Приточная вентиляция с подогревом воздуха своими руками. Принцип работы и типы рекуператоров. Автоматизированный подогрев воздуха в приточной вентиляции

Приточная вентиляция - это необходимая мера в помещениях любого назначения, будь то жилой дом, офис или производственный цех. Нормальная циркуляция воздуха обеспечивает находящихся внутри достаточным количеством кислорода для нормального самочувствия и продуктивной деятельности.

В некоторых промышленных помещениях с вредным или опасным производством использование приточной вентиляции вообще является обязательным по санитарным нормам мероприятием. Эта мера необходима для защиты персонала от вредных испарений и веществ, которые выделяются в воздух в процессе производства.

Приточная вентиляция в холодное время года имеет один существенный недостаток - поступающий воздух с улицы намного холоднее, чем в помещении, за счет этого могут возникать сквозняки и повыситься заболеваемость живущих или работающих людей. Для этих целей используется подогрев приточной вентиляции, обеспечивающий поступление воздуха уже комнатной температуры даже в самую суровую зиму.

Принцип работы вентиляции с подогревом

В конструкции вентиляционной системы с подогревом воздуха предусматриваются средства, повышающие температуру потока до заданной. В зависимости от конфигурации и производительности системы это может быть водяной или электрический колорифер, или рекуператор, использующий для подогрева воздуха температуру отводимого из помещения.

Подача подогретого воздуха позволяет сохранить температуру в помещении на одном и том же уровне и предотвратить появление сквозняков. Такая система пригодится как в жилых, так и в офисных или промышленных помещениях, где постоянно находится большое количество людей.

Конструкция вентиляции с подогревом

Независимо от размеров и характеристик производительности приточная вентиляция с подогревом воздуха состоит из основных элементов:

воздухозаборная решетка устанавливается на входе с улицы и несет не только декоративную нагрузку, но и защищает систему вентиляции от крупного мусора, опавших листьев, насекомых, мелких животных или птиц;
клапан - защитный барьер, который при отключении вентилирования перекрывает доступ холодного воздуха с улицы или уменьшает количество его подачи. При необходимости автоматизации клапан подключают к электроприводу, связанному с управляющим блоком системы;
фильтры разной степени очистки удерживают сажу, уличную пыль, цветочную пыльцу и аллергены. Для качественной очистки воздуха фильтры требуется регулярно обслуживать в процессе эксплуатации;
колорифер - водяной или электрический нагревательный элемент, который доводит подаваемый воздух до комфортной температуры. В небольших вентиляционных системах проще использовать для нагрева электрику, масштабную систему можно подключить к отоплению здания, чтобы не ставить дополнительное оборудование.

Дополнительно приточная вентиляция с подогревом воздуха может включать диффузоры для равномерного распределения потоков, вентиляторы для нагнетания давления в системе, глушители шума работающих приборов и рекуператор, использующий тепло отводимого воздуха для нагрева свежего.

Виды рекуператоров

В современном строительстве используют два типа рекуператоров, обладающих рядом особенностей:

роторные модели работают от электричества - в их корпусе вращается ротор, открывающий по очереди клапаны притока и вытяжки воздушных масс. Такие устройства довольно громоздки, поэтому подходят для установки в больших вентиляционных системах;
пластинчатые рекуператоры подразумевают наборный блок из пластин, через которые в разных направлениях проходит теплых и холодный воздух. В этом случае потоки не смешиваются, а приток нагревается за счет охлаждения отводимого объема. Пластинчатые модели выпускаются в небольшом размере и не требуют к себе повышенного внимания в эксплуатации.

Автоматизация подогрева воздуха

Приточную вентиляцию с рекуператором или колорифером можно автоматизировать так, чтобы за ней не требовалось постоянно следить и регулировать режим работы. В таких случаях при монтаже используются дополнительные элементы и автоматика:

вся система подключается к общему пульту управления, на котором пользователь может задать необходимые настройки;
в системе предусматривается таймер, по которому включается и отключается подогрев поступающих воздушных масс;
колорифер может быть подключен к вытяжному вентилятору, чтобы запускать подогрев сразу при включении отвода воздуха;
в воздуховодах устанавливаются манометры для контроля за перепадами давления в системе;
на входе устанавливают клапан, отсекающий приточные воздушные массы при необходимости.

Автоматизированная приточная вентиляция с подогревом - очень удобное решение, но отличается высокой стоимостью, поэтому может использоваться не в каждом жилом доме.

Вентиляция с водяным подогревом

В качестве нагревательного элемента в приточной вентиляции может использоваться радиатор, заполненный теплоносителем. Его можно подключать к отопительной системе здания и управлять температурой централизованно с помощью сервоприводов на клапаны и смеситель.

Водяной подогрев приточной вентиляции выгоднее электрического, но в его эксплуатации есть ряд особенностей. Например, в таких системах высок риск замерзания воды в нагревателе, когда система работает на минимальной мощности или отключена на выходные или ночное время.

Бытовая вентиляция с подогревом

В условиях квартиры или небольшого дома необязательно делать проект вентиляционной системы, чтобы обеспечить комнаты достаточным количеством свежего воздуха. Компактные бытовые приборы бризеры решают вопрос вентиляции и подогрева воздуха в зимний период.

Несмотря на большое количество разных моделей и производителей бризеров, существенная разница в них заключается только в мощности, влияющей на количество поставляемого воздуха. В остальном конструкция у них похожая и включает ряд основных элементов:

воздуховод - плотная трубка, через которую уличный воздух поступает в прибор;
воздушный клапан - защитный механизм, который удерживает теплый воздух внутри помещения и не пропускает холодный с улицы, пока система отключена;
система очистки - несколько фильтров разной плотности, необходимых для задержания крупного и мелкого мусора, уличной пыли, запахов. В некоторых моделях используются противоаллергенные фильтры тонкой очистки - такие устройства подойдут для установки в детской или квартире, где живут аллергики;
блок нагрева - чаще всего керамические пластины, которые нагреваются до заданной температуры и передают тепло воздушному потоку.

Бытовые бризеры комплектуются пультом управления с понятными маркировками, позволяющими даже непрофессионалу настроить работу прибора для комфортной вентиляции помещения.

Альтернативный подогрев воздуха

Еще один вид подогрева воздуха для приточной вентиляции - солнечные коллекторы, нагревающиеся без воды и электричества. В таком устройстве металлические трубки располагаются в герметичном коробе на улице и нагреваются солнечным светом. С помощью вентилятора воздух из коллектора поступает в помещение, сохраняя в нем комфортную температуру.

Обязательный минимум для российской зимы: шарф, шапка, перчатки, вентиляция с подогревом воздуха. Как выбрать вентиляцию, которая защитит от холода, и во сколько это обойдется.

Начнем с вопроса о том, в каких случаях возникает необходимость установить приточную вентиляцию. Вентиляция требуется там, где душно, не хватает воздуха, «нечем дышать», нет бодрости, и самочувствие оставляет желать лучшего - в общем, почти везде в современных зданиях. Основная функция любого типа приточной вентиляции – обеспечить приток воздуха в помещение и избавить от духоты. Однако хорошая современная вентиляция выполняет и другие функции: очистку приточного воздуха от вредных примесей и его подогрев до приемлемой температуры.

В условиях российского климата подогрев в системе вентиляции – не роскошь, а необходимость. Приточная вентиляция без подогрева, во-первых, впускает холодный воздух с улицы, что чревато понижением комнатной температуры, сквозняками и простудными заболеваниями. Во-вторых, такая вентиляция может промерзать сама и провоцировать промерзание стены, в которой она установлена.

Поэтому везде, где отрицательные температуры за окном не редкость, требуется приточная вентиляция с подогревом воздуха.

Типы вентиляции с подогревом воздуха

Системы вентиляции с подогревом приточного воздуха делятся на два основных типа.

Центральная вентиляция

За температуру притока отвечают, как правило, приточные вентиляторы с подогревом воздуха. Подогрев осуществляется при помощи калорифера, который бывает электрическим и водяным. Первый работает от электросети, второй встраивается в центральную отопительную систему. Некоторые воздухонагреватели снабжаются рекуператором, благодаря которому возможен теплообмен между выводимым наружу нагретым воздухом и поступающим с улицы холодным.

Центральная вентиляция, без сомнения, очень функциональная система. Однако она имеет свои требования: ей нужно много места под размещение, для проектирования придется привлекать специалистов, а установка потянет на полноценный ремонт. А самое главное – понадобятся значительные денежные вложения.

Компактная приточная вентиляция с подогревом воздуха – бризер

* Сейчас базовая станция управляет бризерами. Скоро появится возможность подключать другую климатическую технику: кондиционеры, увлажнители, очистители воздуха и др.

РЕЗЮМЕ: ПО ЭФФЕКТИВНОСТИ БРИЗЕР СПОСОБЕН ЗАМЕНИТЬ ЦЕНТРАЛЬНУЮ СИСТЕМУ ВЕНТИЛЯЦИИ С ПОДОГРЕВОМ ПРИТОЧНОГО ВОЗДУХА, ПРИ ЭТОМ ОН ДОСТУПЕН ПО ЦЕНЕ И ПРОСТ В УПРАВЛЕНИИ.

Вентиляция с подогревом воздуха – система, обеспечивающая качественный воздухообмен, очистку, увлажнение и подогрев поступающего воздуха. Такое оборудование незаменимо в зимнее время года. Воздушные массы, поступающие с улицы в помещение, имеют низкие температуры. Хозяева мерзнут, а отделка самой комнаты страдает: рассыхаются деревянные элементы, отклеиваются обои. Поэтому для жилых и производственных зданий оптимальным вариантом становится вентиляция с подогревом.

Как функционирует вентиляция с подогревом воздуха?

Вся система включает следующие элементы:

1. Воздухозаборная решетка.

Деталь, непосредственно контактирующая с окружающей средой. Решетка имеет разные формы и размеры. Выполняет декоративную функцию. А также предупреждает проникновение в вентиляцию осадков или посторонних предметов.

2. Клапан.

Это препятствие, которое встречают на своем пути воздушные массы. Клапан не дает воздуху с улицы попасть в комнату, когда вентиляция отключена. Он также предотвращает прохождение холодных потоков в зимний период.

Многие варианты вентиляционной системы имеют клапан с электрическим приводом. Последний позволяет автоматизировать управление.

3. Фильтр.

Защищает систему и помещение от загрязнений извне. Отработанный фильтр необходимо регулярно менять.

4. Калорифер.

Именно этот элемент производит подогрев воздушных потоков в зимний период. Калорифер бывает водяным и электрическим.

Для небольших помещений подойдет вентиляция с электрическим воздухонагревателем. В больших комнатах лучше использовать системы с водяным калорифером. Эксплуатация электрического нецелесообразна: придется оплачивать крупные счета за электроэнергию.

Дополнительные детали вентиляционной системы:

Рекуператор. Перемешивает с теплым воздухом холодные воздушные массы, благодаря чему они нагреваются. В результате затраты на подогрев потоков снижаются. Впоследствии теплый воздух удаляется из системы.
Вентиляторы. Обеспечивают подачу свежего воздуха, который расходится по воздуховодам.
Шумоглушитель. Важная деталь в системе приточной вентиляции с водяным калорифером. Сглаживает шум от работы вентилятора.
Диффузоры. Равномерно распределяют попавшие в комнату воздушные массы.

Как обеспечивается управление вентиляционной системой?

Вентиляция с подогревом отличается простотой в управлении. Отдельные ее элементы снабжены устройствами, которые помогают настраивать функционирование системы, отслеживать ее работу.

Приточную вентиляцию с подогревом придется автоматически обслуживать. Да и установку лучше доверить профессионалам. Возникает вопрос: зачем это нужно? Если можно просто проветрить комнату?

Конечно. Всегда можно приоткрыть форточку или все окно. Устроить на полчаса-час сквозняк в комнате и подышать воздухом с выхлопными газами. Приточная вентиляция с подогревом заметно выигрывает в сравнении с естественной. Система будет обеспечивать приток свежего воздуха в автоматическом режиме, его очищение и нагревание. Все, что нужно для комфортного проживания.

Приточная вентиляция является одним из основных компонентов систем кондиционирования помещений. Но, кондиционирование, вовсе не всегда означает наличие кондиционера. Существуют, более экономически оправданные технические решения, одним из которых является приточная вентиляция с подогревом. Наиболее отчетливо потребность в ней выражена в помещениях, где существует необходимость удаления нежелательной ароматики, например это – биологические и химические лаборатории, различные предприятия фармацевтики. Нелишним будет наличие такой приточки для помещений, где по тем или иным причинам, вынуждено, находится большее число людей, чем предполагают действующие санитарные нормы.

«Типовой» вентиляционный блок обогреваемой приточки изображен на фото 1.

Фильтр состоит из вкладыша синтепона или иглопробивного войлока и может также включать вкладыш активированного угля, а также электростатический фильтр, в зависимости от требования к очистке поступающего воздуха. Вентилятор, как правило, выполняется на основе асинхронного двигателя специальной конструкции, однофазного или трехфазного электропитания фото2.

Фото 2

Иногда такой вентилятор называют канальным. При желании избавиться от шума вентилятора полностью, используют вентилятор для уличной установки с воздухозаборным узлом в виде улитки. В них, как правило, и двигатель мощнее и рассчитан он на больший диапазон температур.

Нагреватели для приточки отличаются разнообразием. Это могут быть электроТЭНы с оребрением или без, керамические, изготавливаемые из полупроводниковых структур. Наиболее дешевыми являются ТЭНы. Они, как впрочем и многие другие виды нагревателей, предназначены для работы в условиях постоянного обдува воздухом. По этой причине эти нагреватели, как правило, комплектуются защитным термостатом для возможности их отключения от питающего напряжения, если этот обдув по какой-либо причине прекращается. Иногда наладчики приточек допускают ошибку, используя этот термостат для регулирования температуры воздуха на выходе установки, чего категорически не следует делать, поскольку во-первых такого рода термозащитные приборы имеют ограниченное конструкцией число срабатываний, во-вторых термостат переключается при достаточно длительном воздействии охлаждения или нагрева и, наконец, процесс переключения термостата никак не оказывается привязанным к переходу сетевого напряжения через нулевой уровень, что приводит к искрению на контактной площадке и преждевременному ее обгоранию. Исходя из всего этого, хорошим правилом было бы быть: задействовать контакт термостата для отключения симисторного коммутатора в случае возможного перегрева в зоне ТЭНов, о чем речь пойдет дальше.

Итак, становиться понятно, что нагрев нагревательного блока приточной вентиляции должен быть дозированным и эту дозировку целесообразно выполнить на основе симисторного коммутатора. Одним из вариантов управления симисторным коммутатором может являться использование прибора измерителя –регулятора температуры с LED индикатором показаний этой самой температуры. Тем, кто имел дело с холодильной техникой, наверняка известны приборы -регуляторы температуры серии EVKO. Мне неоднократно приходилось приспосабливать данные регуляторы для регулирования температуры воздушных электронагревателей. Для примера возьмем прибор EVK201 (фото3).

Фото 3

Прибор рассчитан на работу в паре с термисторным датчиком температуры РТС типа, которым может быть в комплекте с прибором или покупается отдельно.

Выходным органом регулирования в EVK201 является встроенное внутрь малогабаритное электромагнитное реле реле с током контакта до 10 А и напряжением =12В, получаемым от внутреннего блока питания EVK201. Кроме того, поскольку прибор изначально предназначен для работы с холодильными установками, нам следует изменить и логику работы EVK201, т.е. при достижении температуры регулятор должен будет отключать ТЭНы, а не включать холодильный компрессор холодильника.

Проделать эти две доработки не особо трудно, поскольку прибор лицевой панелью с LED индикатором, в которую впаивается плата управления, может быть легко разобран, разблокировкой защелок, для проведения указанных модификаций. Реле (его здесь следует заменить на электронное, на базе оптопары с переключением по переходу напряжения через ноль, например MOC3083) можно удалить выпаиванием или просто перерезать проводящую дорожку резаком. Необходимо также добавить в схему инвертор, на транзисторном ключе, для изменения логики работы с подключением к последнему транзисторному ключу, который легко определяется по близости к выходному электромагнитному реле) см. рис1.

Рис 1

На клемму выхода 4 модифицированного EVK201, таким образом, подключается коллектор этого транзисторного инвертора (через r2). Датчик температуры целесообразно расположить сразу после блока с нагревателями, в 10 см от последних, сверху короба. Почему именно так? Дело здесь в том, что в случае непредвиденного снижения потока воздуха через нагреватель (остановился вентилятор, забился фильтр) горячий воздух, конвективно, будет поступать от нагревателей к температурному датчику и отключит нагрев, возможно, даже до того, как сработает термостат, что вне сомнения увеличивает рабочий ресурс последнего.

Вся документация по приборам EVK доступна в сети. Уставку на отключение, с помощью кнопок, устанавливаем на требуемую температуру, руководствуясь документацией на EVK (см. вложение). Гистерезис регулятора устанавливаем минимальный 0,1 Град С. Как показывает практика прибор реагирует на переключение с скоростью не более 0,2 сек, что выгодно отличает его от аналогов и избавляет пользователя от неприятных ощущений, связанных с контрастом температуры приточного воздуха, в сезон, когда снаружи достаточно низкая температура.

Рис 2

На схеме рис 2 приведен пример практической реализации блока управления подогревом приточного воздуха с основным и вспомогательным вентиляторами В1 и В2. На фото 4 показана внутренняя часть блока.

Фото 4

Вариант лицевой части блока управления приточкой для химической лаборатории, с двумя группами ТЭНов, показан на фото 5.

Фото 5

В данной реализации вспомогательная группа ТЭНов автоматически включается, если основная группа «не справляется» ввиду слишком низкой температуры наружного воздуха и/или высокой скорости вентилятора. В этом случае гистерезис для прибора вспомогательной группы настраивается с достаточным разбегом в несколько градусов, с тем, чтобы эти коммутации (осуществляются с помощью магнитного пускателя) были бы достаточно редкими и не тревожили бы тем самым пользователя.

Отметим в заключение ряд важных моментов. Большую гибкость в работе приточной вентиляции может обеспечить регулирование скорости канального вентилятора. Наиболее простое решение для этого – диммер, для однофазного двигателя и/или регулятор мощности на основе ранее предложенных автором схем (http://сайт/house/1-385.php). При этом следует учесть, что регулировать скорость вентилятора возможно лишь в некоторых пределах при условии, чтобы она не понижалась ниже некоего критического предела, начиная с которого возможен перегрев нагревателей. Также необходимо учитывать и требования противопожарных мероприятий, согласно которым при возникновении в помещении пожарной ситуации, что в настоящее время достаточно надежно определяется более – менее современными пожарными извещателями, приточная вентиляция должна прекратить работу.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Мой блокнот
VT2	Биполярный транзистор	BC547C	1	Монтаж внутри EVK	В блокнот
V1-V3	Симистор	BT139B-800F	3		В блокнот
VD1-VD3	Оптопара	MOC3083M	3		В блокнот
LD1	Светодиод	АЛ307А	1		В блокнот
LD2	Светодиод	АЛ307Б	1		В блокнот
R1	Резистор	510 Ом	1		В блокнот
R2	Резистор	20 кОм	1	2Вт

Установка приточной вентиляции с подогревом воздуха позволяет обеспечить поступление чистых воздушных потоков в квартиру и существенно улучшает микроклимат в помещении. Современные приборы имеют функцию регулировки температурного режима и позволяют выбрать необходимый уровень притока воздушных масс. Такие системы очень просты в эксплуатации и не занимают много места в доме.

Показать всё

Характеристика оборудования

Современная приточка с подогревом для квартиры поможет, если в помещении душно, наблюдается недостаток воздуха и жильцам некомфортно находиться в доме. Такое оборудование не только выполняет приток свежего воздуха и очищает его от пагубных компонентов, но и нагревает до нужной температуры.

Функция подогрева очень необходима, поскольку стандартная вентиляционная система впускает с улицы холодные потоки воздуха. Это приводит к понижению температуры в помещении, вызывает сквозняки и провоцирует возникновение простудных заболеваний. Кроме того, подобное оборудование может замерзнуть и привести к промерзанию стены, в которой оно вмонтировано. По этой причине приточный вентилятор с подогревом воздуха - необходимая вещь в зимнее время года.

Разновидности систем

Существует множество видов вентиляторов с нагревом воздуха. Однако все эти аппараты делятся на две основные группы:

Бризер размещается на стене, в которой предварительно делается небольшое отверстие для вхождения воздуха с улицы. Система работает следующим образом:

Благодаря такой системе работы, в квартире не возникает сквозняков даже в суровые морозы. Тепло в доме поддерживается без каких-либо усилий со стороны владельца.

приточная вентиляция с подогревом

Вне зависимости от модели все приточные системы устроены похожим образом. Они состоят из следующих элементов:

Кроме того, в системе присутствуют дополнительные элементы. Это рекуператор, диффузоры, и вентиляторы.

Рециркуляция позволяет сократить затраты на обогрев помещения. Такая система работает по следующему принципу:

Приточно-вытяжная вентиляция деревянного загородного дома

Нагревание приточных масс может происходить благодаря рекуператору. Это оборудование можно разделить на два вида:

В таких системах подогрев воздуха происходит благодаря водяному нагревателю. Этот элемент представляет собой радиатор с трубами, внутри которых размещается энергоноситель. Схема работы следующая: теплоноситель согревает трубки до необходимого состояния и они делятся теплом с оребрением, за счет которого происходит нагрев воздуха.

Система с водяным подогревом очень выгодна, но, так как внутри нее находится вода, есть риск ее промерзания при спокойной работе радиатора. Такое оборудование регулируется с помощью сантехнического и электрического элемента:

Область с датчиками регулировки температуры и контроллера. Сервопривод, осуществляющий контроль клапана.
Смеситель, ответственный за согревание теплоносителя до требующейся температуры.

Электрический элемент способен управлять сантехническим узлом. Нужно лишь поставить температурный режим нагрева, и устройство само будет выполнять эту программу.