarékos áramfogyasztás.

A dob forgási sebessége szabályozható, ezáltal kiválasztható a légcsere intenzitása és a hatásfok szintje.

A dobos változat elleni érvek:

• az elszívott levegő keveredése a friss áramba – 3-8%;
• a szagok részleges visszajuttatása a helyiségbe;
• a forgó rotor akusztikus nyomása;
• a mozgó alkatrészek rendszeres karbantartásának szükségessége;
• nagy méretek.

A mechanizmus bonyolultsága miatt a rotoros rekuperátorral szerelt PVU drágább, mint a lemezes változatok.

Lemezes hőcserélő

A légcsatornák «találkoznak» egy légmentesen zárt blokkban, amelyben számos csatorna van. A rekeszeket hővezető válaszfalak osztják el.

A kialakított útvonalak keresztirányban vannak elhelyezve – a turbulencia zónában a hőcsere hatékonysága nő. A rekuperátor kazettájának válaszfalai egyszerre hűlnek/melegednek mindkét oldalról.

Érvek mellette:

• tiszta levegő ellátása az elszívott levegő szennyeződése nélkül;
• kedvező ár;
• a modul egyszerű beállítása és megbízhatósága – nincsenek mozgó alkatrészek.

A lemezes átalakító hatásfoka akár 70%. A fő hátrány a kondenzátumképződés és a jégképződés az elszívó csatornában télen. A «kiolvasztási» üzemmód (a meleg áramlás elterelése a kazetta mellett) 20%-kal csökkenti a rendszer hatásfokát.

Jelenleg meglehetősen sok befúvó-elszívó szellőzőrendszer kapható a piacon hővisszanyerős kivitelben, különböző gyártóktól. Hasonló jellemzőkkel rendelkeznek, de árban, minőségben, kiszolgált területben és számos más kritériumban különböznek.

Ezért ajánljuk, hogy vessen egy pillantást a Naveka lemezes rekuperátoros és integrált automatikával rendelkező befúvó-elszívó szellőzőberendezésére, amely az utóbbi időben kiválóan bizonyított a piacon megbízhatóságának és viszonylag csendes működésének köszönhetően. Az integrált vezérlés távirányítóval, a külső LCD-kijelzőn történő monitorozás, a munkarend beállítása és még sok más már alapból be van építve ebbe a készülékbe.

A lemezes rekuperátoros befúvó-elszívó berendezés tipikus “képviselője” – a Naveka Node1 500AC. A modell kompakt, panelvastagsága 25 mm, amelyet nem éghető ásványgyapottal töltöttek ki. A megoldás számos előnye közé tartozik az LCD-kijelzős távirányító, amellyel nagyon kényelmesen vezérelhető az egész rendszer.

A többi márka közül ajánljuk, hogy figyeljen oda a Mitsubishi, a Maico és a VENTO hővisszanyerős rendszereire.

Energiatakarékos egységek fűtéssel

Gyakran a rekuperáció önmagában nem elegendő a szembeáramló áramlások hőmérsékletkülönbségének teljes kompenzálására. Ezt a funkciót a beépített légfűtő (kalorifer) veszi át. Ezenkívül az elem megvédi a hőcserélőt a lefagyástól.

A PVE-ben kétféle fűtőtestet használnak: vízfűtésűt és elektromosat. Vizsgáljuk meg mindegyiket részletesebben.

Vízfűtés

A kényszerített szellőzőegység házában egy csövekből álló radiátor található, amelyben hőhordozó közeg kering. A tekercs bordázattal van ellátva, hogy növelje az áthaladó légáramokkal való érintkezési felületet.

Példa a fűtőtestes PVE felépítésére (Vents VUT 1000 VG): 1 – vízradiátor, 2 – rekuperátor, 3 és 4 – befúvó és elszívó ventilátorok (+)

A folyadékos fűtőelem akkor lép működésbe, ha a rekuperátor kimeneténél a befújt levegő hidegebb a beállított hőmérsékletnél.

Elektromos fűtőelem

Az elektromos fűtőtesttel ellátott berendezések magasabb hőmérsékletre képesek felmelegíteni a befújt levegőt, mint a „vizes” változatok.

Az elektromos fűtőelem azonban igényesebb a munkakörülményekre:

• a légáramlási sebesség – 2 m/s vagy több;
• a befújt levegő hőmérséklete 0–30 °C, páratartalma legfeljebb 80%;
• a fűtőelem elé ajánlott egy kiegészítő szűrőt telepíteni.

A vízfűtéshez képest az elektromos modul üzemeltetési szempontból drágább – nőnek az áramdíjak.

A fűtőtest vezérlése a központi vezérlőegységről történik. Kötelező a munkaidőzítő és a túlmelegedés esetén történő kikapcsolás opciójának megléte (+)

Légkondicionáló komplexumok

Egyes modellek egyesítik a kényszerített szellőzés és a légkondicionálás funkcióit. Minden alkatrész egyetlen hőszigetelt komplexumban van összeszerelve. A sokfunkciós technika kiváló példája a „Klíma” berendezéssorozat.

A klímaberendezés felépítése: 1 – szűrők, 2 – kétirányú ventilátorok, 3 – freon kör kompresszor, 4 – elektromos fűtőelem, 5 – vizes fűtőtest, 6 – hőcserélők, 7 – automatika, 8 – ház (+)

A rendszerben található egy reverzibilis hőszivattyú – egy feltöltött, hermetikus freon kör, amely össze van kötve a hőcserélőkkel az elszívó és befúvó csatornában.

A légkondicionálós befúvó-elszívó berendezés működése két üzemmódban történik:

1. Hűtés. A befúvó légcsatornában lévő hőcserélő elpárologtatóként működik, és csökkenti a beáramló levegő hőmérsékletét. Ezzel szemben a kondenzátor hőcserélőt a helyiségből érkező hűvös levegő hűti.
2. Fűtés. Az elszívó légcsatorna rekuperátora az elszívott levegő hőjét adja át a friss levegő tömegének. A berendezés kimeneténél, a házba történő bevezetés előtt, lehetőség van a levegő további melegítésére.

A működési mód automatikusan beáll a szabályozók és a légköri paramétereket leolvasó érzékelők segítségével.

Hordozható csatorna nélküli berendezés

Érdekes megoldás zárt terek számára – mobil befúvó szellőzőberendezések levegőtisztítási, -fűtési és -hűtési lehetőséggel.

A hordozható modulok megkülönböztető jellemzői:

• nagyméretű légcsatornák hiánya;
• a szellőztetett helyiségen belüli telepítés;
• kompakt méretek és a telepítés lehetősége 2–3 órán belül;
• többfunkciósság: befúvás, kezelés és a levegőtömegek elvezetése;
• alacsony zajszint – 35 dB körül;
• huzatmentesség;

A decentralizált szellőzés kialakításához minden egyes helyiségben egy hordozható befúvó-elszívó berendezés telepítése szükséges.

A mobil PVU vázlata: 1,3 – zajcsillapító, 2 – rekuperációs és szellőző rekesz, 4 – elektromos kalorifer, 5 – szénszűrő, 6 – finomszűrő elem, 7 – előszűrő, 8 – zsaluziás szelep, 9 – elektromos hajtás (+)

Csatorna nélküli szellőzőberendezéseket főként középületekben használnak (előadótermek, edzőtermek, tantermek stb.).

A mobil klímaberendezések rangsora ebben a cikkben található.

Változatok a beépítési mód szerint

A szellőzőmodul beépítésének három változata lehetséges:

• padlóra szerelhető;
• falra szerelhető;
• «álmennyezeti».

A padlóra szerelés a nagy teljesítményű és terjedelmes szellőzőegységekre jellemző, amelyek légáramlása 8000 m³/h-tól kezdődik. Annak ellenére, hogy a szellőzőszelvények rezgéscsillapítással rendelkeznek, a nagy méretű modulok beépítéséhez szilárd alapra van szükség.

A falra szerelhető modellek kis teljesítménnyel – akár 1500 m³/h-ig – és kompakt méretekkel rendelkeznek. A beépítés horgonyos rögzítéssel történik a falhoz, a légcsatornák felülről csatlakoznak. A készülék műszaki helyiségben (erkély, WC, öltöző) helyezhető el.

Az álmennyezeti vagy függesztett rögzítésű modulok a legnépszerűbbek. A berendezés rendszerint csatornás kivitelű, és a mennyezet alá történő beépítésre szolgál.

A függesztett modellek fő előnye a rejtett beépítés. Azonban a készülék meglévő helyiségben történő felszereléséhez részben „igénybe kell venni” a mennyezet magasságát.

A szellőzőberendezés kiválasztásának alapvető paraméterei

A szellőzőrendszerek kiépítése és szerelése jelentős tőkebefektetést és nem csekély munkaerő-ráfordítást igényelnek. Ezért a szellőzőrendszer „szívének” kiválasztásához vezető megközelítés pontos számításokon és számos paraméter elemzésén alapul.

Műszaki jellemzők értékelése és számítása

Először is meg kell határozni a teljesítmény és a statikus nyomás megfelelő értékeit.

Teljesítmény

A berendezés számítása a légcsere normákon alapul az SNiP szerint, a helyiség rendeltetésén, a kiszolgált területen és a lakók számán.

Két számítást kell elvégezni (az emberek száma és a légcsere-szám szerint), összehasonlítani a mutatókat, és a legnagyobb értéket kiválasztani.

Az egy főre jutó levegőmennyiség normái: jellemző érték – 60 m³/h, nyugalmi állapotban – 30 m³/h. Az előírt légcsere-szám: 1-2 – lakóépületek esetében, 2-3 – irodák, bevásárlóközpontok.

Példa a teljesítmény (L) meghatározására egy ház esetében adott feltételek mellett:

• családtagok száma – 3 fő;
• ház területe – 70 m²;
• belmagasság – 3 m.

1. képlet. Számítás a lakók száma alapján:

L=N*norm,

ahol:

• N – a lakók száma;
• norm – légáramlás (legalább 40 m³/h).

L=3*40=120 m³/h.

2. képlet. Számítás a levegőcsere-szorzó alapján:

L=S*H*n,

ahol:

• S – terület;
• H – magasság;
• n – a levegőcsere előírt értéke.

L=70*3*1,5=315 köbméter/óra.

Következtetés: a megfelelő levegőkeringés biztosításához olyan berendezés szükséges, amelynek teljesítménye legalább 315 köbméter/óra.

A szellőzőberendezések tipikus értékei:

• 100-500 köbméter/óra – lakások és különálló helyiségek;
• 500-2000 köbméter/óra – magánházak, nyaralók;
• 1000-10000 köbméter/óra – ipari épületek, műhelyek, irodák.

Statikus nyomás

Az érték azt a nyomást mutatja, amelyet a ventilátor hoz létre, hogy ellenállást fejtsen ki a légáramlás útján. A statikus nyomás pontos számításához figyelembe kell venni a hálózat összes elemének ellenállását.

A „kézi” számítás megfelelő tapasztalat nélkül nehezen végezhető el. A szakemberek olyan szoftvercsomagokat használnak, mint a MagiCad.

Átlagos nyomásértékek 3-4 m/s légáramlási sebesség mellett: 50-150 négyzetméteres lakások – 75-100 Pa, 150-350 négyzetméteres nyaralók – 100-150 Pa

A megadott adatok kifejezetten a moduláris szellőzőberendezésekre érvényesek, nem pedig az összeépített rendszerekre, ahol figyelembe kell venni a légcsappantyú, a fűtőkazetta, a szűrő és egyéb alkatrészek által okozott nyomáscsökkenést.

A felsorolt paramétereken kívül értékelni kell még:

1. Energiahatékonyság. Minden lehetséges modell esetében ki kell számítani az éves áramköltséget, figyelembe véve a téli és nyári üzemmódokat. Az energiafogyasztási osztály a felhasznált energia és a termelt hőmennyiség arányát mutatja.
2. A rekuperátor hatásfoka. Össze kell hasonlítani a hatásfok értékeket a PVU különböző üzemmódjaiban. A kettős lemezkazettás és köztes zónás hőcserélők hatásfoka magas – a hatásfok elérheti a 70-90%-ot.
3. A fűtőteljesítmény. A háztartási szellőzőberendezések tipikus értéke 3-5 kW.

Jobb előnyben részesíteni azokat a modelleket, amelyek lehetővé teszik a ventilátor sebességének automatikus csökkentését a hálózati terhelés korrigálása érdekében.

Zajszint és szűrési fok

Az akusztikus teljesítmény azt mutatja, hogy mennyire „hangos” lesz az összeszerelt berendezés működése.

A hanghatást két érték határozza meg:

• LwA – akusztikus teljesítményszint;
• LpA – hangnyomásszint.

A valós „zajosságot” az első mutató alapján kell értékelni. A különböző gyártók eltérő módszerekkel mérhetik az akusztikus teljesítményt, ezért ugyanazok az értékek a gyakorlatban néha eltérő eredményt adhatnak.

Hatékony módszer a berendezés „hangjának” értékelésére a készülék tesztelése a bemutatóteremben. A lakóhelyiségekben megengedett zajszint 25-45 dB.

A bejövő levegő minősége a használt tisztítórendszertől függ.

Lehetséges szűrési fokozatok:

• Akadály a nagy utcai por, szőr és pehely ellen – durva tisztítás G4, G3 szűrőkkel, 90%-os hatékonysággal;
• Védelem az 1 mikronos finom por ellen – F7-F9 szűrési osztály;
• Abszolút tisztítás, amely akadályt képez a 0,3 mikronos részecskék ellen – HEPA-szűrők (H10-H14), hatékonyság – 99,5%.

Lakóházak esetében elegendő az első két tisztítási fokozat. A nagy hatékonyságú szűrést egészségügyi intézményekben, gyógyszer-, élelmiszer- és elektronikai gyártóhelyiségekben alkalmazzák.

Üzemeltetési kényelem: szükséges funkciók

A háztartási befúvó-elvontató (PVE) egységek beépített automatikával, távirányítóval, valamint LCD kijelzővel rendelkeznek, amely kijelzi a légcsere összes paraméterét. Az alapfunkciókon (ventilátor sebességének és hőmérsékletének szabályozása) kívül a praktikus funkciók megléte is előnyös.

Időzítő. A forgatókönyv szerinti vezérlés lehetővé teszi a működési mód optimalizálását egy adott napszakhoz vagy hétnaphoz.

A pontos beállításhoz érdemes 5 vagy több sebességfokozatú ventilátorral, valamint valós idejű órával rendelkező készülékeket választani, amelyek áramkimaradáskor nem állnak vissza.

Újraindítás. Lehetőség az automatikus bekapcsolásra és a beállított paraméterek megőrzésére áramkimaradás esetén.

A szűrő szennyezettségének jelzője. Kényelmes funkció – értesítés a szűrőbetét cseréjéről. A csúcstechnológiás modellek nyomásváltozás-érzékelőkkel vannak felszerelve a levegőszűrő bemeneténél – szennyeződés esetén a nyomáskülönbség megnő.

Öndiagnózis. Minden berendezés idővel meghibásodik. Hasznos, ha az automatika „jelzi” a felmerült hibát – ez segít időben felismerni és elhárítani a problémát.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

Energiatakarékos szellőzőrendszer rekuperációval, függesztett típusú Daikin VAM/800FB:

A hordozható befúvó-elvontató modul Vents Micro 60/А3 felépítése, jellemzői és beépítési technológiája:

Ventrum 400-as PVE egység elektromos fűtőberendezéssel és forgó rekuperátorral:

A befúvó-elvontató modul segítségével történő szellőzés kialakítása különböző rendeltetésű és méretű helyiségekben alkalmazható.

A minőségi légcsere biztosítása a klímaberendezések gondos kiszámításától és kiválasztásától függ. Ha kétségei vannak saját képességeiben, a paraméterek meghatározásához és a projekt kidolgozásához jobb, ha szakemberhez fordul.

Van mit hozzátenni, vagy kérdései merültek fel a befúvó-elvontató berendezés kiválasztásával kapcsolatban? Megjegyzéseket fűzhet a publikációhoz, és részt vehet az anyag megvitatásában – a kapcsolatfelvételi űrlap az alsó blokkban található.