Что такое вентиляционная установка (AHU)?

Исследования показали, что около 90% времени люди проводят в помещении. Легко предположить, что внутри наших домов и офисов мы в безопасности. Мы все знаем о загрязнении воздуха на улице и о вреде жизни в большом городе.

Но правда в том, что загрязнение воздуха в помещениях вызывает все большую озабоченность и, по данным Агентства по охране окружающей среды США (EPA), входит в пятерку основных экологических рисков. 
Поэтому имеет смысл инвестировать в вентиляционную установку, которая может контролировать не только тепловой комфорт здания, но и другие функции, такие как фильтрация воздуха, увлажнение и вентиляция. В прошлом учитывались только тепловые требования. 
В наши дни, когда люди все больше осознают опасность загрязнения воздуха в помещениях и вредное воздействие твердых частиц (ТЧ) в окружающей среде на здоровье, вентиляционные установки эволюционируют и становятся более совершенными.

Однако с ростом наших знаний о загрязнении воздуха растет и наше понимание необходимости энергоэффективности и снижения энергопотребления там, где это возможно. 
Выбор кондиционера, обеспечивающего не только качество, но и экологичность, может оказаться непростой задачей. Поскольку различные мировые производители используют свои собственные методы измерения и отображения ключевых параметров, может быть трудно определить наиболее важные и необходимые параметры.

Именно здесь может помочь Eurovent. Eurovent ввел набор критериев для сертификации и оценки вентиляционных установок. С помощью этой системы потребители могут сделать обоснованную и более подходящую покупку оборудования для своих внутренних помещений.
Критерии сертификации более подробно рассматриваются далее в этой статье.
Используя эту сертификацию для оценки и сравнения вентиляционных установок, вы можете быть уверены, что выберете высокоэффективное оборудование, подходящее для здания, для которого оно требуется. 

Как работает вентиляционная установка?

Вентиляционная установка - это сложное устройство, предназначенное для кондиционирования воздуха, который обрабатывается в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, широко известных как HVAC. AHU обычно состоит из вентилятора или вентиляторов и по крайней мере одного другого компонента для обработки воздуха, такого как фильтр, нагреватель, охладитель, компонент рекуперации энергии, увлажнитель, осушитель или смесительная секция.

Хотя это может показаться сложным, каждый компонент работает вместе с другими для создания здоровой и комфортной жилой зоны внутри здания. 

Постоянно растущие требования к энергоэффективности и качеству воздуха в помещениях (IAQ) в современных зданиях, а также законодательство Европейского Союза (ЕС), такое как Экодизайн, повысили даже самые основные требования к вентиляционным установкам. 

Чтобы соответствовать требованиям рынка ЕС, современная вентиляционная установка обычно состоит из вентиляторов, устройств рекуперации энергии, фильтров, нагревательных и охлаждающих элементов, а также устройства управления. Законодательство, развивающееся вокруг энергоэффективности, также привело к появлению усовершенствованных вентиляторов и более эффективных устройств рекуперации энергии.  

Как классифицировать AHU?

Существует множество способов создания различий между разными AHU, и наиболее распространенные из них описаны ниже.

По направлению движения воздуха: Однонаправленные или двунаправленные

AHU может быть однонаправленным или двунаправленным. Как можно догадаться из названия, однонаправленная вентиляционная установка используется для перемещения воздуха только в одном направлении и обычно состоит из вентилятора, фильтра и компонента нагрева или охлаждения. Двунаправленная установка может подавать воздух во внутренние помещения здания и удалять его из них.

По своей структуре: Компактные или модульные

Компактный AHU - это система, установленная в одном корпусе, которая обычно включает в себя вентиляционные компоненты, такие как вентиляторы, фильтры и систему рекуперации энергии. Преимущество этого типа AHU в том, что он требует гораздо меньше места для установки, чем модульная система. Тем не менее, он часто не так широк по своим характеристикам, и другие компоненты, такие как нагревательные или охлаждающие змеевики, могут потребовать установки в качестве аксессуаров для воздуховодов.

Модульные вентиляционные установки обеспечивают гораздо большую гибкость в отношении своей структуры, расположения модулей, размеров и специализированных функций, таких как увлажнение и осушение. Каждый из отдельных компонентов точно настраивается для работы в составе вентиляционной системы и с помощью специального программного обеспечения для выбора AHU.

По области применения: Жилая или нежилая, общая или промышленная вентиляция

Как можно догадаться из названия, установки для жилых помещений предназначены и используются для вентиляции квартир, одиночных или небольших многоквартирных домов. Расход воздуха обычно ограничен до 1 000 м3/ч (кубических метров в час). 

Такие AHU, как правило, гораздо менее сложны, чем установки для нежилых помещений, которые часто разрабатываются специально для конкретных зданий и их требований. Вентиляционные установки для жилых и нежилых помещений должны соответствовать различным стандартам, установленным нормами ЕС по экодизайну.

По месту расположения: На улице или в помещении

Наиболее часто AHU устанавливаются на улице или во вспомогательных помещениях. Любые наружные блоки должны быть тщательно водонепроницаемыми и покрыты антикоррозийным покрытием для предотвращения загрязнения или разрушения. Небольшие AHU часто монтируются над потолком.

Каковы компоненты вентиляционных установок?

В целом, цель AHU - добиться улучшения качества воздуха в помещении. Первым шагом в этом деле всегда является подача наружного воздуха в AHU для обработки. Этот процесс происходит либо напрямую, если установка расположена на улице, либо через систему воздуховодов. 

Внутри AHU начинается обработка воздуха, удаление из него твердых частиц и термическая обработка в соответствии с конкретным применением. Это может быть либо нагрев воздуха, либо его охлаждение. 
Затем воздух распределяется по зданию. В случае двунаправленных установок AHU одновременно забирает вытяжной воздух из системы воздуховодов и выводит его из здания. Все это делается с помощью высокоэффективной системы рекуперации энергии, чтобы обеспечить максимальную энергоэффективность установки. 

Самый простой способ понять, как именно функционирует AHU, - это разделить его на отдельные компоненты и рассмотреть каждый из них.

Воздушные фильтры

Воздушный фильтр в AHU предназначен для удаления из подаваемого воздуха загрязняющих веществ, таких как вредная мелкая пыль, пыльца, бактерии и плесень, и замены загрязненного воздуха чистым, свежим. 

Кроме того, воздушные фильтры также обеспечивают чистоту вентиляционного оборудования для обеспечения эффективной и гигиеничной работы. 

В зависимости от типа здания может быть полезно установить дополнительные фильтры на AHU, в том числе специализированные для удаления запахов, жира или молекул коррозии. 

Вот некоторые из различных фильтров, доступных для AHU:

• HEPA-фильтры часто используются для защиты персонала и чувствительного оборудования, поскольку эти фильтры эффективно удаляют частицы, а современные модели даже удаляют из воздуха бактерии и вирусы.
• Рукавные фильтры обеспечивают средне- и высокоэффективную фильтрацию
• Панельные фильтры обеспечивают низкоэффективную фильтрацию
• Электростатические фильтры используют высокозаряженные электроды, которые ионизируют воздух

Угольные фильтры удаляют запахи и газы

Существует два основных фактора, влияющих на энергоэффективность фильтров: перепад давления на чистом/начальном этапе и повышение давления, вызванное загрузкой фильтра пылью. Оба эти фактора оказывают значительное влияние на эффективность работы AHU. 

Показателем энергоэффективности фильтра является класс энергоэффективности по программе Eurovent Certified Performance для воздушных фильтров. Дополнительную информацию о воздушных фильтрах можно найти в Руководстве Eurovent "Воздушные фильтры для общей вентиляции" и Рекомендации Eurovent 4/23 о том, как выбирать воздушные фильтры с рейтингом ISO 16890 для целей общей вентиляции.

Компоненты рекуперации энергии 

Климат оказывает большое влияние на работу AHU. В течение большей части года температура наружного воздуха будет отличаться от необходимых условий приточного воздуха. В этом случае требуется термическая обработка. Для минимизации энергозатрат на термическую обработку воздуха следует применять систему рекуперации энергии (ERS, также известную как система рекуперации тепла или HRS).

Если ваша страна является членом Европейского союза, установка ERS является обязательной с момента вступления в силу Постановления об экодизайне (ЕС) № 1253/2014. 

Система ERS работает путем передачи тепловой энергии от вытяжного воздуха к наружному. Например, в условиях типичной европейской зимы это может означать, что наружный воздух нагревается с -5°C до 15°C исключительно за счет тепла вытяжного воздуха. Летом этот процесс происходит в обратном порядке, и система ERS используется для снижения потребности в охлаждении. Этот процесс гораздо более энергоэффективен и предъявляет меньшие требования к системе.

Обычно существует три различных типа ERS:

• Регенеративный
  • Большинство регенераторов представляют собой роторные теплообменники. Колесо вращается через оба воздушных потока и таким образом перемещает мощность. При использовании роторных теплообменников всегда происходит обмен воздухом между наружным и вытяжным воздухом. 
• Рекуперативные
  • Рекуперативные системы направляют наружный воздух внутрь, а вытяжной воздух внутрь помещения через очень маленькие воздуховоды. Это позволяет обоим воздушным потокам оставаться раздельными, в то время как они обмениваются тепловой мощностью с помощью специально разработанных поверхностей. Обычно используются пластинчатые теплообменники для облегчения обмена энергией между приточным и вытяжным воздухом.
• Бегущие змеевики
  • В третьей системе оба воздушных потока полностью отделены друг от друга, так что перекрестное загрязнение невозможно. Они называются системами с бегущими змеевиками. Здесь тепловая мощность передается с помощью змеевика в наружном воздухе в водяную систему, а затем подводится к змеевику в вытяжном воздухе.

Компоненты для нагрева и охлаждения

Хотя системы рекуперации тепла обеспечивают некоторые возможности охлаждения и нагрева, одного их недостаточно, чтобы выполнить все необходимое. В этом случае требуются дополнительные компоненты для термической обработки. Обычно используются компактные теплообменники типа "вода-воздух". Эти системы подключаются к центральным системам отопления и охлаждения здания. Также можно встроить в AHU теплообменник прямого расширения (DX), который будет работать как испаритель или конденсатор контура хладагента и охлаждать или нагревать обрабатываемый воздух. 

Для нагрева можно также использовать электрический нагреватель. Между тем, охлаждающий змеевик может быть адаптирован для того, чтобы помимо первоначального полезного эффекта оказывать и осушающее действие. Сначала его можно использовать в сухом виде. Содержание воды в приточном и наружном воздухе одинаково, конденсация не происходит. Если использовать для осушения, то вода собирается в виде конденсата и должна отводиться из AHU с помощью поддона и трубопровода. Для повышения энергоэффективности перепады давления воздуха и воды в нагревательных и охлаждающих змеевиках должны быть как можно меньше.

Вентиляторы

Существует множество различных вентиляторов, в том числе изогнутые вперед, изогнутые назад, аэродинамические и наклонные назад. Чтобы определить подходящий вентилятор, часто используется программное обеспечение для оценки статического давления и объема воздуха в AHU. Однако основное назначение каждого вентилятора одинаково - перемещать воздух в разные части здания. 

Наиболее часто используемый вентилятор - это свободно вращающийся вентилятор с прямым приводом и обратной кривизной. Вентиляторы с ременным приводом редко используются в современных AHU из-за их ограниченной энергоэффективности.

Вентиляторы управляются двигателем, чтобы обеспечить только требуемый поток воздуха. Это управление скоростью может осуществляться с помощью преобразователей частоты в случае двигателей переменного тока или с помощью прямого электронного управления в случае вентиляторов PM/EC. 

Мерой эффективности вентилятора является его КПД. В Европе эффективность вентиляторов регулируется Постановлением Европейской комиссии (ЕС) № 327/2011, которое предотвращает использование в Европе неэффективных комбинаций вентилятор/двигатель.

Шумоглушители 

В зависимости от места расположения AHU могут предъявляться высокие требования к уровню шума. В AHU шум генерируется компонентами в воздуховоде или блоке. Основным источником шума является вентилятор. Поэтому наиболее выгодное место для установки шумопоглощающих компонентов обычно находится рядом с этим источником. В AHU шумоглушители обычно устанавливаются непосредственно вверх или вниз по потоку от вентилятора. Однако, если шум передается от приточного воздуха к вытяжному или наоборот, можно рассмотреть другие варианты размещения. 

Шумоглушители обычно состоят из разветвителей, которые включают в себя поглощающий материал. Шум рабочего колеса снижается за счет модификации конкретного глушителя. Учитывая энергетические аспекты, перепад давления глушителей должен быть как можно меньше.

(Де)увлажнитель

В зависимости от применения AHU, влажность может быть важным фактором. Таким образом, ее необходимо контролировать и поддерживать в определенных интервалах.

Существует два основных способа добавления влаги в воздух. Чаще всего используется пар, поскольку это более точный метод. Однако можно использовать и воду в жидком виде. Увлажнение жидкой водой представляет собой адиабатический процесс испарения, который параллельно охлаждает воздух.  Для поддержания температуры приточного воздуха перед адиабатическим увлажнителем требуется нагреватель.

Обычно приложения, требующие увлажнения, также требуют осушения. Для уменьшения содержания воды в воздухе используется охлаждающий змеевик, который охлаждает воздух до температуры насыщения. В этих условиях содержание воды в воздухе образует конденсат. 

Смесительная секция

В смесительной камере происходит смена воздуха со стороны вытяжного блока на сторону приточного блока. Целью смешивания рециркуляционного воздуха является достижение идеальной комбинации воздуха, направляемого на кондиционирование. Это позволяет минимизировать требования к тепловой обработке путем объединения вытяжного воздуха для достижения - насколько это возможно - необходимой температуры воздуха. Это простой метод рекуперации тепла. Более сложные методы, такие как тепловое колесо и поперечные пластинчатые теплообменники, также существуют, но потребляют больше энергии.

Другие компоненты 

Хотя перечисленные компоненты являются наиболее распространенными, другие компоненты также могут быть полезны в зависимости от требований AHU. 

Непрямое адиабатическое охлаждение может быть установлено перед системой рекуперации энергии, на стороне вытяжного воздуха. Этот компонент используется только в летних условиях. Если вытяжной воздух содержит воду, вода испаряется, проходя через систему, поэтому вытяжной воздух охлаждается. Это означает, что он поступает в систему рекуперации энергии с пониженной температурой. 

В результате наружный воздух после системы рекуперации тепла охлаждается до гораздо более низкой температуры, чем без непрямого адиабатического увлажнителя. Другим важным дополнительным компонентом может быть использование байпасных систем для снижения сопротивления воздуха через другие компоненты установки, когда она не используется.

AHU для каждого типа зданий

Не имеет значения, для какого типа здания вы хотите установить AHU. Благодаря такому большому ассортименту адаптируемых модулей, которые можно добавлять или убавлять по мере необходимости, можно найти AHU, который будет соответствовать потребностям вашего здания. 

Ключевой компонент правильной покупки - провести исследование и решить, какой тип AHU лучше всего соответствует вашим требованиям.

Это может быть запутанным процессом с большим количеством различной информации. Именно здесь может помочь Eurovent.

Сертификация Eurovent

Eurovent ввел ряд критериев для сертификации и оценки кондиционеров воздуха. Таким образом, потребители могут сделать обоснованную и подходящую покупку вентиляционного оборудования для очистки воздуха в помещениях.

Любой продукт с сертифицированными Eurovent характеристиками будет маркирован этикеткой эффективности AHU, которая охватывает множество различных критериев.

Механические характеристики 

Сертифицированы следующие механические характеристики: 

• Прочность корпуса (CS)
• Утечка воздуха из корпуса (CAL)
• Утечка через байпас фильтра (FBL)
• Тепловое пропускание корпуса (TT)
• Коэффициент термического перекрытия (TBF)
• Акустическая изоляция корпуса

Эксплуатационные характеристики 

Сертифицированы следующие рабочие характеристики:

• воздушный поток - доступное статическое давление - потребляемая мощность 
• Уровень звуковой мощности в октавной полосе 
• Уровень звуковой мощности в воздухе 
• Мощность нагрева* 
• Мощность охлаждения* 
• Рекуперация тепла* 
• Потери давления на стороне воды* 

* Если стандартные характеристики модельного ряда

Сертификация Eurovent позволяет объективно сравнить оборудование и выбрать тот AHU, который наиболее полно удовлетворяет вашим требованиям. 

Это далеко не единственное преимущество сертификации. Она также может:

• Ввести отраслевой стандарт для измерения производительности кондиционеров. При сравнении продукции из разных стран жизненно важная информация может быть представлена в разных измерениях, что затрудняет ее оценку. Использование единой сертификации для всех кондиционеров означает, что параметры будут более простыми и понятными для потребителей.
• Eurovent - это беспристрастный, независимый и профессиональный аккредитованный орган, который выставляет объективные оценки на основании собственных выводов.
• Сертифицированные продукты соответствуют признанным стандартам, что делает их использование гораздо более безопасным.
• Потребитель может быть спокоен, зная, что сертифицированная продукция будет работать в соответствии со спецификациями, заявленными производителем, благодаря независимым испытаниям.

Связанный Практические информационные бюллетени