RU

Все, что вы должны знать о разумной вентиляции

Все, что вы должны знать о разумной вентиляции

Оптимальный баланс между качеством воздуха в помещении и экономией электроэнергии

Согласно общепринятой практике, водораспределительные сооружения работают по требованию, а не непрерывно. Тогда чем же отличается система распределения воздуха, когда каждый кубометр свежего воздуха, нагреваемого в течение всего отопительного сезона, может приносить существенную экономию и снижение воздействия на окружающую среду?

Концепция адаптивной системы вентиляции основана на принципе, который заключается в предоставлении жильцам достаточного количества свежего воздуха, когда он им необходим. Благодаря интеллектуальному управлению воздушным потоком экономия электроэнергии достигается в любое время, особенно когда необходимость в вентиляции низкая или отсутствует вовсе, что может составлять более половины всего времени. С другой стороны, любые действия, при выполнении которых происходит загрязнение воздуха в помещении, например: приготовление пищи, душ, стирка, или даже выделение химических соединений (мебель, отделка), приводят к необходимости создания большего воздухообмена для быстрого удаления загрязненного воздуха.

Поэтому каждую минуту адаптивная система вентиляции обеспечивает оптимизацию потребления тепловой энергии и качества воздуха внутри помещений в полностью автоматическом режиме. Каждая система компании Aereco проектируется с учетом этой концепции, которая, кроме создания комфортных условий для жильцов, обладает многими другими преимуществами системы вентиляции.

 

Лучший воздухообмен для большего комфорта

Регулируя расход воздуха в зависимости от потребностей в вентиляции, оборудование Aereco в значительной степени способствует улучшению качества воздуха внутри помещений. В жилом помещении, в случае нахождения в нем людей, уровень относительной влажности повышается. Чтобы эффективней удалить загрязненный воздух, приточные устройства открываются шире, пропуская больший объем воздуха. В процессе эксплуатации подсобных помещений (кухня, ванная, туалет) также выделяются пары воды. Более широкое открытие вытяжных устройств увеличивает воздухообмен, моментально удаляя загрязненный воздух.

 

Защита от влажности

В процессе жизнедеятельности человека повышается уровень влажности в помещении; на кухне и в ванной образуется конденсат, что приводит к появлению плесени на стенах. При значительном повышении влажности, гигрорегулируемые вытяжные решетки открываются шире, удаляя излишки влаги, тем самым исключая риск образования конденсата.

 

Контроль тепловых потерь

Зачастую вентиляция становится причиной тепловых потерь в помещении. Иногда этот показатель доходит до 50%, что характерно для большинства классических систем вентиляции. Между тем технология Aereco позволяет сохранять тепло в пустующих помещениях, автоматически сокращая расход воздуха.

 

Многочисленные дополнительные преимущества

Кроме высокого качества воздуха в помещении и оптимизации экономии электроэнергии, адаптивная система вентиляции обладает многочисленными косвенными преимуществами, связанными с сокращением среднего расхода воздуха:

v4a-whole-house-exhaust-fan-ventilation

Сокращение среднего энергопотребления с помощью вентилятора

Благодаря снижению средней скорости воздухообмена, адаптивная система вентиляции позволяет вентилятору эффективно работать с расходом воздуха ниже его максимального значения, при этом потребляя значительно меньше электроэнергии. Данный аспект способствует продвижению систем вентиляции Aereco, по сравнению со стандартными системами рекуперации тепла. Поскольку последние системы имеют два электродвигателя, работающие с более высокой частотой вращения (больший средний расход воздуха), их применение подвержено штрафным санкциям в связи с воздействием на окружающую среду и потреблением электроэнергии (главным образом первичной).

 

demand-controlled-ventilation-less-clogging-of-filters-air-ducts-and-terminals

Менее интенсивное загрязнение фильтров, воздуховодов и вентиляционных устройств

Статистическое сокращение потока воздуха, характерное для адаптивной системы вентиляции, приводит к уменьшению общего количества частиц, которые могут заблокировать компоненты, входящие в состав системы вентиляции, что прямо пропорционально общему объему воздуха, пропущенному через систему за определенный период времени. Таким образом, можно сократить объем технического обслуживания системы воздуховодов, а также потребление электроэнергии вентиляторами (при наличии фильтров).

 

demand-controlled-ventilation-increased-life-of-demand-controlled-exhaust-fans

Увеличение срока службы вентиляторов

Благодаря уменьшению среднегодового потока воздуха, адаптивная система вентиляции позволяет сократить время работы вентиляторов, тем самым увеличивая их срок службы. Фактически, срок службы вентилятора зависит от мощности, с которой он работает, а эта мощность имеет прямое отношение к потребности в среднем расходе воздуха, проходящего через систему вентиляции.

 

 

demand-controlled-ventilation-greater-availability-of-pressure-and-airflow-for-terminals

Больший воздухообмен для вытяжных устройств

Регулирование расхода воздуха в системе воздуховодов, установленных как в индивидуальном, так и многоквартирном доме, позволяет избежать перегрузки в результате излишней скорости потока воздуха, которая может возникать в системах вентиляции с постоянным воздухообменом. Таким образом, расход воздуха в комнатах или жилых помещениях, для которых требуется меньший объем, перераспределяется в пользу комнат и жилых помещений с более высокой потребностью в вентиляции.

 

demand-controlled-ventilation-reduced-size-of-air-ductwork

Уменьшенный размер системы воздуховодов для уменьшения площади размещения

Регулирование потока воздуха позволяет уменьшить размер системы воздуховодов вентиляции, используя тот факт, что в коллективной системе вентиляции все вентиляционные устройства не работают одновременно на максимальном уровне. Данное явление, называемое управлением временем подачи воздуха, было проверено при выполнении многочисленных натурных испытаний в реальных условиях, проводимых специалистами компании Aereco. Система воздуховодов может быть подобрана по размеру с учетом общего расхода воздуха, величина которого меньше суммы величин максимального воздухообмена, и уменьшена по сравнению с системами вентиляции с постоянным расходом воздуха, размер которых соответствует точной сумме потоков воздуха. Уменьшение размера приводит к получению воздуховодов меньшего размера и, следовательно, к меньшей требуемой площади размещения.

 

Преимущества

Предлагая расход воздуха, адаптированный к потребностям жильцов, регулируемое вентиляционное оборудование Aereco уменьшает теплопотери, обеспечивает хорошее качество воздуха и предотвращает появление конденсата.

Разработанная компанией Aereco в 1984 году гигрорегулируемая система вентиляции, до сих пор является одной из передовых технологий в вентиляционной области.

Режимы регулирования расхода воздуха для каждого типа загрязнений

Правильная вентиляция: данная концепция лежит в основе всего вентиляционного оборудования Aereco. Элементы  вентиляционной системы контролируются и управляются в зависимости от типа загрязнений и потребностей каждой отдельной комнаты. Чаще всего используются следующие режимы:

 

Гигрорегулируемый расход воздуха

Принцип: управление в зависимости от уровня относительной влажности воздуха.

Гигрорегулируемый датчик подчиняется принципу известного физического явления: при увеличении влажности некоторые материалы удлиняются, а при уменьшении – сужаются. В соответствии с этим принципом, 8 или 16 полиамидных полосок приводят в действие одну или несколько заслонок, регулируя поток воздуха в зависимости от уровня относительной влажности в помещении.

 

Чем выше уровень влажности внутри помещения, тем больше открываются заслонки. Датчик находится изолированно от направления воздушного потока и измеряет уровень влажности только внутри помещения. Кроме того, благодаря системе тепловой корректировки, процесс открытия заслонок происходит независимо от внешних климатических условий.

Гигрорегулируемая технология Aereco используется в приточных и вытяжных устройствах, которые располагаются в помещениях, где уровень влажности отражает степень загрязненности воздуха (спальни, кухни, ванные комнаты).

humidity_sensitive_ariflow

demand-controlled-ventilation-greater-availability-of-pressure-and-airflow-for-terminalsРучное управление расходом воздуха

Принцип: управление расходом во время интенсивного загрязнения.

В помещениях, где относительная влажность не может быть использована в качестве  оперативного индикатора интенсивного загрязнения (кухня, туалет и пр.), пользователь,  посредством вытяжного устройства, может активировать пиковый расход воздуха для моментального удаления неприятных запахов. Включение пикового режима может производиться нажатием на кнопку, или с помощью пульта дистанционного управления. Эта функция может стать дополнением к гигрорегулируемой системе расхода воздуха.

 

 

tda-infra-red-sensor-ventilationПиковый расход воздуха от датчика присутствия

Принцип: автоматическое увеличение расхода воздуха при нахождении человека в помещении.

При нахождении в помещении человека, датчик присутствия автоматически активирует пиковый режим расхода воздуха. Данная технология позволяет экономить тепловую энергию,накопленную во время отсутствия людей в помещении.

Модуль состоит из пироэлектрического датчика, фиксирующего инфракрасное излучение, фокусируемое через линзу Френеля. С длиной луча 4 метра и углом обнаружения 100˚, датчик предлагает оптимальный режим работы. Датчик непрерывно измеряет инфракрасные лучи, и как только обнаруживает колебания, посылает сигнал для обработки на электронную карту, которая, в свою очередь, его анализирует и затем активирует привод, управляющий открытием створок вытяжного устройства.

Данная технология применяется в вытяжных устройствах, устанавливаемых в помещениях, где относительная влажность воздуха не может использоваться в качестве индикатора загрязненности воздуха (туалеты, офисы и пр.).

 

co2-cov-sensor-pollutant-vignetteИспользование датчиков CO2 или VOC

Принцип: управление воздушным потоком в зависимости от уровня концентрации CO2 или VOC (летучие органические соединения).

Оба датчика управляются одинаковым способом: в зависимости от настроек. Когда уровень CO2 (или VOC, в зависимости от версии оборудования) ниже установленного порога, расход воздуха остается на минимальном уровне. Как только концентрация загрязняющих веществ увеличивается, срабатывает пиковый расход, который длится до тех пор, пока качество воздуха не будет соответствовать первоначальным настройкам.

 

 

Параметры контроля расхода воздуха

Выбор параметров контроля расхода воздуха зависит от типа помещений и фактических потребностей в свежем воздухе находящихся внутри людей. Ниже представлена таблица с указанием предпочтительных модификаций вытяжных устройств в зависимости от места предполагаемого размещения:

 

Параметр контроля Присутствие Гигрорегулирование + ручная активация Гигрорегулирование + присутствие Присутствие с таймером Гигрорегулирование + присутствие с таймером
Жилье
Кухня ++ ++++
Ванная ++++ +++ +++ +++
Туалет ++++ ++ +++ ++++ +++
Совмещен. с/у + + ++ +++ ++++
Постирочная ++++ +++ +
Школы
Классы +++ + + +
Уборные ++++ ++ +++ ++++ +++
Офисные здания
Офисы +++ + + +
Переговорные +++ + + +
Фитнес центры
Раздевалки +++ ++ ++ +++ +++
Душевые ++++ +++ +++ +++
Корабли
Каюты (ванная – туалет) ++ ++ +++ +++ ++
Дома на колесах
Кухня ++ ++++ +++
Ванная и туалет + + ++ +++ +

 

Углекислый газ (CO2) Летучие органические соединения (VOC) Дистанционное управление Фиксированный расход
Жилье
Кухня ++ +++ +
Ванная +
Туалет ++ +++ +
Совмещен. с/у ++
Постирочная ++
Школы
Классы ++++ ++++ +
Уборные ++ +++ +
Офисные здания
Офисы ++++ ++++ +
Переговорные ++++ ++++ +
Фитнес центры
Раздевалки ++++ ++++ +
Душевые + ++
Корабли
Каюты (ванная – туалет) ++++ +++ ++
Дома на колесах
Кухня +++ +++ +++
Ванная и туалет +++ ++++ ++

 

 

Гигрорегулируемая вентиляция

Изобретенная в 1984 году компанией Aereco, гигрорегулируемая система вентиляции заключается в автоматическом (без использования электричества) изменении расхода воздуха в зависимости от уровня относительной влажности внутри помещения.

Сравнение адаптивной вентиляции и системы с рекуперацией тепла

Механическая система вентиляции Aereco: соответствующая недорогая альтернатива системам с рекуперацией тепла

Исследование проводилось в 2008 году Институтом строительной физики Фраунгофера с целью сравнения производительности механической гигрорегулируемой системы вентиляции Aereco с системами рекуперации тепла.

FLY387GB_fraunhofer_v2_vignette89

Исследования проводились в квартире площадью 75 м², в которой находились 3 человека. Температура внутри квартиры 21°C. Коэффициент теплопередачи 0,25  Вт/м²K. Были использованы три типовых погодных периода (данные предоставлены Немецким Метеорологическим Институтом):

  • Холодный
  • Умеренный
  • Теплый

Представленные результаты соответствуют холодному типу погоды (при котором использование рекуперации приводит к наибольшей энергоэффективности).

Расчет потребляемой энергии приточного и вытяжного вентилятора в системе с рекуперацией тепла, по сравнению с гигрорегулируемой механической системой вентиляции (источник – IBP-Bericht RKB-12-2008). Подробнее здесь.

 

Энергоэффективность

Исследование показало, что регулируемая механическая система вентиляции Aereco за один отопительный период сгенерировала дополнительное потребление энергии всего на 1.070 кВт/ч больше, чем система с 80%-ой рекуперацией тепла. Данный показатель эквивалентен 47 евро – и это на много меньше, чем стоимость ежегодной замены фильтров, которая обязательна для поддержания рабочих эксплуатационных характеристик в системах рекуперации тепла (график № 1).

В конечном счете, первоначальная стоимость системы с рекуперацией тепла (с учетом доставки и установки) по сравнению с механической системой вентиляции Aereco, никогда не окупается, тем более принимая во внимание необходимую ежегодную замену фильтров (график № 2).

 

Total-energy-consumption-of-various-ventilation-systemsГрафик 1

Operating-costs-and-R.O.I.-of-various-ventilation-systems

График 2

Экологические преимущества для окружающей среды

Энергоэффективность системы вентиляции Aereco обусловлена тем, что ее единственный вентилятор потребляет меньше электроэнергии, чем два вентилятора с предварительным нагревом воздуха в системе рекуперации тепла. Принимая в расчете PE-фактор2 2.7, влияние на потребление первичной энергии и, как следствие, выделение CO2 демонстрирует преимущество гигрорегулирования в качестве исходного фактора для работы системы вентиляции.

Качество воздуха в помещении

Данное исследование также показало, что в реальных условиях, вентиляция Aereco поддерживает уровень CO2 ниже 1.200 ppm, что гарантирует оптимальное качество воздуха внутри помещения (см. график ниже).

daily-variation-of-CO2-inside-the-dwelling-equipped-with-Aereco-demand-controlled-MEV

 

 

Температурно-зависимый характер входного воздушного потока

thermal-behaviour-of-the-humidity-sensitive-air-inlet

 

Управление температурой датчика для обеспечения его работы в любое время года

Положение заслонки гигрорегулируемого приточного устройства напрямую определяется величиной относительной влажности, измеряемой в месте установки датчика. Тем не менее эта величина может отличаться от значения, измеренного в центре помещения, в котором установлено конкретное приточное устройство, так как при одной и той же абсолютной влажности относительная влажность изменяется в зависимости от температуры. Далее, нетрудно понять, что температура на уровне датчика приточного устройства оказывает определяющее воздействие на измерение относительной влажности. Таким образом, чрезвычайно важным фактором является контроль этой температуры для обеспечения управления положением воздушных заслонок вне зависимости от климатических условий (внутренняя и внешняя температура, внутренняя и внешняя относительная влажность) и для подстройки непосредственно под реальное значение влажности внутри помещении.

 

Значимость “правильного” температурного коэффициента

Температурный коэффициент CT определяется по формуле: Tдатчика = Tкомнатная – CT x (Tкомнатная – Tнаружная)

Где T = температура в oC

Несколько лет исследований позволили определить и управлять идеальным значением коэффициента CT. При значениях коэффициента CT в пределах 0,25-0,32 гигрорегулируемые приточные устройства от Aereco имеют широкий диапазон режимов для регулирования воздушного потока в любое время года и способны реагировать даже на незначительное увлажнение воздуха в помещении. Зимой в пустой комнате с низким уровнем относительной влажности (RH) заслонка приточного устройства находится в закрытом положении, но готовая в любой момент приоткрыться при любом увеличении влажности внутри помещения. Более 30 лет исследований позволили Aereco достигнуть идеальной производственной настройки и стабильности данного температурного коэффициента.

 

Последствия слишком высокого значения температурного коэффициента

При более высоких значениях температурного коэффициента (TC > 0,32) из-за плохой изоляции датчика от наружного воздуха, температура датчика зимой будет слишком низкой. Таким образом датчик будет считывать слишком высокий уровень влажности, что приведет к слишком большому открытию заслонки приточного устройства даже при низком значении влажности внутри помещения. При этом способность к изменению потока крайне уменьшается, что приводит к увеличению температурных потерь, в частности на перекрестный поток, и ухудшает качество воздуха в жилых помещениях (воздушный поток будет недостаточен). Помимо этого, слишком низкая температура датчика вызывает критичное увеличение гистерезиса (разницы между прямым и обратным ходом кривой открытия-закрытия/влажности), что в дальнейшем не позволяет корректно определить положение заслонки для известного уровня относительной влажности.

 

Сравнение различной продукции согласно стандарту EN 13141-9

 

График изменения уровня влажности в зависимости от температуры на примере приточного устройства Aereco

Стандарт EN 13141-9, определяющий методы проверки гигрорегулируемых приточных устройств, включает в себя требования по изотермическим измерениям (воздух в помещении и снаружи при одинаковой температуре) и неизотермическим (холодный наружный воздух) с целью оценки воздействия температурного коэффициента на работу гигрорегулируемых приточных устройств. Как показано на графике ниже, кривая графика Гигрорегулируемое приточное устройство Аэрэко (представленная модель: EHA2 5-35) слегка сдвигается влево (для открытия заслонки требуется более низкая относительная влажность) при низкой наружной температуре воздуха (10°C, синяя кривая). Таким образом, продолжительная амплитуда модуляции и подобные, близкие к изотермическим процессам операции (серая кривая), сохраняются даже при низком среднем значении относительной влажности воздуха в помещении в зимнее время.

 

 

График изменения уровня влажности в зависимости от температуры на примере обычного приточного устройства

При слишком высоком значении температурного коэффициента приточного устройства (плохая изоляция датчика), как в случае теста гигрорегулируемого приточного устройства (другой марки), неизотермическая операция при наружной температуре в 10oC (синяя кривая) не допускает нужной модуляции воздушного потока согласно значению RH внутри помещения. При слишком низкой температуре датчика происходит увеличение считываемого значения RH в сравнении с действительной относительной влажностью в центре помещения. Вследствие этого приточное устройство почти всегда находится в открытом состоянии, больше не контролируя поток воздуха. Данное явление усиливается при уменьшении наружной температуры.