Как устроен узел прохода вентиляции через кровлю?
Системы вентиляции в частных домах представляют собой сложные и разветвленные сети воздуховодов. Эти воздуховоды могут быть объединены в единую приточно-вытяжную линию или иметь независимые выходы во внешнюю атмосферу.
Воздуховоды, проходящие через крышу, образуют сквозные отверстия, что требует таких важных процедур, как полная герметизация и изоляция. Если через отверстия попадает дождевая вода или талый снег, или на крыше образуются холодные участки, деревянные или металлические детали могут намокнуть и преждевременно выйти из строя. Особую опасность представляет конденсат, который образуется на холодных поверхностях. Конденсат образуется из-за разницы температур между влажным воздухом в помещении и поверхностями соединений, таких как воздуховоды и отверстия в крыше.
Для решения этих проблем были изготовлены специальные воздуховоды (UP). Они предназначены для обеспечения выхода воздуховодов без вмешательства в работу кровельной системы.
На поверхности крыши может быть несколько таких УП, подключенных к различным линиям, таким как вытяжная, приточная, отдельные вентиляционные каналы из кухни, канализации, подвалов (погребов) и других систем.
Содержание
- Типовые варианты вентиляционных каналов
- Как устроен узел прохода вентиляции через кровлю
- Монтаж вентиляционных каналов с использованием крыши
До недавнего времени выпускались только промышленные воздуховоды, которые состояли из круглых или квадратных секций воздуховодов с приваренными вокруг них монтажными шайбами и усиленными ребрами жесткости.
Они предназначены для установки в монтажную гильзу – железобетонную опорную конструкцию. Этот тип рукава крепится к плите перекрытия во время строительства дома. Гильзы имеют горизонтальные соединительные пластины, которые позволяют устанавливать УП на крышах с любым углом наклона. Существует три типа УП: УП с клапанами, УП без клапанов и УП с клапанами:
- Без клапана
- С клапаном, управляемым вручную
- С клапанами, управляемыми электродвигателем.
Заслонка присутствует потому, что приток холодного воздуха должен быть закрыт, когда система не работает.
Площадь поперечного сечения воздуховода следующая:
- Круглый.
- Квадратный.
- Овальный.
- Прямоугольный.
Форма узла воздуховода выбирается в зависимости от типа воздуховода, установленного в вентиляционной системе дома.
С развитием частного домостроения появилось множество видов кровельных покрытий. Все они имеют специфическую поверхность с определенным типом рельефа.
Возможность выбора наиболее подходящего типа УП позволяет иметь герметичную, не протекающую и не образующую конденсата крышу. Подходящие кровельные вентиляционные каналы прочно крепятся к поверхности крыши, гармонируют с рисунком, цветом и фактурой материала и не выглядят как посторонний элемент.
Кровельная вентиляция – это дополнительная функция кровельных отверстий. Это важная и полезная функция, которая позволяет влажному воздуху выходить из-под кровельного покрытия, обеспечивает нормальное рабочее состояние изоляции и предотвращает промерзание и деформацию стыков кровли и обрешетки.
Как устроен узел прохода вентиляции через кровлю
Проходной узел состоит из следующих элементов:
- Проемы в крыше подходящей формы и размера.
- Воздуховоды, проходящие через проем.
- Воздуховоды с опорными кольцами и соединительными фланцами, жестко закрепленными на проемах воздуховодов. С определенными углами наклона, а также с определенными канавками в соответствии с рисунком конкретного типа крыши.
Основным элементом УП является сама втулка, которая гарантирует функциональность устройства. Эластичные втулки выпускаются в различных конструкциях.
Эластичные проходки изготавливаются из специальной резины или других эластичных материалов и устойчивы к атмосферным воздействиям, перепадам температуры и влажности, ультрафиолетовому излучению. Они имеют гофрированную соединительную втулку, которой можно изменять форму и которая подходит для различных углов наклона. Высота рукава может быть различной; чем больше угол наклона, тем выше должен быть рукав.
В дополнение к эластичным материалам предлагаются также изделия из пластмассы. Как правило, пластиковый UE производится в качестве наполнителя для различных видов кровельных материалов.
Следует проводить четкое различие между окладами для воздуховодов и дымоходов. Это связано с тем, что вентиляционные каналы имеют дело с обычным холодным воздухом, в то время как дымоходы выводят продукты сгорания и требуют огнеупорного покрытия.
Монтаж вентиляционных каналов с использованием крыши
Правильно установленный кровельный терминал должен отвечать следующим требованиям:
- Должна быть герметичной. Фланцы соединений должны быть тщательно загерметизированы, чтобы предотвратить утечку воды на чердак.
- Не должно быть препятствий для отвода дождевой воды или таяния снега. Это особенно важно весной и осенью. Вода, оставшаяся в поверхностных зазорах, будет замерзать и распространяться ночью, нарушая герметичность прохода и целостность покрытия.
- Изоляция узла воздуховода предотвращает разрушение стропил и кровельных материалов от конденсата.
Верхняя часть воздуховода защищена перегородками для предотвращения попадания дождевой воды и птиц.
Это относится ко всем типам воздуховодов, кроме канализационных дымоходов.
Большинство воздуховодов имеют схожую форму, но есть и оригинальные вариации.
Методы монтажа зависят от типа УП, типа крыши и уклона крыши. Самой простой вариацией является установка эластичных проходных отверстий.
Она заключается в сверлении отверстия соответствующего диаметра, чтобы воздуховод плотно прилегал к нему и не пропускал влагу. Затем концы вдавливаются на место с помощью монтажных шайб, обжимаемых по форме рельефа крыши.
Общая процедура установки соответствует тем же этапам. Разметьте крышу. Диаметр (размер) отверстия должен быть на 2-3 см больше.
Объяснение крышных блоков RTU — инженерное мышление
Как работают крышные блоки Как работают крышные блоки или RTU.
Как следует из названия, крышные блоки, или сокращенно RTU, размещаются на крышах магазинов и небольших коммерческих зданий для обеспечения кондиционирования воздуха в определенных зонах.
Прокрутите страницу вниз, чтобы посмотреть обучающее видео на YouTube
🏆 Узнайте больше о RTU. Создайте свой бесплатный профиль обучения Danfoss, нажав здесь
Присоединяйтесь к обучению Danfoss и получите доступ к сотням онлайн-курсов по широкому кругу технических тем . Регистрация бесплатна, и вы можете войти в систему в любое время, что означает, что вы можете учиться в своем собственном темпе. Начните учиться прямо сейчас.
Создайте свой бесплатный профиль обучения Danfoss — http://bit.ly/LearningRooftopUnits
Это комплектные блоки кондиционирования воздуха, которые популярны, потому что они простые, компактные, автономные, все в одном, блоки HVAC.
Назначение крышного блока Крышный блок предназначен для распределения кондиционированного воздуха в определенных зонах здания.
Установки на крыше подключены к воздуховоду, который обеспечивает определенный маршрут движения кондиционированного воздуха.
Теперь в нашем последнем уроке мы рассмотрели вентиляционные установки или AHU. Я бы посоветовал вам проверить это и посмотреть видеоурок, нажмите здесь, чтобы просмотреть его. Если вы смотрели это, вы заметите, что юниты очень похожи. Крышные агрегаты — это разновидность вентиляционных установок, основное отличие которых заключается в том, что они обычно более компактны и всегда устанавливаются на крыше, поэтому они должны быть более прочными и устойчивыми к атмосферным воздействиям, чтобы противостоять солнцу, дождю, снегу, ветру и т. д. Кроме того, кондиционеры часто подключаются к центральной установке, такой как чиллеры и бойлеры, для обеспечения нагрева и охлаждения, но RTU являются автономными и имеют все необходимое в одном блоке. Вот почему они называются пакетными кондиционерами, и мы вскоре заглянем внутрь некоторых моделей, чтобы понять, почему.
Существует множество типов руфтоп-модулей, и мы рассмотрим четыре различных типичных варианта, начиная с самого простого. Этот первый блок предназначен только для свежего воздуха, без рециркуляции. Он забирает 100% свежий воздух и кондиционирует его. Возвратный воздух обычно удаляется внешним вытяжным вентилятором, чтобы сбалансировать давление воздуха.
Корпус RTUВо-первых, у нас есть корпус, он должен защищать все механическое и электрическое оборудование внутри блока от солнца, ветра, дождя, снега, мороза и т. д. В него будут встроены панели доступа, позволяющие инженерам получить доступ компоненты внутри и выполнить техническое обслуживание.
Вентиляционный колпак крышного блока На одном конце обычно находится вентиляционный колпак. Это место, где наружный окружающий воздух будет втягиваться в машину. Капот имеет такую форму, чтобы вода, снег и мусор не попадали внутрь устройства. Обычно на входе в вытяжной колпак имеется сетка, которая предотвращает проникновение диких животных и предметов, так как это может привести к блокировке и повреждению вентилятора.
Следующее, что мы можем найти, это несколько демпферов. Они есть не у каждого устройства, но обычно есть у более новых моделей. Это в основном листы металла, которые вращаются вместе. Они полностью открываются, чтобы позволить воздуху поступать в устройство, или закрываются, чтобы изолировать устройство и предотвращать попадание или выход воздуха. Некоторые могут изменять свое открытое положение где-то между полностью открытым и полностью закрытым, это будет использоваться для регулирования количества воздуха, поступающего в устройство снаружи, особенно если используется рециркуляция, и мы рассмотрим это позже в видео. после этой базовой модели.
Фильтры для установки на крыше После демпферов найдем фильтры. Обычно они выдвигаются из устройства через служебную дверь. Их цель состоит в том, чтобы очищать воздух, улавливая грязь и пыль, содержащиеся в поступающем снаружи свежем воздухе. Если у нас не установлены фильтры, то вентилятор, теплообменники, механические компоненты и воздуховоды будут медленно покрываться пылью, что снизит эффективность и экономичность машины, а если накопится слишком много пыли, привести к отказу оборудования через некоторое время.
После фильтров у нас будет несколько змеевиков. Эти змеевики будут использоваться для охлаждения или нагревания воздуха путем добавления или удаления тепловой энергии. В зависимости от того, где в мире расположен RTU, и от окружающих условий, с которыми он сталкивается, некоторые блоки будут работать только на охлаждение, очень редко только на обогрев, а некоторые будут и на обогрев, и на охлаждение.
Если агрегат работает только на охлаждение, то, как правило, к холодильному агрегату подключается один змеевик.
Если агрегат только нагревает, то он будет подключен либо к тепловому насосу, либо к газовой горелке, либо к электрическому нагревательному элементу.
Если блок обогревает и охлаждает, то он должен иметь либо два теплообменника, один из которых представляет собой змеевик, соединенный с холодильной установкой для обеспечения охлаждения, а другой, скорее всего, представляет собой трубчатый теплообменник, подключенный к газовой горелке.
или электрический обогреватель для обогрева.
В качестве альтернативы блок может обеспечивать как нагрев, так и охлаждение, используя один змеевик, подключенный к тепловому насосу. Мы рассмотрели тепловые насосы в предыдущем видео, нажмите здесь, чтобы посмотреть его.
В большинстве устройств для охлаждения используется система охлаждения. Компрессор, конденсатор, вентилятор и элементы управления обычно располагаются в задней части агрегата или сбоку, чтобы отводить тепло и не допускать его попадания на впуск и кондиционированный воздух внутри агрегата.
Если вы хотите узнать больше о различных типах используемых теплообменников и принципах их работы, посмотрите другое наше видео о теплообменниках HVAC, нажав здесь.
Вентилятор на крыше После катушек мы найдем вентилятор. Обычно это вентилятор центробежного типа с ременным приводом, но он также может быть вентилятором типа EC, который более энергоэффективен. Вентилятор втягивает воздух снаружи, затем через заслонки, фильтры и змеевики, а затем нагнетает его в воздуховоды для распределения по зданию.
Это наш основной тип руфтопов. Итак, что еще мы можем найти?
Рециркуляция крышного блокаНекоторые блоки могут рециркулировать внутренний воздух через систему возвратных воздуховодов. Это используется для экономии энергии, особенно зимой, когда наружный воздух очень холодный, а рециркуляционный воздух теплый. Мы можем использовать это, чтобы уменьшить тепловую нагрузку, смешивая немного теплого возвратного воздуха с холодным свежим всасываемым воздухом.
В этой конструкции мы находим заслонку возвратного воздуха. Это будет работать синхронно с впускной заслонкой, и они будут менять свое положение, чтобы изменить смесь того, сколько свежего воздуха и сколько возвратного воздуха проходит через устройство. В этом типе всегда будет поступать определенное количество свежего воздуха, потому что в противном случае здание просто заполнится углекислым газом и создаст нездоровую атмосферу. Когда заслонка открывается, всасывание вентилятора всасывает воздух из воздуховода.
Когда заслонка закрывается, воздух не всасывается.
Другая версия, с которой мы столкнемся, и этот тип очень распространен. В этой конструкции у нас снова есть заслонка возвратного воздуха, но на этот раз часть или весь воздух может отбрасываться в атмосферу. Температура наружного и возвратного воздуха, а иногда и уровень CO2 в возвратном воздухе, будут определять, сколько воздуха будет отбрасываться, а сколько будет смешиваться и рециркулировать. В этом типе блока, когда температура наружного воздуха ниже или близка к желаемой температуре в помещении, 100% свежий воздух может быть подан в здание, и никакой его рециркуляции не будет, весь он будет отбрасываться по мере удовлетворения потребности в охлаждении. , это называется циклом естественного охлаждения или циклом экономайзера на воздушной стороне.
Накрышный блок с тепловым колесом Последняя версия, которую мы рассмотрим, имеет встроенный в блок греющий диск. Это становится все более популярным в связи с растущей потребностью в энергоэффективности зданий для сокращения выбросов CO2, а также затрат на энергию и коммунальные услуги.
Этот блок сначала втягивает воздух через колпак, количество поступающего воздуха контролируется заслонкой. Затем воздух проходит через фильтр, который улавливает пыль и грязь и защищает поверхность теплового колеса, а затем проходит через тепловое колесо. Тепловое колесо представляет собой вращающийся теплообменник, который забирает отработанное тепло или холод из возвратного нагнетаемого воздуха и передает его входящему свежему воздуху без смешивания двух воздушных паров. Эти тепловые колеса не полностью герметичны, поэтому будет происходить небольшое смешивание воздуха.
Тепловое колесо используется для компенсации потребности в отоплении, а иногда и в охлаждении при подходящих условиях, что позволяет экономить энергию и затраты на коммунальные услуги. После теплового колеса воздух проходит через другой фильтр. Непосредственно перед фильтром у нас стоит заслонка на возвратном потоке воздуха. Это позволяет нам рециркулировать часть возвратного воздуха в свежий воздух, а количество регулируется с помощью заслонок.
Не все тепловые колеса RTU будут иметь эту функцию, некоторые используют только 100% забор и вытяжку свежего воздуха. Если у него нет возможности рециркуляции, то, вероятно, в устройстве не будет второго блока фильтров.
После этого воздух будет проходить через теплообменники, которые нагревают или охлаждают воздух до нужной температуры.
Затем вентилятор распределяет воздух по зданию через воздуховоды в указанные места.
Возвратный воздух затем втягивается обратно в RTU через возвратный воздуховод. Как только он снова входит в RTU, у него есть возможность либо рециркулировать часть воздуха обратно в воздухозаборник, либо весь воздух будет проходить через фильтр, а затем через тепловое колесо для улавливания отработанного тепла.
После теплового колеса мы можем найти вытяжной вентилятор, иначе в некоторых конструкциях для вытеснения воздуха может использоваться давление, создаваемое основным приточным вентилятором.
Затем воздух проходит через вытяжной клапан, который используется для изменения объема смешивания возвратного воздуха, а также давления внутри здания, после чего он проходит через решетку, которая просто предотвращает попадание предметов и диких животных в блок, где они будут затем выбрасываются из системы в атмосферу.
Положительный воздушный поток в помещении с вентиляцией на крыше
Опубликовано
На таких предприятиях, как сталелитейное и металлургическое производство, производство стекла и керамики и литье под давлением, часто возникают проблемы с комфортом и моральным духом сотрудников из-за высокой температуры. Изменение конфигурации здания может быть непомерно затратным, особенно если проблема возникает всего несколько месяцев в году.
Имея это в виду, компания Trace Die Cast Inc. (Боулинг-Грин, Кентукки) обратилась за помощью в охлаждении своего персонала, работающего на станциях литья алюминия под давлением, внедрив решение, которое улучшит положительный поток воздуха к вентиляционному отверстию в крыше.
В объекте есть система естественного воздушного потока с вентиляционными отверстиями, наклонным потолком и отсутствием вентиляции и кондиционирования.
Производственные помещения представляют собой четыре отдельных неограниченных пространства, которые разделяют центральный проход в два ряда, ведущий к отверстиям по обеим сторонам объекта. В стенах здания есть вентиляционные отверстия с медленно вращающимися вентиляторами, которые втягивают воздух в пространство высотой 350 000 футов
На таких предприятиях, как металлургический завод, производство стекла и керамики и литье под давлением, часто возникают проблемы с комфортом и моральным духом сотрудников из-за высокой температуры. Изменение конфигурации здания может быть непомерно затратным, особенно если проблема возникает всего несколько месяцев в году.
Имея это в виду, компания Trace Die Cast Inc. (Боулинг-Грин, Кентукки) обратилась за помощью в охлаждении своего персонала, работающего на станциях литья алюминия под давлением, внедрив решение, которое улучшит положительный поток воздуха к вентиляционному отверстию в крыше. В объекте есть система естественного воздушного потока с вентиляционными отверстиями, наклонным потолком и отсутствием вентиляции и кондиционирования.
Производственные помещения представляют собой четыре отдельных неограниченных помещения, которые разделяют центральный проход в два ряда, ведущий к отверстиям по обеим сторонам помещения. В стенах здания есть вентиляционные отверстия с медленно вращающимися вентиляторами, которые втягивают воздух на высоту 350 000 футов 9.0082 3 (9910 м 3 ) пространство и 150 футов 2 (14 м 2 ) вентиляционное отверстие в скатной крыше на потолке, которое отводит горячий воздух.
Ветер, проходящий через вертикальную шахту, будет поднимать воздух с более низким давлением через вентиляционное отверстие скатной крыши.
Обычно температура снаружи примерно на 10°F ниже, чем внутри помещения. Однако летом температура окружающей среды на рабочих местах может достигать 110°F (43°C). При температуре верхнего вентиляционного отверстия около 140°F (60°C). Лето в Кентукки также может включать периоды низкой скорости ветра.
Ветер является одним из основных элементов создания положительного воздушного потока в вентиляционных системах на крыше. Действие горизонтального давления ветра на вентиляционное отверстие выражается в принципе динамики потока Бернулли, который объясняет, как вытяжка воздуха может вызывать сжатие и расширение воздуха внутри помещения.
В этом приложении принцип Бернулли описывает, как горизонтальный воздух (ветер) с более высоким давлением, проходящий через вертикальную шахту, будет тянуть воздух с более низким давлением внутри объекта вверх через вентиляционное отверстие скатной крыши. Разница давлений приводит к результирующей силе, которая вызывает ускорение внутреннего воздуха вверх.
ГОТОВЫ К ПРЕДЛОЖЕНИЮ?
Поговорите со специалистом по борьбе с пылью и быстро рассчитайте стоимость вашего проекта.
Нажмите для цитаты
РЕШЕНИЕ ДЛЯ ЗАВОДСКОГО ОХЛАЖДЕНИЯ
На предприятии Trace Die Cast отсутствие постоянного потока воздуха через вертикальную вентиляционную решетку в летнее время создало ситуацию отрицательного давления. Под потолком будет скапливаться нагретый воздух, из-за чего давление внутри будет превышать давление снаружи, что не позволит ему должным образом выпустить воздух. Это позволило застоявшемуся воздуху попасть в карманы, что привело к повышению температуры окружающей среды по всему объекту.
«У моего местного коллеги была аналогичная проблема в его плавильном цехе. Я проверил его решение с использованием пушек распыления тумана с приводом от вентилятора с отключенной функцией подачи воды, и оно сработало так хорошо, что мы позвонили в BossTek и арендовали два устройства KoolBoss».
Кент Гатри, вице-президент по объектам
Машины предназначены для распыления воды на миллионы крошечных капель, которые выбрасываются мощным вентилятором, нагнетающим воздух через конусообразную бочку.
При отключении воды создается поток сухого воздуха, что позволяет операторам превосходно контролировать воздушный поток.
Вентилятор работает со скоростью 9200 CFM (260,50 CMM) и создает длинный направленный воздушный поток, который затем медленно рассеивается в том же общем направлении. Вентилятор с длинным каналом улучшает воздушный поток и улучшает управляемость, чего нет у стандартных вентиляторов с открытым корпусом.
Большинство промышленных вентиляторов, представленных на рынке, имеют короткую внешнюю оболочку, достаточно большую для размещения двигателя и больших лопастей вентилятора, защищенную сетчатой клеткой с обоих концов. Некоторые модели вообще отказываются от металлического корпуса и имеют только сетчатую клетку. Эти устройства рассеивают воздух по широкой схеме, создавая ветерок на большой площади. Этот метод эффективен для создания широкого циркулирующего воздушного потока или охлаждения, когда он направлен на определенные станции, но затрудняет точное направление воздушного потока на большие расстояния.
Trace Die Cast установила пушки у обоих входов и направила их друг на друга, чтобы создать воздушный поток по центральному проходу. Это создавало положительный поток от земли.
Пушки располагались в противоположных концах помещения, направляя воздух по центральному проходу.
KoolBoss оснащен мощным вентилятором мощностью 7,5 л.с., установленным в задней части специально спроектированного конического стального корпуса, а лопасти вентилятора защищены прочной сетчатой защитой. Устройство всасывает воздух из широкого отверстия в хвостовой части и направляет его вниз по конусу к более узкому входу в передней части, где форма увеличивает скорость воздуха и направляет выброс.
Устройство размером с тележку для гольфа, установленное на передвижной тележке или квадратной стальной трубе, весит примерно 800 фунтов. (363 кг) и может быть перемещен в любое место.
Блоки работали круглосуточно и без выходных в течение трех месяцев, без сбоев и лишь с периодической корректировкой положения.