Wentylatory Pampero – nowe spojrzenie na wentylację budynków mieszkalnych w świetle nowej normy oceny energetycznej budynków.




Fot. 1. Wentylator Pampero

Świadomość wyboru właściwego, skutecznego sposobu wentylacji budynków mieszkalnych, od dawna jest celem działań projektowych naszych projektantów. Coraz powszechniej również zakorzenia się w umysłach zarządców budynków jak również bezpośrednio inwestorów i osób eksploatujących obiekty.
Wybór pomiędzy wentylacją grawitacyjną a mechaniczną, czasami nawet hybrydową, jest tematem codziennym w projektach naszych instalatorów. Instalatorzy ci, zgodnie z najlepszą techniczną wiedzą chcą zaproponować projekt optymalny - skuteczny, a zarazem oszczędny, rygorystycznie utrzymujący normatywy wywiewu dla pomieszczeń, a jednocześnie elastycznie dopasowujący się do wymagań dobowego zapotrzebowania na powietrze wentylacyjne.
Wentylować grawitacyjnie - tak, hybrydowo - owszem, ciekawie i bardzo finezyjnie, ale gdy w grę wchodzi tylko mechaniczny sposób usuwania powietrza, to który system wentylacyjny wybrać i jakie wentylatory zastosować? Mnogość oferty rynkowej daje szeroki lecz niełatwy wybór. Sprostać wszakże należy ostrym wymaganiom akustycznym, zapewnić normatywy higieniczne, wziąć pod uwagę uciążliwość akustyczną, zmienność potrzeb wentylacyjnych w okresie dobowego zapotrzebowania; uwzględnić stale rosnący koszt energii elektrycznej i próbować sprostać wymaganiom przepisów normy energetycznej budynków.
Przeanalizujmy w świetle powyższych argumentów przydatność wentylatorów rodziny Pampero, które wkrótce pojawią się na naszym rynku.
Sercem wentylatora Pampero jest wysokosprawny wirnik promieniowy z energooszczędnym silnikiem produkcji firmy ebmpapst.

Fot. 2. Układ wirujący wentylatora Pampero-315
Nowatorskie rozwiązanie napędu już od kilku lat staje się standardem na rynkach Europy Zachodniej. Silnik EC pozwala przy niskim zastosowaniu mocy napędzać wirniki o wyższych parametrach przepływowych i pozwala w swojej konstrukcji na pełnozakresową regulację obrotów silnika wentylatora. Inwestor/użytkownik stosuje więc maszynę, której pracę może indywidualnie dopasować do potrzeb swojego obiektu w komplecie bowiem jest zadajnik obrotów, który poprzez generację napięcia 0-10 V pozwala regulować wentylator w zakresie od 0 do 100% jego możliwości.

Fot. 3. Zadajnik obrotów wentylatora

Rys. 1. Zmiana wydajności w przypadku
zmiany hydrauliki przewodu wentylacyjnego
przy stałych obrotach wentylatora (n=const.);
automatyka wyłączona

Obroty raz zadane utrzymują charakterystykę wentylatora na krzywej im odpowiadającej. W przypadku zmiany charakterystyki hydraulicznej krzywa A oporów hydraulicznych sieci, może zmienić się w krzywą o przebiegu B wyznaczając tym samym inny punkt pracy wentylatora. Na rysunku 3 pokazano, jak drastycznie spadnie wydajność powietrza odciąganego, a tym samym niekorzystnie pogorszą się warunki higieniczne powietrza w wentylowanych pomieszczeniach. Czy można temu zaradzić?
Projektanci, konstruując wentylator Pampero, przewidzieli taką możliwość. Dzięki niej wentylator potrafi utrzymać zadany przez użytkownika normatyw higieniczny i tym samym stały przepływ powietrza w kanałach wentylacyjnych, niezależny od zmiany hydrauliki przewodu wentylacyjnego.
W tym celu wyposażono wentylator w rurkę impulsową, którą zamocowano w dyszy wlotowej do wirnika. Zadaniem rurki jest umożliwienie pomiaru ciśnienia statycznego przed wirnikiem w gardzieli wlotowej.

Fot. 4. Lej wlotowy do wirnika wentylatora
z rurką impulsową pomiaru ciśnienia

Pomiar tego ciśnienia w połączeniu z pomiarem ciśnienia statycznego na kanale wlotowym o średnicy nominalnej ø315, jaką stanowi średnica otworu ssącego wentylatora na kryzie (fot. 5), pozwala na określenie ciśnienia różnicowego ∆p, a stąd już łatwo określić poziom wydajności wentylatora ze wzoru:

Wartość stałej k jest określana przez producenta, dla konkretnej typowielkości wentylatora. W przypadku wentylatora Pampero 315, po pomiarach przepływowych, stała k wynosi:


Fot. 5. Kryza pomiarowa ciśnienia statycznego
na wlocie do wentylatora

Pampero w praktyce…
Inwestor znając stałą k, może, po zmierzeniu manometrem ciśnienia różnicowego między gardzielą wlotową wirnika a kryzą wlotową wentylatora, w prosty sposób określić wydajność wentylatora Pampero w danym przypadku systemu wentylacyjnego, w rzeczywistych parametrach hydraulicznych.
Tutaj już krok tylko do automatyzacji przepływu, bo skoro wentylator w prosty sposób reguluje swoje obroty i skoro jest możliwość pomiaru ciśnienia różnicowego, wystarczy zaopatrzyć układ w regulator ze zintegrowanym pomiarem ciśnienia i wygoda pracy układu dla inwestora czy projektanta staje się faktem.

Fot. 6. Regulator ze zintegrowanym pomiarem ciśnienia
Regulator dopasowuje obroty wentylatora w taki sposób, by zadana wydajność wentylatora została utrzymana, bez względu na zmianę hydrauliki kanału wentylacyjnego.

Rys. 2. Diagram pokazuje, jak wentylator reaguje
na zmianę hydrauliki kanału wentylacyjnego,
by utrzymać żądany poziom wydajności;
automatyka włączona

Drugą zaletą regulatora jest funkcja ustalenia dwóch poziomów zadanej wydajności dla dwóch różnych interwałów czasowych. Wystarczy zaopatrzyć układ automatyki w zegar sterujący i przy pomocy pokręteł P1 i P2 ustawić różne poziomy wydajności wentylatora dla pracy dziennej i nocnej. Często w porze nocnej potrzeby wentylacyjne są niższe - zwiększając ekonomię pracy układu, można zmniejszyć zużycie mocy, hałasu jednocześnie minimalizując stratę ciepła z wywiewanego powietrza.

Fot. 7. Widok elektroniki układu regulacyjnego;
nastawa P1 dla pory dziennej i P2 dla pory nocnej

Konstrukcja wentylatora jest sporych rozmiarów ekranem, co ma podwójne znaczenie. Po pierwsze pozwala w znaczny sposób na ukierunkowanie strugi powietrza usuwanego do góry; po drugie, dzięki wyłożeniu od wewnątrz materiałem dźwiękoizolacyjnym, w znaczny sposób wygłusza pracę wentylatora, minimalizując jego akustyczną uciążliwość w otoczeniu.

Fot. 8. Przekrój wentylatora
z widocznym materiałem dźwiękoizolacyjnym

Wyniki badań hałasu (poniżej 66 dBA w odległości 1 m od wylotu) wskazują, że wentylator Pampero i pod tym względem nie nastręcza kłopotów użytkownikowi. Wyniki pomiarów dbA, klasyfikują Pampero do grupy maszyn bardzo cichych, co dobrze rokuje o jego użyteczności na obiektach mieszkaniowych. Hałas od pracującego wentylatora rozchodzący się poprzez sieć kanałów do wewnątrz pomieszczenia, zmniejszany przy pomocy tłumików opływowych, podstaw tłumiących lub przy pomocy specjalnej kulisy zawieszanej na kołnierzu podstawy dachowej, jest niski i daje komfort wypoczynku nawet w przypadku ostatnich kondygnacji budynków mieszkalnych, gdzie uciążliwość wentylatora jest największa (hałas do kanału <61 dBA w odległości 1m od wlotu).

Fot. 9. Kulisa akustyczna zawieszana na kołnierzu montażowym
wentylatora bezpośrednio na podstawie dachowej

Pampero – wentylator z duszą
Zaprojektowano wentylator, urządzenie techniczne… jednak przy jego konstrukcji skupiono się także na wygladzie urzadzenia. Do budowy Pampero wykorzystano wszelkie możliwe obecnie techniczne nowości, celem wykonania urządzenia charakteryzującego się dobrym wzornictwem. Zastosowane laminaty poliestrowo-szklane, trwale barwione w sposób dowolny wg żądań użytkownika, nadają urządzeniu formę nowoczesną i estetyczną. Pod względem konstrukcji urządzenie jest wytrzymałe, a część newralgiczną – ramę układu wirującego - wykonano z włókna węglowego i żywicy epoksydowej, uzyskując dzięki temu lekkość i jednocześnie dużą sztywność elementu.
Te wszystkie cechy wentylatora Pampero, wraz z omawianym w artykule zaletami układu wirującego, dały urządzeniu technicznemu duszę… Bo czy technika musi być pozbawiona duszy? Technika też jej potrzebuje, jak wszystko co w życiu jest dobre, piękne, funkcjonalne i zarazem bardzo użyteczne…

Wentylator Pampero.
Wycięcie pokazuje przekrój wraz z umiejscowieniem
przewodów impulsowych sterowania wydajnością

Autor: Krzysztof Nowak, Uniwersal Sp. z o.o. Katowice