Сайт научно-технического журнала «Инженерные системы. АВОК Северо-Запад»

Вентиляционное оборудование с термоприводами — эффективный способ снижения затрат

К. В. Кочарьянц, директор по научной работе ООО «Арктос»

С. А. Кун, региональный менеджер по Северной и Восточной Европе VERNET SAS

Система вентиляции и кондиционирования является необходимым элементом зданий, практически любого назначения. В последнее время она также активно устанавливается и в жилые помещения. При этом вентиляция — одна из самых дорогостоящих инженерных систем как на стадии строительства, так и в период эксплуатации. Поэтому так важно осваивать и внедрять современные экономически выгодные и энергоэффективные технические решения в данную сферу.

Рис. 1. Термопривод: а) видовое разнообразие термоприводов

В западных странах уже достаточно давно получили широкое распространение элементы системы вентиляции с термоприводами (thermostatic element), которые, во-первых, представляют собой альтернативное решение изделиям с электроприводами по более экономичной цене, а во-вторых, позволяют «автоматизировать» систему естественной вентиляции в жилых домах, что является важной и актуальной задачей. Несмотря на то, что на российском рынке представлен ряд вентиляционных изделий с термоприводами, они малоизвестны и практически не применяются в практике проектирования систем вентиляции и кондиционирования.

Рис. 1. Термопривод: б) принцип действия термопривода

Термопривод представляет собой медный цилиндр (рис. 1а) со штоком. Специальный воск, находящийся внутри цилиндра, реагирует на малейшее изменение температуры окружающего воздуха, увеличиваясь или уменьшаясь в объеме. Изменение объема воска приводит в движение шток (рис. 1б), за счет чего происходит перемещение элементов конструкции вентиляционного оборудования.

Несомненным преимуществом использования изделий с термоприводами является то, что это оборудование: энергоэффективно, бюджетно, автономно, надежно и просто.

Энергоэффективно — нулевое потребление электричества при работе термопривода.

Бюджетно — стоимость в разы меньше по сравнению с изделиями с электроприводами.

Автономно — не требуются постоянный контроль и управление, все регулируется автоматически в зависимости от температуры.

Просто — термопривод работает по принципу терморасширения. Без необходимости подключения электропитания и калибровки датчиков. Термопривод заменяет датчик, регулятор и электропривод.

Надежно — простота изделия обеспечивает ее надежность.

Рис. 2. Стеновой приточный клапан СПК: а) внешний вид клапана

Сотрудничество отечественного завода вентиляционного оборудования «Арктос» и ведущего мирового производителя термоэлементов французской компании Vernet привело к созданию ряда вентиляционных изделий с термоприводами. Данные изделия занимают промежуточное положение между изделиями с ручным управлением и полностью автоматизированными системами.

Рис. 2. Стеновой приточный клапан СПК: б) пример работы клапана при различных температурах

Стеновой приточный клапан СПК для естественной вентиляции предназначен для установки в наружных стенах жилых или административных зданий (рис. 2а). Термопривод установлен внутри клапана и реагирует на температуру наружного воздуха. Клапан полностью открыт при уличной температуре t_н = +10 °С, при понижении температуры происходит плавное уменьшение воздухопропускной щели (рис. 2б), таким образом, уменьшается объем воздуха, поступающий в помещение. Клапан

Рис. 2. Стеновой приточный клапан СПК: б) пример работы клапана при различных температурах

полностью закрывается при температуре t_н = –5 °С. При этом конструкция разработана таким образом, что пользователь может изменить диапазон работы клапана так, чтобы он перекрывался при более высоких температурах или не перекрывался совсем.

Использование стенового клапана с термоприводом в отличие от обычного (регулируемого вручную) позволит избежать таких проблем, как появление сквозняка; обмерзания клапана в зимний период времени, если пользователь забыл его перекрыть; отсутствие свежего воздуха в летний период и т. д.

Рис. 3. Решетка для воздуховодов КРС: а) внешний вид решетки

Двухрядная решетка для воздуховодов КРС оснащена термоприводом, который изменяет положение внутреннего ряда жалюзи, реагируя на температуру приточного воздуха. При температуре приточного воздуха ≤ 20 °С жалюзи отклоняются на угол α₂ = +45°, направляют холодную воздушную струю вверх (рис. 3). При температуре приточного воздуха ≥ 29 °С жалюзи отклоняются на угол α₂ = –45°, направляя теплую воздушную струю в сторону рабочей зоны. Использование термопривода позволяет реализовать автономное посезонное регулирование только за счет изменения температуры приточного воздуха, без переналадки системы вручную.

Рис. 4. Диффузор ДКУ

Другим воздухораспределителем, предназначенным для посезонного регулирования, который также был оснащен термоприводом, стал диффузор ДКУ. Он представляет собой классический плафонный диффузор с подвижной центральной вставкой. Перемещение положения центральной вставки позволяет изменять вид приточной струи от горизонтальной веерной до вертикальной конической.

На примере расчета капитальных и эксплуатационных затрат при устройстве вентиляции с использование диффузоров ДКУ покажем экономическую выгоду от применения изделий с термоприводами.

Рис. 5. Приточные струи, формируемые диффузором ДКУ

Так, например, в производственное помещение требуется установить 10 диффузоров ДКУ250. По техническому заданию требуется, чтобы в летний период времени диффузоры формировали веерную струю для подачи охлажденного приточного воздуха, в зимний период — коническую струю для подачи нагретого воздуха (режим воздушного отопления, рис. 5).

Для реализации двух режимов работы диффузоров требуется перемещать внутреннюю подвижную вставку: либо вручную, либо с помощью электропривода, либо с помощью термопривода. Перемещать вручную подвижную вставку у диффузоров, которые устанавливаются в производственных помещениях, как правило, на значительной высоте затруднительно или невозможно. Поэтому данный вариант не рассматривается. В таблице приведен расчет капитальных и эксплуатационных затрат при условии установки диффузоров с электро- или термоприводами.

Таблица 1. Расчет капитальных и эксплуатационных затрат при установке диффузоров ДКУ в производственном помещении

Различие в стоимости капитальных затрат в 2,5 раза и отсутствие затрат на электроэнергию наглядно демонстрируют экономическое преимущество изделий с термоприводами и энергоэффективность данного решения.

По данным компании Vernet, объем продаж термоэлементов для вентиляционного оборудования в европейские (особенно в скандинавские) страны составляет около 300 тыс. штук в год. Приведенный выше расчет с учетом количества проданных элементов показывает потенциальный экономический и энергетический эффект при использовании изделий с термоприводами, который пока в России не реализуется.

Скачать PDF-версию статьи «Вентиляционное оборудование с термоприводами — эффективный способ снижения затрат»