Воздуховод (поток)
Воздуховоды — это каналы или проходы, используемые в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для подачи и удаления воздуха. К необходимым воздушным потокам относятся, например, приточный воздух , возвратный воздух и вытяжной воздух . [1] Воздуховоды обычно также подают вентиляционный воздух как часть приточного воздуха. Таким образом, воздуховоды являются одним из методов обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении , а также теплового комфорта .
Систему воздуховодов еще называют воздуховодами . Планирование (планирование), определение размеров, оптимизация, детализация и определение потерь давления в системе воздуховодов называется проектированием воздуховодов . [2]
Материалы
[ редактировать ]Воздуховоды могут быть изготовлены из следующих материалов:
Оцинкованная сталь
[ редактировать ]Оцинкованная мягкая сталь является стандартным и наиболее распространенным материалом, используемым при изготовлении воздуховодов, поскольку цинковое покрытие этого металла предотвращает ржавчину и позволяет избежать затрат на покраску. В целях изоляции металлические воздуховоды обычно облицовываются стекловолоконными покрытиями (вкладыш воздуховода) или обертываются снаружи стекловолоконными покрытиями (обертка воздуховодов). При необходимости используется воздуховод с двойными стенками. Обычно это внутренняя перфорированная облицовка, а затем слой стекловолоконной изоляции толщиной 1–2 дюйма (2,5–5 см), находящийся внутри внешней сплошной трубы.
Прямоугольные воздуховоды обычно изготавливаются в специализированных металлообрабатывающих мастерских. Для удобства обращения он o любая длина, но наиболее распространенные размеры варьируются от 4 до 24 дюймов (10–60 см), причем чаще всего используются 6–12 дюймов (15–30 см). Стандартные трубы обычно продаются отрезками по 10 футов (300 см). Также доступны 5-футовые (150 см) соединения труб неспирального типа, которые обычно используются в жилых домах.
Алюминий
[ редактировать ]Алюминиевые воздуховоды легкие и быстро монтируются. Кроме того, в цеху или на месте можно легко изготовить воздуховоды нестандартной или специальной формы.
Монтаж воздуховода начинается с нанесения контура воздуховода на алюминиевую предизолированную панель. Затем детали обычно разрезаются под углом 45°, при необходимости сгибаются для получения различных фитингов (например, колен, конусов) и, наконец, собираются с помощью клея. Алюминиевая лента наносится на все швы, где была разрезана внешняя поверхность алюминиевой фольги. Доступны различные фланцы для удовлетворения различных требований к установке. Все внутренние стыки заделываются герметиком.
Алюминий также используется для изготовления круглых спиральных воздуховодов, но он встречается гораздо реже, чем оцинкованная сталь.
Полиуретановые и фенольные изоляционные панели (предварительно изолированные воздуховоды)
[ редактировать ]Традиционно воздуховоды изготавливаются из листового металла, который сначала монтируется, а затем утепляется. Сегодня цех по производству листового металла обычно изготавливает воздуховод из оцинкованной стали и изолирует воздуховод перед установкой. Однако воздуховоды, изготовленные из жестких изоляционных панелей, не требуют дополнительной изоляции и могут быть установлены за один этап. Панели из полиуретана и фенольной пены изготавливаются с заводской алюминиевой облицовкой с обеих сторон. Толщина алюминиевой фольги может варьироваться от 25 микрометров для использования внутри помещений до 200 микрометров для наружного применения или для более высоких механических характеристик.Доступны различные типы панелей из жесткого пенополиуретана, включая панели на водной основе, для которых процесс вспенивания достигается за счет использования воды и CO 2 вместо газов CFC , HCFC , HFC и HC . Большинство производителей панелей из жесткого полиуретана или пенопласта используют пентан в качестве пенообразователя вместо вышеупомянутых газов.
Система воздуховодов с жесткой фенольной изоляцией отнесена к классу 1. [ нужны разъяснения ] воздуховод соответствует стандарту безопасности UL 181.
Стекловолоконные воздуховоды (предварительно изолированные неметаллические воздуховоды)
[ редактировать ]Панели воздуховодов из стекловолокна обеспечивают встроенную теплоизоляцию , а внутренняя поверхность поглощает [звук], помогая обеспечить бесшумную работу системы HVAC.
Доска воздуховода формируется путем скольжения специально разработанного ножа по доске с использованием линейки в качестве направляющей. Нож автоматически вырезает паз со сторонами под углом 45°, который не проникает на всю глубину воздуховода, образуя тем самым тонкий срез, действующий как шарнир . Затем панель воздуховода можно согнуть вдоль паза, чтобы получились складки под углом 90°, придавая воздуховоду прямоугольную форму желаемого размера. Затем воздуховод закрывается скобами, скрепляющими наружу, и специальной лентой на алюминиевой или аналогичной металлической основе.
Гибкие воздуховоды
[ редактировать ]Гибкие воздуховоды (также известные как гибкие ) обычно изготавливаются из гибкого пластика на катушке из металлической проволоки для придания формы трубке. Они имеют различные конфигурации. В Соединенных Штатах изоляцией обычно является стекловата , но на других рынках, например в Австралии, используют как полиэфирное для теплоизоляции волокно, так и стекловату. Защитный слой окружает изоляцию и обычно состоит из полиэтилена или металлизированного ПЭТ . Обычно он продается в коробках, содержащих воздуховод длиной 25 футов (7,5 м), сжатый до длины 5 футов (1,5 м). Он доступен в диаметрах от 4 дюймов (10 см) до 18 дюймов (45 см), но наиболее часто используются даже размеры от 6 до 12 дюймов (от 15 до 30 см).
Гибкий воздуховод очень удобен для крепления приточных воздуховодов к жесткому воздуховоду. Обычно он крепится с помощью длинных застежек-молний или металлических лент. Однако потери давления выше, чем у большинства других типов воздуховодов. Таким образом, проектировщики и монтажники стараются сделать установленную длину ( пробеги ) небольшой, например менее 15 футов (5 м) или около того, и стараются свести к минимуму повороты. Необходимо избегать перегибов гибких воздуховодов. Некоторые рынки гибких воздуховодов предпочитают избегать использования гибких воздуховодов в частях возвратного воздуха систем HVAC, однако гибкие воздуховоды могут выдерживать умеренное отрицательное давление . Для испытания UL181 требуется отрицательное давление 200 Па.
Чтобы использовать гибкий воздуховод в системе, обязательно затяните воздуховод так, чтобы получить полный внутренний диаметр. Это снижает сопротивление и улучшает поток воздуха, а также эффективность вентиляции. Минимизируйте изгибы и перегибы, насколько это возможно, поскольку они могут повлиять на то, насколько хорошо воздушный поток проходит через воздуховод.
Существует несколько типов гибких воздуховодов: полиуретановые (ПУ), алюминиевые и алюминиевые, акустические и прямоугольные гибкие воздуховоды, а также полу- и комбинированные гибкие воздуховоды.
Тканевые воздуховоды
[ редактировать ]На самом деле это воздухораспределительное устройство, которое не предназначено для подачи кондиционированного воздуха. Таким образом, термин «тканевый воздуховод» несколько вводит в заблуждение; Тканевая система воздушной дисперсии была бы более точным названием. Однако, поскольку он часто заменяет жесткие воздуховоды, его легко воспринимать просто как воздуховод. Тканевые воздуховоды, обычно изготовленные из полиэстера, могут обеспечить более равномерное распределение и смешивание кондиционированного воздуха в данном пространстве, чем традиционная система воздуховодов. Они также могут быть изготовлены с вентиляционными отверстиями или отверстиями.
Тканевые воздуховоды доступны в различных цветах, с возможностью шелкографии или других форм декора, а также из пористой (воздухопроницаемой) и непористой ткани. Определение того, какая ткань подходит (т.е. воздухопроницаемая или нет), может быть сделано путем рассмотрения того, потребуется ли для данного применения изолированный металлический воздуховод. В этом случае рекомендуется использовать воздухопроницаемую ткань, поскольку она обычно не создает конденсат на своей поверхности и, следовательно, может использоваться там, где воздух подается ниже точки росы . Материал, удаляющий влагу, может быть более полезным для здоровья жильцов. Его также можно обработать противомикробным средством для подавления роста бактерий. Пористый материал также требует меньшего ухода, поскольку он отталкивает пыль и другие переносимые по воздуху загрязнения.
Также доступна ткань, более чем на 50 % состоящая из переработанного материала, что позволяет сертифицировать ее как экологически чистый продукт. Материал также может быть огнестойким , а это означает, что ткань все еще может гореть, но погаснет при удалении источника тепла.
Тканевые воздуховоды не предназначены для использования в потолках или скрытых чердачных помещениях. Однако продукты для использования в фальшполах доступны . Тканевые воздуховоды обычно весят меньше, чем другие традиционные воздуховоды, и поэтому оказывают меньшую нагрузку на конструкцию здания. Меньший вес облегчает установку.
Для работы тканевых воздуховодов требуется как минимум определенный диапазон воздушного потока и статического давления.
Низкопрофильные воздуховоды из ПВХ
[ редактировать ]Низкопрофильные воздуховоды из ПВХ были разработаны как экономичная альтернатива стальным низкопрофильным воздуховодам. Низкопрофильные воздуховоды широко используются в вентиляции квартир и отелей с 2005 года. Рост использования низкопрофильных воздуховодов значительно увеличился из-за сокращения доступного пространства в потолочных полостях с целью снижения затрат. После пожара в башне Гренфелл в 2017 году возросло количество случаев обнаружения несоответствующих требованиям строительных материалов; Многие производители низкопрофильных воздуховодов из ПВХ изо всех сил пытались добиться или сохранить соответствие требованиям, а некоторым строительным проектам пришлось вернуться к использованию более дорогого стального варианта.
Гидроизоляция
[ редактировать ]Отделкой наружных воздуховодов, подверженных воздействию погодных условий, может быть листовая сталь с покрытием из алюминия или алюминиево-цинкового сплава, многослойный ламинат, армированный волокном полимер или другое водонепроницаемое покрытие.
Компоненты системы воздуховодов
[ редактировать ]Помимо самих воздуховодов, комплектные системы воздуховодов содержат множество других компонентов.
Виброизоляторы
[ редактировать ]Система воздуховодов часто начинается с кондиционера . Вентиляторы в кондиционере могут создавать значительную вибрацию , а большая площадь системы воздуховодов будет передавать этот шум и вибрацию обитателям здания. Чтобы избежать этого, виброизоляторы (гибкие секции) обычно вставляются в воздуховод непосредственно до и после кондиционера. Прорезиненный материал этих секций, похожий на холст, позволяет воздухообрабатывающему устройству вибрировать, не передавая сильную вибрацию на прикрепленные воздуховоды. Эта же гибкая секция может снизить шум, который может возникнуть при включении вентилятора и повышении давления воздуха в воздуховодах.
Взлеты
[ редактировать ]После устройства обработки воздуха магистральный воздуховод приточного воздуха обычно разветвляется, обеспечивая воздух ко многим отдельным воздуховыпускным отверстиям, таким как диффузоры , решетки и регистры . Когда система спроектирована с разветвлением основного воздуховода на множество дополнительных ответвлений, фитинги, называемые отводами, позволяют отводить небольшую часть потока основного воздуховода в каждый ответвленный воздуховод. Отводы могут быть установлены в круглые или прямоугольные отверстия, вырезанные в стенке основного воздуховода. Отвод обычно имеет множество небольших металлических выступов, которые затем сгибают, чтобы прикрепить отвод к основному воздуховоду. Круглые варианты называются ввинчиваемыми фитингами . В других съемных конструкциях используется метод крепления с защелкой, иногда в сочетании с клейкой прокладкой из пенопласта для улучшения герметизации. Затем выпускной патрубок соединяется с прямоугольным, овальным или круглым отводным воздуховодом.
Сложите ботинки и головы
[ редактировать ]Воздуховоды, особенно в домах, часто должны позволять воздуху перемещаться вертикально внутри относительно тонких стен. Эти вертикальные воздуховоды называются штабелями и имеют либо очень широкие и относительно тонкие прямоугольные, либо овальные секции. В нижней части дымохода кожух стека обеспечивает переход от обычного большого круглого или прямоугольного воздуховода к тонкому настенному воздуховоду. В верхней части головка стека может обеспечить переход обратно к обычным воздуховодам, а головка регистра позволяет перейти к настенному воздушному регистру.
Демпферы регулировки громкости
[ редактировать ]Системы воздуховодов часто должны обеспечивать метод регулирования объема воздушного потока в различных частях системы. Эту функцию выполняют заслонки регулировки громкости (VCD; не путать с дымовыми/пожарными заслонками). Помимо регулирования, предусмотренного в регистрах или диффузорах, распределяющих воздух в отдельные помещения, заслонки в самих воздуховодах могут быть установлены . Эти заслонки могут быть ручными или автоматическими. Зональные заслонки обеспечивают автоматическое управление в простых системах, а переменный объем воздуха (VAV) позволяет контролировать сложные системы.
Дымовые и противопожарные заслонки
[ редактировать ]Дымовые заслонки и противопожарные заслонки устанавливаются в воздуховодах, где воздуховод проходит через брандмауэр или противопожарную завесу.
Дымовые заслонки приводятся в движение двигателем, называемым приводом . Зонд, подключенный к двигателю, устанавливается на участке воздуховода и обнаруживает дым либо в воздухе, который извлекается из помещения или подается в помещение, либо в другом месте на участке воздуховода. При обнаружении дыма привод автоматически закрывает дымовую заслонку до тех пор, пока она не будет снова открыта вручную.
Противопожарные клапаны можно найти там же, где и дымовые клапаны, в зависимости от назначения помещения за брандмауэром. В отличие от дымовых заслонок, они не срабатывают от какой-либо электрической системы (что является преимуществом в случае сбоя в электросети, когда дымовые заслонки не закрываются). Вертикально установленные противопожарные клапаны управляются силой тяжести, а горизонтальные противопожарные клапаны - пружинными. Наиболее важной особенностью противопожарного клапана является механическая плавкая вставка , представляющая собой кусок металла, который плавится или ломается при определенной температуре. Это позволяет заслонке закрываться (под действием силы тяжести или силы пружины), эффективно герметизируя канал, сдерживающий огонь, и блокируя доступ воздуха, необходимого для горения.
Поворотные лопатки
[ редактировать ]Поворотные лопатки устанавливаются внутри воздуховодов при изменении направления (например, при повороте на 90°), чтобы минимизировать турбулентность и сопротивление воздушному потоку. Лопасти направляют воздух, чтобы ему было легче следовать за изменением направления.
Пленум
[ редактировать ]Пленумы — это центральные распределительные и коллекторные устройства системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Возвратная камера передает воздух от нескольких больших возвратных решеток (вентиляционных отверстий) или раструбов к центральному воздухообрабатывающему устройству. Приточная камера направляет воздух от центрального блока в помещения, для обогрева или охлаждения которых предназначена система. Их необходимо тщательно спланировать при проектировании вентиляции. [ почему? ]
Терминальные устройства
[ редактировать ]В то время как однозонные системы с постоянным расходом воздуха обычно не имеют их, многозонные системы часто имеют концевые устройства в ответвительных воздуховодах. приходится один терминальный блок Обычно на каждую тепловую зону . Некоторыми типами терминальных устройств являются коробки VAV (одно- или двухканальные), смесительные коробки с вентилятором (параллельное или последовательное расположение) и индукционные терминальные устройства. Терминальные блоки также могут включать в себя нагревательный или охлаждающий змеевик.
Воздушные терминалы
[ редактировать ]Воздухораспределители — это выходы приточного воздуха и входы возвратного или вытяжного воздуха. Для подачи воздуха диффузоры наиболее распространены решетки (например, в жилых домах) и для очень небольших систем отопления, вентиляции и кондиционирования , но также широко используются . Возвратные или вытяжные решетки используются в первую очередь из соображений внешнего вида, но некоторые из них также включают в себя воздушный фильтр и называются возвратными фильтрами. [3]
Очистка воздуховодов
[ редактировать ]Позиция Агентства по охране окружающей среды США (EPA) такова: «Если никто в вашей семье не страдает аллергией или необъяснимыми симптомами или заболеваниями и если после визуального осмотра внутренней части воздуховодов вы не видите никаких признаков того, что ваши воздуховоды загрязнены большими отложениями пыли или плесени (нет затхлого запаха или видимого роста плесени), очистка воздуховодов, вероятно, не требуется». [4]
Тщательная очистка воздуховодов, выполняемая профессиональным очистителем воздуховодов, удалит пыль , паутину , мусор , шерсть домашних животных, волосы и помет грызунов , скрепки, отложения кальция , детские игрушки и все остальное, что может скапливаться внутри. В идеале после чистки внутренняя поверхность будет блестящей и яркой. Изолированную облицовку и панель воздуховода из стекловолокна можно чистить специальной неметаллической щетиной. Тканевые воздуховоды можно мыть или пылесосить с помощью обычных бытовых приборов.
Знаки и индикаторы
[ редактировать ]Очистка системы воздуховодов может потребоваться, если:
Этот раздел нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( Июль 2009 г. ) |
- Подметать и вытирать пыль с мебели нужно чаще, чем обычно.
- После уборки по дому все еще остается видимая пыль.
- После или во время сна пассажиры испытывают головные боли, заложенность носа или другие проблемы с пазухами.
- В комнатах дома поток воздуха из вентиляционных отверстий практически отсутствует.
- Жильцы постоянно болеют или страдают от аллергии чаще, чем обычно.
- При включении печи или кондиционера ощущается затхлый или несвежий запах.
- У пассажиров наблюдаются признаки недомогания, например усталость, головная боль, чихание, заложенность носа или насморк, раздражительность, тошнота, ощущение сухости или жжения в глазах, носу и горле.
Коммерческая инспекция
[ редактировать ]В коммерческих целях регулярный осмотр воздуховодов рекомендуется несколькими стандартами. Один стандарт рекомендует проверять приточные каналы каждые 1–2 года, обратные каналы каждые 1–2 года, а вентиляционные установки ежегодно. [5] Другой рекомендует ежегодно проводить визуальный осмотр воздуховодов с внутренней облицовкой. [6] Чистка воздуховодов должна основываться на результатах этих проверок.
Осмотры обычно носят визуальный характер и направлены на обнаружение повреждений, вызванных водой, или биологического роста. [5] [6] [7] Если визуальный осмотр необходимо подтвердить численно, вакуумное испытание (VT) или испытание на толщину отложения можно провести (DTT). Воздуховод с содержанием менее 0,75 мг/100 м 2 считается чистым согласно стандарту NADCA. [7] В стандарте Гонконга указаны пределы отложений на поверхности в размере 1 г/м. 2 для подающих и обратных каналов и 6г/м 2 для вытяжных каналов или максимальная толщина отложений 60 мкм в приточных и обратных каналах и 180 мкм для вытяжных каналов. [8] В Великобритании стандарт CIBSE TM26 рекомендует чистить воздуховоды, если измеренное содержание бактерий превышает 29 колониеобразующих единиц (КОЕ) на 10 см. 2 ; загрязнение классифицируется как «низкое» ниже 10 КОЕ/см. 2 , «средний» до 20 КОЕ/см 2 и «высокий» при измерении выше 20 КОЕ/см. 2 . [9]
Герметизация воздуховодов
[ редактировать ]Давление воздуха в сочетании с утечкой воздуховода может привести к потере энергии в системе HVAC . Герметизация неплотностей в воздуховодах снижает утечку воздуха, оптимизирует энергоэффективность и контролирует попадание загрязняющих веществ в здание. Перед герметизацией воздуховодов обязательно необходимо убедиться в общем внешнем статическом давлении воздуховодов и в том, будет ли оборудование соответствовать спецификациям производителя оборудования. В противном случае это может привести к увеличению потребления энергии и снижению производительности оборудования.
Не следует использовать общедоступную клейкую ленту на воздуховодах (металлических, стекловолоконных или других), которые предназначены для длительного использования. Клей на так называемой клейкой ленте со временем высыхает и отслаивается. Более распространенный тип герметика для воздуховодов — это паста на водной основе, которую наносят кистью или иногда распыляют на швы при строительстве воздуховода. Строительные нормы и правила и стандарты UL требуют использования специальных огнестойких лент, часто с фольгированной подложкой и долговечными клеями.
Существует автоматизированная технология, позволяющая полностью герметизировать систему воздуховодов изнутри наружу с использованием запатентованного процесса и специального герметика. Этот метод герметизации воздуховодов часто применяется в коммерческом строительстве и многоквартирном жилом строительстве. Стоимость автоматической герметизации воздуховодов часто делает ее непрактичной для среднего домовладельца в собственном доме.
Признаки утечек
[ редактировать ]Признаками негерметичности или плохой работы воздуховодов являются:
- Коммунальные платежи в зимние и летние месяцы выше среднего относительно колебания тарифов
- Помещения или помещения, которые трудно отапливать или охлаждать
- Расположение воздуховода на чердаке, пристроенном гараже, негерметичном полу, подвале или неотапливаемом подвале. [10]
См. также
[ редактировать ]- Центральный пылесос
- Воздуховод (промышленная вытяжка)
- Коэффициент трения Дарси
- Противопожарный клапан
- ОВК
- Автобусный короб
- Герметизация воздуховодов
- Регистрация (воздух и отопление)
- Дымоудаляющий воздуховод
- Национальная ассоциация подрядчиков по листовому металлу и кондиционированию воздуха
- Единый механический код
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Том «Основы Справочника ASHRAE» , ASHRAE , Inc., Атланта, Джорджия, США, 2005 г.
- ^ Системы HVAC - Проектирование воздуховодов , 3-е изд., SMACNA , 1990 г.
- ^ Руководство дизайнера по диффузии воздуха в помещении через потолок , Rock and Zhu, ASHRAE , Inc., Атланта, Джорджия, США, 2002 г.
- ^ Агентство по охране окружающей среды США, OAR (28 июля 2014 г.). «Нужно ли чистить воздуховоды в доме?» . www.epa.gov . Проверено 23 ноября 2022 г.
- ^ Jump up to: а б НАДКА (2013). «ACR, Стандарт NADCA для оценки восстановления очистки систем отопления, вентиляции и кондиционирования» (PDF) . Национальная ассоциация очистителей воздуховодов. Архивировано из оригинала (PDF) 11 февраля 2015 года . Проверено 16 июня 2014 г.
- ^ Jump up to: а б ANSI/ASHRAE/ACCA (2012). «Стандарт 180 Стандартная практика проверки и технического обслуживания систем отопления, вентиляции и кондиционирования коммерческих зданий» . Американское общество инженеров по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха . Проверено 16 июня 2014 г.
- ^ Jump up to: а б Уиллис, Стив. «Проверка чистоты системы: руководство для поставщиков услуг по вводу в эксплуатацию» (PDF) . www.commissioning.org . Американская комиссия по вводу в эксплуатацию (ACG) . Проверено 16 июня 2014 г.
- ^ AIIB/ACRA/BSOMES/HKBCxC (2004), Руководство по практике управления очисткой воздуховодов для Гонконга , Азиатский институт интеллектуальных зданий
- ^ Дипломированный институт инженеров по обслуживанию зданий (октябрь 2000 г.), TM 26: Гигиеническое обслуживание вентиляционных каналов офисов.
- ^ Статья об уплотнении воздуховодов в Energy Star.
- ^ Типы гибких воздуховодов
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Стандарт производительности и установки гибких воздуховодов Совета по диффузии воздуха , 4-е изд., 2003 г.