Wentylacja za pomocą cichobieżnych wentylatorów dachowych

Wentylacja należy do podstawowych czynników decydujących o utrzymaniu właściwej jakości powietrza w pomieszczeniach. Zasadniczym zadaniem wentylacji jest usunięcie z pomieszczeń zanieczyszczeń i doprowadzenie do nich świeżego powietrza, zarówno do oddychania jak i w przypadku przemysłu na potrzeby procesów technologicznych.

Odpowiedni stan powietrza tj. jego temperatura, wilgotność i czystość, mają ogromny wpływ na stan zdrowia i samopoczucie osób przebywających w zamkniętych pomieszczeniach oraz na jakość prowadzonej w nich produkcji.
Właściwa wentylacja chroni również sam wentylowany obiekt przed niszczącym działaniem wilgoci.
Znajdujące się w powietrzu zanieczyszczenia, można z grubsza podzielić na dwie grupy:
• cząstki stałe: kurz, pyły, zarazki, zarodniki itp.
• lotne składniki chemiczne: pary, opary, gazy, wszelkiego rodzaju związki węgla, azotu itd., produkty rozpadu materiałów radioaktywnych.
W pomieszczeniach istnieje wiele źródeł emisji ww. grup zanieczyszczeń. Źródła te to wyposażenie wnętrz i materiały budowlane, jak: beton, farby, kleje itd. często emitujące toksyczne gazy. Również człowiek wydziela szkodliwe dla niego samego związki, a w halach produkcyjnych należy dodać efekty uboczne procesów technologicznych.
Rozwój budownictwa, technologii produkcji, wymusił rozwój różnych systemów wentylacji. Najogólniej możemy podzielić wentylację na:
• wentylację naturalną (aeracja, infiltracja, grawitacja, wietrzenie)
• wentylację mechaniczną – tj. wymuszoną za pomocą wentylatorów.
Coraz częściej nie wystarcza zwykła wentylacja naturalna i projektanci muszą sięgać po wentylatory, aby uniezależnić się od uwarunkowań budowlanych czy wpływu wiatru, pogody.
Najprostsza w wykonaniu i najtańsza w eksploatacji jest wentylacja wywiewna – podciśnieniowa, gdzie uzupełnianie świeżego powietrza następuje poprzez przewidziane „nieszczelności”, jak: okna, specjalne otwory nawiewne itp. Można oczywiście zastosować, jeśli trzeba nawiew mechaniczny do tych pomieszczeń.
Wywiew powietrza można zrealizować albo w sposób centralny, gdzie jeden wentylator „zbiera” powietrze z wielu pomieszczeń czy obszarów przez sieć kanałów lub indywidualnie (lokalnie) tzn. większą ilością rozproszonych wentylatorów.
Od strony konstrukcji do dyspozycji mamy wentylatory osiowe lub promieniowe.
Charakterystyka wentylatorów dachowych
Stary konflikt - osiowy czy promieniowy - rozstrzygnął się w przypadku wentylatorów dachowych na korzyść promieniowych z trzech zasadniczych powodów:
- większe spręże dyspozycyjne – potrzebne np. do pokonania oporów sieci kanałów,
- dużo mniejszy oraz subiektywnie „przyjemniejszy” hałas (hałas zawsze towarzyszy pracy wentylatora, lecz może być mniej uciążliwy!),
- możliwość wywiewu poziomego lub pionowego.
Zasadnicze powody dla których stosuje się wentylatory dachowe to:
korzystna cena samego wentylatora,
niskie koszty inwestycji po stronie budowlanej,
wysoka skuteczność działania,
małe zapotrzebowanie na miejsce na dachu,
nie zabiera drogiego miejsca pod dachem,
brak ograniczeń w stosowaniu,
łatwość montażu i eksploatacji,
różnorodność zastosowań – praca kombinowana: wentylacja i w razie potrzeby oddymianie.
Wentylator dachowy doskonale nadaje się do wywiewania zużytego powietrza, gdyż wyciąga je stamtąd gdzie się ono głównie gromadzi czyli spod stropu. Należy przy tym pamiętać o uzupełnieniu ubytków powietrza.
Wentylator dachowy stosowany jako nawiewny stanowi także korzystne uzupełnienie rozproszonych bądź centralnych systemów wentylacji.
Aby spełnić ciągle rosnące wymagania co do hałasu, stale trwają prace w laboratoriach TLT –Babcock BSH nad konstrukcją wentylatorów dachowych zarówno służących do wentylacji jak i oddymiających.
Wentylatory BSH charakteryzują się m.in.:
• optymalną konstrukcją wirnika, który w połączeniu z cichobieżnym silnikiem z cichobieżnymi łożyskami stanowi możliwie najmniejsze źródło hałasu,
• optymalną okrągłą konstrukcją obudowy umożliwiającej dużo spokojniejszy, a więc i cichszy niż w przypadku obudów kątowych wypływ wywiewanego powietrza w kierunku pionowym,
• wielkość asortymentu tj. ilość typoszeregów, różnorodność silników i wyposażenie dodatkowe.
Ponieważ zakres zastosowań może być bardzo różny, dlatego BSH rozwinęła taką ilość typów i wykonań wraz z odpowiednim wyposażeniem dodatkowym, aby spełnić każde wymagania.
Dwa warianty wywiewu; poziomy i pionowy uwzględniają również właściwości wywiewanego powietrza.

Typ DRH
DRH wywiew poziomy, silnik z zewnętrznym wirnikiem, dla wywiewu powietrza o niskich temperaturach bez zanieczyszczeń i zapachów.

Typ DRV
DRV wywiew pionowy, silnik z zewnętrznym wirnikiem dla wywiewu powietrza zanieczyszczonego (np. kurz) czy z zapachami.

Typ DRVF
DRVF wywiew pionowy, silnik IEC - normowy umieszczony poza strumieniem wywiewanego powietrza dla wywiewu zanieczyszczonego powietrza.

Typ DRVH lub BDV
DRVF-H jak DRVF jednak dodatkowo z własnym chłodzeniem silnika, dla wyższych temperatur – do 120°C. wywiewanego medium dla pracy ciągłej!
oraz BVD dla ochrony przeciwpożarowej jako mechaniczny wywiew dymu i gorących gazów w klasach 400oC - 120 min oraz 620°C - 120 min.
Jeśli hałas jest zasadniczym kryterium doboru wentylatora możemy szukać w tej ogromnej palecie wentylatora spełniającego wymagania co do ilości powietrza i sprężu przy jednoczesnym zachowaniu żądanego poziomu hałasu. Być może będzie on trochę przewymiarowany, będzie miał mniejsze obroty, ale będzie odpowiednio cichy! Jeśli nadal jest za głośny czy to dla sąsiadów czy dla użytkowników pomieszczeń, dostarczamy wentylator w wykonaniu z tłumieniem hałasu, w dźwiękochłonnej obudowie lub / i na cokole tłumiącym hałas.
Tłumienie hałasu zależy głównie od masy. Im większa masa tym większe elementy tłumiące.
Wszystkie części obudowy wentylatorów wykonane są z odpornego na wodę aluminium. Wirniki z blachy stalowej lakierowanej proszkowo o promieniowo wygiętych do tyłu pod odpowiednim kątem łopatkach produkowane są automatycznie przez robota spawalniczego. Gwarantuje to dużą sprawność i niski poziom hałasu wirników.
Nieskomplikowana, prosta konstrukcja, pasujące do siebie elementy wyposażenia gwarantują minimalny nakład kosztów na montaż. Każdy wentylator dachowy wyposażony jest seryjnie w wyłącznik serwisowy.
Każdy element wentylatora jest wielokrotnie kontrolowany w procesie produkcji. Zanim gotowy produkt opuści fabrykę jest dwukrotnie włączany a dokonane pomiary z rozruchu próbnego są naniesione na karcie kontrolnej dostarczanej wraz z wentylatorem.
W przypadku, gdy zapotrzebowanie na regulację wydatku powietrza i stałe obroty wentylatora nie wystarczają oraz praca wentylatora ma być sterowana centralnym systemem automatyki obiektu, istnieje możliwość stosowania silników wielobiegowych lub przystosowanych do pracy z regulatorem obrotów – transformatorowym lub przetwornikiem częstotliwości.
Jeśli wystarczy prosty układ sterujący pracą silnika wentylatora posiadamy gotowe standardowe regulatory z odpowiednimi zabezpieczeniami silników.
Dla mediów grożących wybuchem produkujemy wersje nie iskrzące oznaczane jako ex.
Wszystkich, szczególnie architektów interesuje estetyka wentylatorów, a to że mają skutecznie i cicho działać jest oczywiste. Wentylatory BSH mają estetyczny wygląd i dobrze komponują się z architekturą dzięki niskiej, okrągłej, aluminiowej obudowie. Są odporne na działania kwaśnych deszczów.
Dobór urządzeń
Ilość potrzebnych wentylatorów wynika między innymi z niezbędnej ilości powietrza wentylacyjnego.
Ilość powietrza wentylacyjnego można określić wg następujących kryteriów:
- obliczyć z bilansu zysków i strat ciepła,
- obliczyć z bilansu zysków i strat wilgoci,
- obliczyć z emisji zanieczyszczeń,
- przyjąć krotność wymian podaną przez: Polską Normę, normy branżowe, zarządzenia itp.
Stosując kilka kryteriów należy przyjąć wartość najwyższą.
Polska Norma zaleca następujące minimalne ilości powietrza świeżego dla pomieszczeń, w których przebywają ludzie:
- pomieszczenia z zakazem palenia – 20 m3/h na osobę,
- pomieszczenia bez zakazu palenia – 30 m3/h na osobę,
- w przedszkolach i żłobkach – 15 m3/h na osobę.
Warto tu wspomnieć, że Polska Norma znacznie odbiega od normy niemieckiej, która zaleca np. dla pomieszczeń biurowych min. 50 m3/h na osobę na godzinę powietrza świeżego.
Silniki
Silniki do napędu wentylatorów charakteryzują się zmniejszającym się w kwadracie momentem obrotowym i mogą być zasilane z sieci jedno- lub trójfazowej. Silniki jednofazowe stosuje się najczęściej dla małych wentylatorów o niewielkich wydatkach.
Obroty silników wynikają z ilości biegunów.
Do dyspozycji mamy następujące standardowe silniki:
Nominalnebieguny / ilość obrotów:
2 / 3000
4 / 1500
6 / 1000
8 / 750
12 / 500
Możliwe są również ich kombinacje jako silniki dwu lub trzybiegowe o przełączalnej ilości biegunów np. 6 / 8 / 12 tj. o obrotach 1000 / 750 / 500.
Kolejną możliwością jest zastosowanie silników przystosowanych do regulacji obrotów:
- stopniowej – transformatorem,
- płynnej – przetwornikiem częstotliwości tzw. falownikiem.
W rzeczywistości faktyczne obroty silników są zbliżone do podanych wyżej wartości nominalnych, dokładne dane dotyczące ich mocy, wartości pobieranego prądu oraz schematy podłączeń można znaleźć w katalogu.
Piotr Urasiñski
BSH KLIMA Polska Warszawa