Приточная вентиляция с подогревом воздуха

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.

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://cxem.net/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

^{Скачать список элементов (PDF)}