ВЕНТИЛЯТОРИ

Вентилятор являє собою механічний пристрій, який призначений для переміщення повітря повітропроводами систем кондиціювання та вентиляції, а також для здійснення прямої подачі повітря до приміщення або ж відсмоктування з приміщення, і створює необхідний для цього перепад тисків (на вході та виході вентилятора).

За конструкцією та принципом дії вентилятори поділяються на:

• осьові (аксіальні),
• радіальні (відцентрові),
• діаметральні (тангенційні).

Залежно від величини повного тиску, який вони створюють під час переміщення повітря, вентилятори бувають:

• низького тиску (до 1 кПа),
• середнього тиску (до 3 кПа),
• високого тиску (до 12 кПа).

За напрямком обертання робочого колеса (якщо дивитися зі сторони всмоктування) вентилятори можуть бути правого обертання (колесо повертається за годинниковою стрілкою) та лівого обертання (колесо повертається проти годинникової стрілки).

Залежно від складу середовища, що переміщається, а також умов експлуатації, вентилятори поділяються на:

• звичайні – для повітря (газів) з температурою до 80 °С;
• стійкі до корозії – для корозійного середовища;
• термостійкі – для повітря з температурою понад 80 °С;
• вибухонебезпечні – для вибухонебезпечного середовища;
• пилові – для запиленого повітря (тверді домішки в кількості понад 100 мг/м³).

За способом з’єднання крильчатки вентилятора та електродвигуна вентилятори можуть бути:

• з безпосереднім з’єднанням із електродвигуном;
• зі з’єднанням на еластичній муфті;
• з клиноремінною передачею;
• з регульованою безступінчастою передачею.

За місцем встановлення вентилятори поділяються на:

• звичайні, які встановлюються на спеціальній опорі (рамі, фундаменті і т.д.);
• канальні, які встановлюються безпосередньо у повітропроводі;
• дахові, які розміщуються на даху.

Основними характеристиками вентиляторів є наступні параметри:

• витрата повітря, м³/год;
• повний тиск, Па;
• частота обертання, об/хв.;
• споживана потужність, яка затрачається на привід вентилятора, кВт;
• ККД – коефіцієнт корисної дії вентилятора, який враховує механічні втрати потужності на різні види тертя в робочих органах вентилятора, об’ємні втрати в результаті підтікань через ущільнення та аеродинамічні втрати у проточній частині вентилятора;
• рівень звукового тиску, дБ.

СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ ТА ПІДБІР ВЕНТИЛЯТОРІВ

Вентилятори можуть поставлятися як самостійно, так і в складі вентиляторного агрегату або вентиляторної секції. В такому випадку вентилятор вмонтовується разом із електродвигуном у спеціальний корпус. Окрім того, вони можуть використовуватися у складі агрегатованих припливних установок, у кондиціонерах, у повітряних завісах, в очисниках повітря, фанкойлах, спліт-системах, шафових кондиціонерах, а також інших вентиляційних установках.

Як вже зазначалося раніше, в системах вентиляції та кондиціювання застосовуються осьові, радіальні та діаметральні вентилятори. Діаметральні вентилятори, як правило, поставляються у складі обладнання (кондиціонерів, фанкойлів та ін.) та характеризуються не лише конкретним розташуванням (компоновкою), але й жорсткою прив’язкою до певної моделі цього обладнання. У вентиляційних мережах діаметральні вентилятори використовуються вкрай рідко.

Осьові та радіальні вентилятори можуть використовуватися як у певних моделях обладнання (вентиляційних агрегатах, конденсаторних установках та ін.), так і в складі систем вентиляції та кондиціювання. В останньому випадку конкретні моделі вентиляторів підбираються розрахунком.

Під час встановлення вентилятора у вентиляційну мережу рекомендується передбачати прямі ділянки стабілізації повітряного потоку з обидвох сторін від вентилятора, для зменшення аеродинамічних втрат, пов’язаних із турбулізацією потоку. Мінімальні довжини стабілізаційних ділянок складають 1,5 діаметра колеса вентилятора на всмоктуванні та 3 діаметри колеса вентилятора на нагнітанні.

В усіх вентиляторів генерація шуму збільшується зі збільшенням колової швидкості обертання колеса, у зв’язку з цим, при одній і тій самій кількості обертів більший шум буде відходити від вентиляторів більших розмірів. Окрім цього, шум у одного і того ж вентилятора буде більшим при зменшенні його ККД.

Зменшення шуму вентиляторних установок може бути досягнуте безпосередньо в самій установці та запобіганням його поширенню у навколишній простір. Зменшення шуму самого вентилятора можливе: при зменшенні швидкості обертання робочого колеса, підвищенні ККД вентилятора, покращенні аеродинамічних характеристик підвідних та відвідних повітропроводів. Для зменшення шуму в мережі повітропроводів встановлюють шумоглушники, а також можливе облицювання корпусів вентиляторів звукоізоляційними матеріалами, встановлення вентилятора у спеціальному звукоізольованому кожусі.

Підбираються вентилятори за індивідуальними характеристиками (каталогами фірм-виробників). Характеристики наводяться в межах допустимих частот обертання робочих коліс вентилятора, виходячи з умов забезпечення їх міцності, тому перевищувати частоту обертання вентилятора не допускається. Окрім цього, під час вибору частоти обертання робочого колеса виходять із обмежень шуму, який створюється вентилятором.

В процесі вибору типорозміру (номеру) вентилятора та режиму його роботи необхідно враховувати тип з’єднання крильчатки вентилятора з електродвигуном та спосіб регулювання кількості обертів.

ВЕНТИЛЯТОРНІ АГРЕГАТИ

Вентиляторний агрегат – установка, в якій вентилятор з електродвигуном змонтовані на несучій рамі, як правило, вони укомплектовані віброізоляторами. Більшість вентиляторів поставляється в агрегатованому вигляді.

До вентиляторних агрегатів відносяться канальні та дахові вентилятори.

Канальні вентиляторні агрегати

Канальні вентилятори – призначені для встановлення безпосередньо у вентиляційну мережу (проточну частину) круглого або прямокутного перерізу.

Вентилятори даного типу встановлюються на одному валу з електродвигуном, у єдиному корпусі, з використанням віброізолюючих прокладок і, як правило, поставляються з вмонтованими пристроями для автоматичного регулювання.

Вентилятор може бути осьовим, багатолопатевим або радіальним, з лопатями, загнутими як вперед, так і назад, одностороннього та двостороннього всмоктування. Канальний вентилятор може комплектуватися електродвигуном із зовнішнім ротором. Корпуси канальних вентиляторів виготовляються з гальванізованої сталі. Корпус може являти собою обичайку вентилятора або коробку. В останньому випадку корпус, зазвичай, поставляється дверцятами для обслуговування вентилятора та електродвигуна. В низці модифікацій вентилятор з електродвигуном кріпиться безпосередньо до дверцят. Корпус може виготовлятися також у звукопоглинаючому виконанні – з шаром звукоізоляційного матеріалу.

Дахові вентиляторні агрегати

Дахові вентилятори або витяжні вентиляторні агрегати, які встановлюються на дахах, призначені для витяжних вентиляційних систем. Даховий вентиляторний агрегат складається з вентилятора, електродвигуна, а також пристроїв автоматичного регулювання, віброізоляційних прокладок, поєднаних у єдиному корпусі. В таких агрегатах застосовуються осьові, як правило, багатолопатеві вентилятори або радіальні, з лопатями, загнутими вперед або назад, одностороннього та двостороннього всмоктування. Корпуси вентиляторів виготовляються з гальванізованої сталі.

Дахові вентилятори можуть працювати як у вентиляційній мережі, так і без неї. Маючи просту та легку конструкцію, дахові вентилятори легко монтуються на даху будівель.

ВЕНТИЛЯЦІЙНІ УСТАНОВКИ

За призначенням, складом та конструктивним виконанням вентиляційні установки поділяються на:

• припливні вентиляційні установки;
• витяжні установки;
• припливно-витяжні установки;
• повітряно-теплові завіси.

Розглянемо більш детально наведені типи вентиляційних установок.

Припливні установки

Житлові чи офісні приміщення повинні мати можливість провітрювання, оскільки, згідно БНіП, в таких приміщеннях повинна забезпечуватися норма свіжого повітря для дихання людини. Більш детальна інформація про ці вимоги викладена у розділі II. Для подачі до приміщення свіжого повітря застосовуються припливні установки. Припливні установки здійснюють фільтрацію свіжого повітря, за необхідності, його нагрівання (в холодну пору року) та подачу в систему повітропроводів для подальшої роздачі приміщеннями.

Припливні вентиляційні установки складаються з корпусу, в якому змонтовані:

• фільтр;
• водяний або електричний калорифер;
• вентилятор;
• система автоматики;
• звукоізоляційний матеріал

В процесі підбору припливних вентиляційних установок враховуються:

• Продуктивність за повітрям (м³/год). Завдяки широкому модельному ряду може складати від декількох десятків до декількох десятків тисяч м³/год.
• Потужність підігрівача (кВт). Величина потужності визначається з умови підігріву в зимовий час свіжого повітря.
• Напір або зовнішній статичний тиск (кПа).
• Рівень шуму (Дб).

Система автоматичного керування припливною установкою дозволяє ступінчасто або плавно регулювати теплову потужність калорифера, що визначає вихідну температуру повітря з установки в зимовому режимі роботи. Також існує можливість підключення таймера для регулювання температурних параметрів у перехідних режимах.

У системах вентиляції з припливними установками можуть використовуватися наступні додаткові елементи:

• повітрозабірні решітки;
• клапан на припливне повітря (з електроприводом або ручним приводом);
• шумоглушники;
• пристрої для регулювання витрати повітря у приміщеннях;
• пристрої розподілу повітря (дифузори, решітки, плафони).

Підбір конкретної моделі припливної вентиляційної установки здійснюється, як правило, за величиною продуктивності за повітрям (витратою), а також за величиною напору, який дозволяє здолати опір мережі повітропроводів та повітророзподільних пристроїв.

Витяжні установки

Для створення балансу витрат повітря, що поступає та видаляється з приміщення, використовується витяжна вентиляція, яка може бути представлена:

• автономними осьовими вентиляторами, які встановлюються безпосередньо в стіні;
• даховими вентиляторами, які встановлюються на даху;
• відцентровими вентиляторами, які встановлюються на кронштейнах у стіні або на даху на металевих конструкціях;
• канальними вентиляторами в корпусі у формі обичайки або в коробковому корпусі, які встановлюються в мережі повітропроводів (мають патрубок на вході та дифузор на виході, а у випадку встановлення вентилятора двостороннього всмоктування – два на вході та один на виході);
• витяжними вентиляційними установками, укомплектованими вентиляторами, гнучкими вставками, регулювальними клапанами та складеними в єдиному корпусі.

Припливно-витяжні установки

Системи припливно-витяжної вентиляції для промислових, адміністративних, громадських та житлових приміщень є ефективні не лише із санітарно-гігієнічної, але й із економічної точки зору, оскільки дозволяють суттєво зменшити витрати на опалення, використовуючи утилізацію тепла. Повітря, яке видаляється з адміністративних, громадських та житлових приміщень, має температуру 20-24 °С, а на промислових підприємствах, таких як металургійні цехи, – до 40 °С. Тепло повітря, що видаляється з приміщення, може бути використане для підігріву припливного повітря у спеціальних теплообмінниках, які називаються рекуператорами.

Припливно-витяжні вентиляційні установки, які використовують утилізацію тепла, широко застосовуються в офісних приміщеннях, кіноконцертних залах, басейнах, готелях, житлових приміщеннях, конверторних цехах, пекарнях і т. д.

Повітряно-теплові завіси

Повітряні завіси призначені для розділення зон із різною температурою по різні сторони відкритих прорізів робочих вікон, вхідних дверей та воріт. За рахунок подачі високошвидкісного повітряного потоку утворюється «невидима завіса», яка не дає теплому повітрю виходити назовні, а також не впускає холодне повітря до приміщення. Таким чином покращується внутрішній температурний комфорт, зникають протяги, значно зменшуються тепловтрати, і відповідно, витрати на обігрів.

Для покращення внутрішнього клімату та додаткового обігріву приміщень є вибір моделей як з електричними елементами, так і з теплообмінниками, з підведенням гарячої води для догрівання повітря, яке виходить із завіс. При зачинених дверях повітряна завіса може працювати як тепло-вентилятор. Влітку та в районах із теплим кліматом повітряна завіса рівною мірою є енергозберігаючим обладнанням, яке забезпечує значне зменшення витрат на кондиціювання приміщень та підтримку низької температури в холодильних камерах.

Окрім цього, в усіх випадках приміщення надійно ізолюється від вихлопних газів, пилу та комах, а відсічний потік повітря залишається непомітним для людини та не створює перешкоди для транспортних засобів.

До конструкції теплової завіси, окрім вентилятора, електро- або водонагрівача, може входити також повітряний фільтр.

Швидкість повітряного потоку та ступінь його нагрівання можна регулювати за допомогою пульта керування, а температуру в приміщенні – за допомогою виносного термостата. Повітряні завіси встановлюються, зазвичай, над входом до приміщення, з внутрішньої сторони, безпосередньо над дверима. Для великих прорізів необхідно встановлювати декілька завіс впритул одна до одної, створюючи неперервну повітряну завісу. Декілька завіс можуть регулюватися спільною панеллю керування та термостатом.

Коли розташування завіс над дверним прорізом є неможливе, застосовується вертикальне встановлення збоку від воріт.

Серед основних параметрів, які характеризують конкретні моделі теплових завіс, можна відзначити наступні:

• Потужність обігріву (від одиниць до десятків кВт).
• Продуктивність за повітрям (від сотень до тисяч м³/год).
• Довжина завіси (зазвичай від 0,6 м до 2,5 м).
• Тип використаного підігрівача: з електрокалорифером, з водяним калорифером.

ШУМОГЛУШНИКИ

Низький рівень шуму є одним із основних критеріїв комфорту, від якого значною мірою залежить наше хороше самопочуття. Джерелом шуму вентиляторів є будь-які коливальні явища, які супроводжують їх роботу. Коливальні процеси аеродинамічного походження викликають аеродинамічний шум, а механічні коливання елементів конструкції викликають шум, який поширюється будівельними конструкціями споруди і прилеглими повітропроводами, інколи дуже далеко від місця встановлення.

У повітропроводи, які приєднані до нагнітального та всмоктувального патрубків вентилятора, поступає аеродинамічний шум; у навколишній простір поступає переважно механічний шум приводу, хоча аеродинамічний шум теж може відігравати суттєву роль. Окрім вентилятора, джерелом шуму у вентиляційній мережі зазвичай бувають повітророзподільні пристрої та регулювальні клапани дросельного типу.

Встановлення в систему вентиляції (кондиціювання) шумоглушників є однією з ефективних заходів зі зменшення аеродинамічного шуму у повітряному потоці. Шумоглушники, які найчастіше використовуються, конструктивно поділяються на пластинчасті та трубчасті. Головна їх особливість – наявність розвинутих поверхонь, облицьованих звукопоглинальним матеріалом.

Пластинчастий шумоглушник являє собою короб із тонкого металевого листа, прохідний переріз якого розділений пластинами або комірками, облицьованими звукопоглинальним матеріалом.

Звукопоглинальні матеріали (мінеральна вата, войлок з органічних волокон, скловолокно та ін.) різноманітної товщини мають протиабразивну обробку для зменшення втрат напору через тертя, також вони можуть мати покриття з синтетичного дуже легкого матеріалу, наприклад, пластику. Комірки можуть розташовуватися між двома шарами металевого перфорованого листа. Відстань між комірками коливається від 75 до 300 мм, в залежності від розмірів шумоглушника. При рівності перерізів на вході та виході, збільшення кількості комірок призводить до зменшення шуму, але в той же час, відповідно, збільшує втрати тиску.

Трубчастий шумоглушник виконується у вигляді двох круглих чи прямокутних труб, вставлених одна в одну. Простір між зовнішньою (гладкою) та внутрішньою (перфорованою) трубою заповнений звукопоглинальним матеріалом, наприклад, скловолокном, покритим тонким шаром пластику. Розміри внутрішньої труби співпадають з розмірами повітропроводу, на якому встановлюється шумоглушник.

Трубчасті шумоглушники застосовуються на повітропроводах діаметром до 500 мм.

Величина зниження шуму в шумоглушнику, при рівних показниках швидкості повітря, залежить, головним чином, від товщини та розташування звукопоглинальних шарів, а також довжини самого глушника, який має, як правило, стандартну довжину 600, 900 та 1200 мм. Шумоглушники є ефективними, в основному, для поглинання шуму в діапазоні частот від 500 до 4000 Гц. При більш низьких частотах їх ефективність є набагато нижчою.

Швидкість повітря у шумоглушнику, яка допускається за умовами шумоутворення, складає 4-12 м/с.

Шумоглушник може бути елементом як припливних, так і витяжних систем. Найчастіше його встановлюють між вентилятором та магістральним повітропроводом. Якщо транзитні повітропроводи пересікають приміщення з високим рівнем шуму, тоді шумоглушник монтується на ділянці вентиляційної системи після даного приміщення. Для виключення поширення шуму повітропроводами з приміщення до приміщення, а також при підвищених вимогах до звукоізоляції окремих приміщень, шумоглушники доцільно встановлювати безпосередньо перед повітророзподільним пристроєм або відразу поза решіткою витяжної вентиляційної системи. Під час улаштування повітрозабірних пристроїв у припливній системі поблизу віконних прорізів, доводиться ставити шумоглушник відразу за повітроприймальним клапаном, для зменшення шуму, який виходить назовні з повітрозабірної решітки.

Шумоглушники застосовуються також і у витяжних системах із механічним нагнітанням руху повітря (з вентиляторами) не лише для захисту обслуговуваних приміщень від шуму, але й для зменшення рівня шуму, який поступає від вентиляторів назовні. В цьому випадку у витяжній системі ставлять два шумоглушники – перед та після вентилятора.

Необхідність встановлення шумоглушника у вентиляційній системі повинна бути підтверджена спеціальним акустичним розрахунком. На першому етапі визначається допустимий рівень звукового тиску в приміщенні, найближчому до вентиляційної установки, з урахуванням рівня як власного (внутрішнього) шуму в приміщенні, так і шуму від міського транспорту. Встановлюється рівень звукової потужності вентилятора (він визначається типом вентилятора, розрахунковими витратою та тиском, відношенням фактичного ККД до максимального). Після цього спеціальним розрахунком знаходиться зменшення шуму по довжині окремих ділянок системи та в місцевих опорах перед повітророзподільником або витяжною решіткою. Якщо отриманий кінцевий рівень звукової потужності є вищим за допустимий на виході (вході) з повітророзподільника, тоді необхідно встановлювати шумоглушник, який буде поглинати надлишковий рівень звукового тиску.

ПОВІТРЯНІ ФІЛЬТРИ

Повітряний фільтр являє собою пристрій для очищення припливного, а в низці випадків і витяжного повітря. Конструктивне рішення фільтра визначається характером пилу (забруднень) та необхідною чистотою повітря. За розмірами ефективно вловлюваних пилових часточок, у європейських стандартах фільтри поділяються на три класи: фільтри грубого, тонкого та особливо тонкого очищення. Під час грубого очищення затримуються частинки розміром 10 мкм та більше, під час тонкого – 1 мкм та більше, під час особливо тонкого – частинки менших розмірів, аж до 0,1 мкм. Залежно від ефективності очищення, у кожному класі виділяється декілька типів фільтрів.

Для визначення експлуатаційних характеристик фільтрів у зарубіжній практиці, а в останній час і вітчизняними розробниками використовуються декілька стандартів: європейський стандарт EUROVENT 4/5 (EUROVENT – Європейський комітет виробників вентиляційного та пневматичного обладнання); стандарт США ASHRAE 52-76 (ASHRAE – Американське товариство інженерів з опалення, холодильної техніки та кондиціювання повітря), а також два стандарти Великобританії – BS 6540, який застосовується для фільтрів грубого та тонкого очищення, та BS 3928 – для фільтрів особливо тонкого очищення. У вітчизняній практиці для фільтрів до 9 класу (попереднє очищення) з 1994 р. діє стандарт EN779, для фінішного очищення з 10 класу та вище – 1996 р. EN1882. Усі наведені вище стандарти містять досить близькі параметри, які характеризують різні класи фільтрів.

Фільтрувальним матеріалом у фільтрах грубого очищення служать металізовані сітки або тканини зі синтетичних волокон (наприклад, акрилу). Конструктивно вони можуть бути оформлені у вигляді панелей (комірок), фільтрувальних прокладок, гофрованих листів та ін.

У фільтрах тонкого очищення застосовується склотканина, причому в низці випадків – зі спеціальним просоченням. За конструктивним виконанням ці фільтри можуть бути кишеньковими, складчастими, електростатичними, зі змінними пластинами.

У фільтрах тонкого очищення застосовується також активоване вугілля.

Такі фільтри конструктивно являють собою набір касет, які можуть бути складені в панелі. Вугілля у фільтрах може знаходитися у вигляді вугільних таблеток або бути зернистим – подрібненим. Звичайне активоване вугілля використовується при робочих температурах до 40 °С та відносній вологості 70%. Ці фільтри тонкого очищення поглинають також газоподібні пахучі речовини.

Фільтри з активованим вугіллям та спеціальним просочуванням застосовуються у системах вентиляції та кондиціювання для поглинання газів та парів токсичних речовин, які не уловлюються іншими типами фільтрів.

Для фільтрів особливо тонкого очищення фільтрувальним матеріалом також можуть бути клеєне скловолокно, клеєний папір із субмікронних волокон, інколи з гідрофобним покриттям. Найчастіше конструктивно вони виконані у вигляді сухих коміркових панельних або складчастих фільтрів.

Практично всі фільтри кріпляться герметично, на спеціальній, як правило, алюмінієвій рамі, таким чином, щоб була можлива їх заміна.

СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ ТА РОЗМІЩЕННЯ ПОВІТРЯНИХ ФІЛЬТРІВ

Фільтри грубого очищення застосовуються при невисоких вимогах до чистоти повітря. Вони призначені для зменшення запиленості повітря, яке подається у вентильовані приміщення зі звичайними вимогами, і застосовуються у випадку, якщо концентрація пилу в районі розташування будівлі або поблизу місця забору повітря перевищує ГДК (гранично допустиму концентрацію), встановлену санітарними нормами. Такі фільтри застосовуються для захисту теплообмінників, зрошувальних камер, пристроїв автоматики та іншого обладнання вентиляційних камер від запилення, а також компресорів та іншого обладнання холодильних камер, для зведення до мінімуму забруднення стін та стелі поблизу повітророзподільних пристроїв. Фільтри грубого очищення можуть застосовуватися в якості першого ступеню очищення перед більш ефективними фільтрами.

Фільтри тонкого очищення застосовуються для тих самих цілей, що й фільтри грубого очищення, особливо у випадках великої запиленості повітря в місці забору повітря. Але оскільки вони задовольняють більш жорсткіші вимоги до чистоти повітря, окрім вищезгаданих випадків, ці фільтри використовуються для оберігання цінної внутрішньої обробки та обладнання вентильованих будівель від забруднення відкладами дрібнодисперсного пилу, наприклад, у музеях, пам’ятках архітектури і т. д. Для продовження термінів експлуатації фільтрів цього класу, їх встановлюють в якості другого ступеню, після більш пиловмісних фільтрів грубого очищення.

Найбільш ефективні з фільтрів тонкого очищення застосовуються для приміщень із чутливими комутаційними апаратами, для лікарняних палат, адміністративних будівель, готелів високого класу, лабораторій, під час виробництва продуктів харчування, в низці виробництв фармацевтичної промисловості.

Фільтри особливо тонкого очищення призначені для підтримки в приміщеннях заданої у відповідності до технологічних вимог чистоти повітря, а також для приміщень з високими вимогами до якості повітря: у фармацевтичній промисловості, медичних операційних, в лабораторіях електроніки, бактеріологічних досліджень, в ядерній та ізотопній промисловості, на підприємствах електронної, оптичної промисловості.

ПОВІТРОНАГРІВАЧІ

Водяні, парові та електричні нагрівачі широко використовуються в системах повітряного опалення, вентиляційних установках та повітряно-теплових завісах.

У повітронагрівачах в якості теплоносія може застосовуватися вода з температурою 95-70 °С та 130-70 °С, пара, а також етиленгліколеві розчини.

Яке поступає в теплообмінники, за гранично допустимою концентрацією шкідливих речовин (ГДК) повинно відповідати ГОСТ 12.1.005-88, не повинно містити липких речовин та волокнистих матеріалів, а його запиленість не повинна перевищувати 0,5 мг/м³.

Водяні та парові повітронагрівачі за конструктивним виконанням бувають: за формою поверхні – гладкотрубні та ребристі.

ПОВІТРОПРОВОДИ

В системах вентиляції та кондиціювання повітря використовується велика кількість повітропроводів та фасонних частин з різноманітних матеріалів.

За формою повітропроводи та фасонні частини можуть застосовуватися як круглого, так і прямокутного перерізу. В залежності від матеріалів, з яких вони виготовляються, повітропроводи поділяються на металеві, металопластикові та неметалеві.

За конструкцією повітропроводи поділяються на прямошовні та спіральні (спірально-замкові, спірально-зварні), а за способом з’єднання – на фланцеві, безфланцеві та зварні.

Окрім наведених модифікацій, повітропроводи також можуть бути гнучкими, напівгнучкими, теплоізольованими, а також такими, що виконують роль шумоглушника (звукопоглинальними).

ПЕРЕВАГИ ТА НЕДОЛІКИ РІЗНИХ ТИПІВ ПОВІТРОПРОВОДІВ

Круглі повітропроводи при однаковій площі перерізу створюють менший аеродинамічний опір, аніж прямокутні, є міцнішими за прямокутні при однаковій товщині стінки та  однаковій площі поперечного перерізу, вимагають для виготовлення на 18-20% менше металу, менш трудомісткі у виготовленні.

Перевага прямокутних повітропроводів полягає в том, що при відкритому прокладанні вони краще вписуються в інтер’єр громадських будівель та простіше розміщаються у просторі з обмеженою висотою.

Гнучкі повітропроводи круглого перерізу є легкими, не потребують спеціальних поворотів, в результаті чого повітропровід має менше з’єднань, що спрощує монтаж. Однак, гнучкі повітропроводи створюють великий аеродинамічний опір, який може виявитися надмірним при протяжній мережі, тому їх часто застосовують в якості приєднувальних патрубків невеликої довжини. Металопластикові повітропроводи мають невелику масу та гладку поверхню, не потребують додаткової теплоізоляції під час пропускання нагрітого та охолодженого повітря. Вони мають гарний зовнішній вигляд. Однак, у нас вони поки застосовуються рідко.

Найбільш поширені в системах вентиляції та кондиціювання металеві повітропроводи мають найбільшу межу вогнестійкості.

ПОВІТРОРОЗПОДІЛЬНИКИ ТА ПРИСТРОЇ ДЛЯ ВИДАЛЕННЯ ПОВІТРЯ

Повітророзподільник являє собою пристрій, через який повітря з припливного повітропроводу потрапляє у приміщення.

Пристрої для видалення повітря являють собою приймальні отвори для витяжного та рециркуляційного повітря, які облаштовані решітками, перфорованими панелями, а також іншими мережевими елементами.

Під час всмоктування у пристрій для видалення повітря, повітря поступає з усіх сторін.

За конструктивним виконанням, повітророзподільники та пристрої для видалення повітря є досить різноманітними:

• решітки,
• щілинні повітророзподільні пристрої,
• плафони,
• панелі з форсунками, які скеровують струмінь,
• сопла,
• перфоровані панелі та повітропроводи,
• різного виду насадки, наприклад вихрові, для подачі в робочу зону з малими швидкостями та ін.,
• повітророзподільними з очищенням повітря.

Вентиляційні решітки

Решітки можуть бути припливними та витяжними. І ті, й інші бувають регульованими та нерегульованими; круглої, квадратної, прямокутної форми; металеві (найчастіше сталеві або алюмінієві) або пластмасові; з декоративним оформленням або без нього; різноманітних кольорів та розмірів; з направленням потоку припливного (або із забором повітря, що видаляється) повітря в одну, дві, три або чотири сторони. Спеціальні модифікації решіток призначаються для роботи у вологих та агресивних середовищах (у басейнах, виробничих приміщеннях).

Регулювальні пристрої припливних решіток являють собою наступні види регуляторів:

• регулятор витрати (як правило, багатостулковий клапан);
• регулятор характеристик струменю (від компактного до неповного віялового);
• регулятор напрямку (ряд спеціальних жалюзі, які відкриваються у певному напрямку).

Причому, якщо повітророзподільник оснащений більш, ніж одним із наведених регуляторів, то регулювальні пристрої встановлюються, зазвичай, в тому ж порядку по ходу повітря, в якому вони наведені вище.

Витяжні решітки також можуть мати регулятори витрати та напрямку.

Деякі конструкції решіток є універсальними та застосовуються як у припливних, так і у витяжних системах.

Встановлюються решітки припливних та витяжних пристроїв найчастіше на стінах вище зони обслуговування. В той же час, вони можуть бути спеціально призначені для встановлення на стелі (для витяжки, припливу або універсальні), або для підлогової роздачі чи видалення повітря.

Існують також переливні решітки, які призначені для перетікання повітря з одного приміщення до іншого. Переливні решітки, зазвичай, виконуються з пластмаси та можуть бути настінними або дверними, різноманітних кольорів, звуко- та світлонепроникними.

Кріплення решіток може бути на гвинтах або на спеціальних затискачах.

Щілинні повітророзподільні пристрої

Щілинні повітророзподільники створюють плоскі струмені. У порівнянні з решітками, при однаковій площі випуску повітря, щілинні повітророзподільники формують струмінь з більшою далекобійністю.

Щілинні повітророзподільники бувають припливні та витяжні, нерегульовані та з регулюванням витрати та напрямку випуску повітря, а також сталеві, алюмінієві та інколи пластмасові. Вони призначені для настінного, стельового та підлогового встановлення.

Плафони

Плафонами, як правило, називають повітророзподільники, які призначені для розміщення на стелі та створюють віялові або конічні струмені. Інколи використовують плафони для настінного та підлогового встановлення.

За конструкцією плафони можуть бути дисковими та багатодифузорними.

Дискові плафони мають плоский диск, який залишає між собою та корпусом повітророзподільника кільцеву щілину, через яку виходить розсіяний конічний струмінь.

Багатодифузорні плафони складаються з ряду конусів зі збільшуваними діаметрами. Вони одночасно можуть створювати віялові струмені, які настилаються на стелю, і симетричний по осі струмінь, маючи малу далекобійність, розмивається вже на відстані, яка дорівнює двом-чотирьом діаметрам патрубка.

Плафони можуть бути:

• припливні;
• витяжні;
• універсальні;
• регульовані;
• нерегульовані;
• круглої, квадратної, прямокутної форми;
• металеві;
• пластмасові;
• різноманітних кольорів та розмірів.

Дискові та багатодифузорні плафони можуть мати регулятори витрати повітря та характеристик струменю.

Виготовляються також припливні плафони із закручуванням потоку.

Найбільш поширеною є конструкція, в якій випуск повітря здійснюється через нерухомі лопаті, або які повертаються потоком повітря. Причому, поворот лопатей до потоку може бути регульований або нерегульований.

Під час випуску повітря через повітророзподільник такої конструкції утворюється вільно закручений струмінь, який характеризується швидким падінням швидкостей (швидкою асиміляцією).

Повітророзподільники із закручуванням потоку виконуються з металу або пластику і можуть мати не лише круглу, але й квадратну форму, в основному, для стельового встановлення.

Насадки з форсунками

Насадки з форсунками складаються з повітророзподільної панелі та камери постійного тиску, через яку підводиться припливне повітря.

На повітророзподільній панелі певним чином розташовуються форсунки, через які повітря подається до приміщення окремими закрученими струменями. Форсунки можуть повертатися на 360°, тому напрямок кожного струменю може бути відрегульований окремо. Припливні насадки, які оснащені повітророзподільною панеллю з форсунками, є різноманітними за формою. Вони бувають круглими, квадратними та «лінійними». Густина розташування форсунок на панелі також може бути різною.

Сопла

Соплові повітророзподільники призначені для роздачі повітря з високими швидкостями витікання (до 30-40 м/с).

При використанні системи роздачі повітря з направляючими соплами повітря подається основними та направляючими струменями. Основні компактні струмені створюються невеликою кількістю звичайних повітророзподільних решіток, через які 70-90% всього поданого повітря випускається з малою початковою швидкістю (до 4 м/с).

Додаткові горизонтальні та вертикальні (або лише горизонтальні) конічні сопла, які розташовані вздовж осі основного струменю, створюють додаткові направляючі струмені, що мають велику початкову швидкість.

Горизонтальні направляючі струмені передають додаткові імпульси основним струменям, чим збільшують довжину зони ефективної дії системи, порівняно зі зосередженою подачею, а також компенсують вплив вертикальних направляючих струменів на основні струмені.

Перфоровані панелі

Перфорований повітророзподільник (мал. IV.62.) – один із видів повітророзподільника, який являє собою панель з перфорацією або повітропровід круглого чи прямокутного перерізу з невеликими отворами (перфорацією) в стінках, які розташовані у декілька рядів.

За допомогою перфорованого повітророзподільника створюються добре провітрювані окремі зони в приміщенні. Для цього перфоровані панель або повітропровід розташовують безпосередньо над робочим місцем таким чином, що воно виявляється «затопленим» значними обсягами припливного повітря, без активного перемішування з навколишнім повітрям.

Широке застосування перфоровані повітророзподільники отримали в громадських будівлях, у приміщеннях з малою висотою, оскільки дозволяють забезпечити невеликі швидкості повітря в зоні обслуговування.

Для видалення повітря виготовляються перфоровані решітки, які складаються з перфорованої сталевої пластини, закріпленої на алюмінієвій рамі. Перфоровані решітки можуть мати клапани регулювання витрати повітря.

Насадки для подачі повітря в робочу зону

Насадки для подачі повітря в робочу зону являють собою клас низькошвидкісних (менше 0,2 м/с) повітророзподільників для створення малотурбулентного потоку.

Вони застосовуються в схемах розподілу повітря типу «вентиляція витісненням». Такий метод базується на використанні природних конвекційних потоків, які виходять від теплових джерел (в тому числі, від людей) у приміщенні. Чисте припливне повітря, яке роздається в приміщенні низькошвидкісними повітророзподільниками, затоплює робочу зону приміщення, витісняючи нагріте забруднене повітря у верхню зону приміщення, звідки воно видаляється через звичайні витяжні пристрої.

Повітророзподільники даного типу встановлюються у нижній частині приміщення від рівня підлоги по периметру приміщення. Із наявних, різноманітних за формою, повітророзподільників можливо підібрати такі, щоб зовнішній вигляд пристрою добре поєднувався з інтер’єром приміщення.

Застосування насадок для подачі повітря в робочу зону за схемою «вентиляція витісненням» рекомендується у торгівельних залах магазинів, аудиторіях, спортивних залах, кухнях, установах, лабораторіях, а також різного роду виробничих приміщеннях без шкідливих виділень.

Повітророзподільники з очищенням повітря

Повітророзподільники з очищенням повітря використовуються в «чистих приміщеннях». Сферою застосування повітророзподільника є реанімаційні приміщення, операційні зали лікарень, палати для недоношених дітей пологових будинків; у фармацевтичній, електронній, оптичній, харчовій промисловості.

Швидкість подачі повітря через фронтальний переріз повітророзподільника коливається від 0,15 до 0,45 м/с.

Повітророзподільник може бути встановлений на індивідуальному каркасі або вбудований у підвісну стелю. Висота апарату, залежно від модифікацій, може змінюватися від 180 до 495 мм.

ТЕПЛОВА ІЗОЛЯЦІЯ

Теплова ізоляція повітропроводів та трубопроводів призначена для запобігання втратам тепла та холоду, а також випаданню на їх поверхні конденсату та уникнення обмерзання, коли комунікації проходять неопалюваними приміщеннями.

Під час вибору теплоізоляції повітропроводів-трубопроводів необхідно керуватися наступними вимогами.

Вона повинна:

• мати добрі теплоізоляційні властивості, зокрема, низьку теплопровідність, що забезпечить підтримку стабільної температури холодоагента або холодоносія, сприяючи цим збереженню електроенергії, а також запобігатиме утворенню конденсату на поверхні;
• мати високий опір прониканню вологи до поверхні трубопроводів та повітропроводів;
• задовольняти вимоги пожежної безпеки;
• бути технологічною в монтажі;
• бути екологічно та гігієнічно чистою.