Zu- und Abluftgeräte: eine vergleichende Überprüfung verschiedener Gerätetypen
Das natürliche Luftzirkulationssystem funktioniert häufig nicht richtig – seine Leistung hängt von natürlichen Faktoren und der Verwendung versiegelter Doppelglasfenster ab. Zwangsbelüftung weist diese Nachteile nicht auf.
Um den Luftaustausch zu normalisieren, kommt eine Zu- und Ablufteinheit zum Einsatz – eine praktische und effektive Lösung. Die Vielfalt der Klimatisierungsgeräte ermöglicht es Ihnen, ein Modell für bestimmte Betriebsbedingungen auszuwählen. Allerdings ist die Entscheidung für ein geeignetes Gerät manchmal problematisch, finden Sie nicht auch?
Wir helfen Ihnen bei der Lösung dieses Problems. Der Artikel informiert über die Funktionsprinzipien und Betriebsmerkmale verschiedener Arten von Lüftungsgeräten. Um Ihnen die Auswahl zu erleichtern, haben wir die wichtigsten Eigenschaften und Parameter der Geräte aufgeführt, die beim Kauf unbedingt berücksichtigt werden sollten.
Der Inhalt des Artikels:
Komponenten der Zwangsbelüftung
Das Zu- und Abluftmodul ist die Hauptkomponente einer Zwangsbelüftungsanlage. Die Installation gewährleistet eine normalisierte Luftzirkulation auf engstem Raum – Bereitstellung sauberer Luftströme und Entfernung von Abfallstoffen.
Das Lüftungsmodul ist ein Gerätekomplex, der in einem einzigen Gehäuse (Monoblock-Einheit) eingeschlossen oder aus vorgefertigten Elementen zusammengesetzt ist.
Die Gestaltung der Zu- und Ablufteinheit umfasst zwingend folgende Elemente:
- Lüfter. Grundkomponente für den Betrieb eines künstlichen Luftaustauschsystems. In PVU mit einem ausgedehnten Luftkanalnetz werden Radialventilatoren installiert, um einen hohen Luftdruck aufrechtzuerhalten. In tragbaren PES ist die Verwendung axialer Modelle akzeptabel.
- Luftventil. Wird hinter dem Außengitter installiert und verhindert das Eindringen von Luft von außen, wenn das System ausgeschaltet ist. Fehlt es, dringen im Winter kalte Ströme in den Raum ein.
- Hauptluftkanal. Das System verwendet zwei Kanallinien: eine für die Zuluft und die zweite für die Abluft. Beide Netzwerke durchlaufen das PES. Der Zuluftventilator ist an den ersten Luftkanal angeschlossen, der Abluftventilator an den zweiten.
- Automatisierung. Der Betrieb der Anlage wird durch ein integriertes Automatisierungssystem geregelt, das auf Sensorwerte und benutzerdefinierte Parameter reagiert.
- Filter. Zur Reinigung der ankommenden Massen kommt eine komplexe Filterung zum Einsatz. Am Einlass des Zuluftkanals ist ein Grobfilter angebracht, dessen Aufgabe es ist, Flusen, Insekten und Staubpartikel zurückzuhalten.
Der Hauptzweck der Primärreinigung besteht darin, die internen Komponenten des Systems zu schützen. Für eine „feinere“ Filterung wird vor den Luftverteilern eine photokatalytische Barriere, eine Kohlenstoffbarriere oder eine andere Art von Barriere installiert.
Einige Komplexe sind mit zusätzlichen Funktionen ausgestattet: Kühlung, Klimaanlage, Befeuchtung, mehrstufiges Luftreinigungs- und Ionisierungssystem.
Das Funktionsprinzip des Zu- und Abluftkomplexes
Der Betriebszyklus des PES basiert auf einem Zweikreis-Transportsystem.
Der gesamte Belüftungsprozess kann in mehrere Phasen unterteilt werden:
- Luftansaugung von der Straße, Reinigung und Zuführung zu den Verteilern über den Luftkanal.
- Der Eintritt kontaminierter Massen in den Abluftkanal und deren anschließender Transport zum Auslassgitter.
- Ableitung der Abfallstrahlen nach draußen.
Das Zirkulationsschema kann durch Stufen der Wärmeenergieübertragung zwischen zwei Strömen, zusätzliche Erwärmung der einströmenden Luft usw. ergänzt werden.
Der Betrieb eines Zwangssystems bietet gegenüber dem natürlichen Luftaustausch eine Reihe von Vorteilen:
- Einhaltung vorgegebener Indikatoren – Sensoren reagieren auf Veränderungen in der Atmosphäre und passen den Betriebsmodus des PES an;
- Filterung eingehender Streams und die Möglichkeit seiner Verarbeitung – Erhitzen, Kühlen, Befeuchten;
- Einsparungen bei den Heizkosten – relevant für Geräte mit Rekuperation.
Zu den Nachteilen des Einsatzes von PVU zählen: die hohen Kosten des Lüftungskomplexes, die Komplexität der Installation nach Abschluss der Reparatur- und Bauarbeiten sowie die Lärmwirkung. Bei Monoblock-Installationen entfällt der letzte Nachteil durch den Einsatz eines schallgedämmten Gehäuses.
Arten von Installationen: Merkmale von Design und Betrieb
Kosten, Leistung und Energieverbrauch hängen von der Funktionalität des PES ab. Die Modellvielfalt wird üblicherweise in folgende Gruppen eingeteilt: Geräte mit Rückgewinnung, Geräte mit Heizung und Klimaanlage. Eine separate Kategorie sind „mobile“ Geräte.
Zu- und Abluftmodul mit Rekuperator
Zusätzlich zu den oben beschriebenen Vorteilen hat das Zwangslüftungssystem auch einen erheblichen Nachteil – einen deutlichen Anstieg der Wärmeverluste. Zusammen mit der Abluft „verdampft“ die von der Heizungsanlage erzeugte Wärme.
Die Kosten betragen etwa 60 %. Die Lösung des Problems liegt in der Energieübertragung vom Abluftstrom auf den Zuluftstrom.
Heutzutage werden die meisten Lüftungsgeräte mit Rekuperatoren hergestellt. Trotz der hohen Kosten für die Ausrüstung ist die Machbarkeit regeneratives System wirtschaftlich gerechtfertigt.
Effizienzwerte des „Wärmetauschers“:
- 30-60% — geringer Wärmeausgleich;
- 60-80% — ein guter Indikator für Effizienz;
- über 80 % — hochwertige Wärmeübertragung.
Interessant ist, dass bereits das Vorhandensein eines Rekuperators mit einem Wirkungsgrad von 30 % wirtschaftlicher ist als ein Basisgerät ohne Wärmetauscher. Die durchschnittliche Amortisationszeit für ein rekuperatives Lüftungsgerät beträgt bis zu 5 Jahre.
Der Wirkungsgrad der Luftstromeinheit, das Luftstrombild, der Stromverbrauch und der Preis des Moduls hängen von der Bauart des Rekuperators ab.
Es gibt verschiedene Arten von Wärmetauschern:
- rotierend;
- lamellar;
- Wärmerohre;
- Kammermodul;
- Gleykol-Aggregat.
Die ersten beiden Modelle haben weite Verbreitung gefunden.
Rotationsrekuperator
Das PVU-Gehäuse beherbergt einen zylindrischen rotierenden Wärmetauscher mit gewellten Metallplatten. Mit fortschreitender Arbeit werden die Kammern abwechselnd mit multidirektionalen Luftströmen gefüllt.
Die Wärmerückgewinnung beträgt 60-90 %.
Zusätzliche Vorteile:
- teilweise Feuchtigkeitsrückführung;
- sparsamer Energieverbrauch.
Die Rotationsgeschwindigkeit der Trommel lässt sich regulieren und so die Intensität des Luftaustausches und den Wirkungsgrad bestimmen.
Argumente gegen Trommelmodifikationen:
- Beimischung von „Abarbeiten“ zum Frischstrom – 3-8 %;
- teilweise Übertragung von Gerüchen zurück in den Raum;
- Schalldruck von einem rotierenden Rotor;
- die Notwendigkeit einer regelmäßigen Wartung beweglicher Elemente;
- große Abmessungen.
Aufgrund der Komplexität des Mechanismus sind PVUs mit Rotationsrekuperator teurer als Plattenmodifikationen.
Plattenwärmetauscher
Die Kanäle „treffen“ in einer geschlossenen Einheit mit mehreren Kanälen zusammen. Die Fächer sind durch wärmeleitende Trennwände getrennt.
Argumente für":
- Versorgung mit sauberer Luft ohne „Abgas“-Verunreinigungen;
- bezahlbarer Preis;
- einfache Einrichtung und Zuverlässigkeit des Moduls – es gibt keine beweglichen Elemente.
Der Wirkungsgrad des Plattenkonverters beträgt bis zu 70 %. Der Hauptnachteil ist die Bildung von Kondenswasser und das Auftreten von Eis im Abluftkanal im Winter.Der Betrieb im „Abtau“-Modus (Umleitung des Warmstroms unter Umgehung der Kassette) verringert die Effizienz des Systems um 20 %.
Heutzutage gibt es auf dem Markt eine ganze Reihe von Zu- und Abluftsystemen mit Wärmerückgewinnung verschiedener Hersteller. Sie besitzen ähnliche Merkmale und unterscheiden sich in Preis, Qualität, Servicebereich und vielen anderen Kriterien.
Wir empfehlen daher, sich das Zu- und Abluftgerät mit Plattenwärmetauscher und integrierter Automatisierung von Naveka genauer anzusehen, das sich aufgrund seiner Zuverlässigkeit und seines relativ leisen Betriebs in letzter Zeit am Markt bewährt hat. Integrierte Steuerung per Fernbedienung, Überwachung auf einem externen LCD-Display, Einstellung eines Arbeitsplans und vieles mehr ist in diesem Gerät bereits integriert.
Unter anderem empfehlen wir, auf Rekuperationssysteme von Mitsubishi, Maico und VENTO zu achten.
Energiesparende Heizgeräte
Rekuperation allein reicht oft nicht aus, um den Temperaturunterschied der Anströme vollständig auszugleichen. Diese Funktion übernimmt die eingebaute Heizung. Darüber hinaus schützt das Element den Wärmetauscher vor dem Einfrieren.
In PVU werden zwei Arten von Heizgeräten verwendet: Wasser- und Elektroheizgeräte. Schauen wir uns die einzelnen Elemente genauer an.
Wassererwärmung
Der Körper der Zwangsbelüftungseinheit enthält einen Kühler mit Rohren, durch die das Kühlmittel zirkuliert. Die Spule verfügt über Rippen, um die Kontaktfläche mit vorbeiströmenden Luftströmen zu vergrößern.
Das Flüssigkeitsheizelement kommt zum Einsatz, wenn die zugeführte Luft am Ausgang des Rekuperators kälter als die eingestellte Temperatur ist.
Elektrische Heizung
Anlagen mit Elektroheizung sind in der Lage, die zugeführte Luft auf höhere Temperaturen zu erwärmen als „Wasser“-Modifikationen.
Eine Elektroheizung stellt jedoch höhere Anforderungen an die Betriebsbedingungen:
- Luftströmungsgeschwindigkeit – 2 m/s oder mehr;
- Zulufttemperatur liegt zwischen 0 und 30 °C, Luftfeuchtigkeit bis zu 80 %;
- Es wird empfohlen, vor dem Heizelement einen zusätzlichen Filter zu installieren.
Im Vergleich zur Warmwasserbereitung ist das Elektromodul im Betrieb teurer – die Stromrechnung steigt.
Komplexe mit Klimaanlage
Einige Modelle kombinieren Zwangsbelüftungs- und Klimaanlagenoptionen. Alle Elemente sind in einem einzigen Wärmedämmkomplex zusammengefasst. Ein markantes Beispiel multifunktionaler Technik ist eine Reihe von Installationen "Klima".
Der Kreislauf enthält eine reversible Wärmepumpe – einen geladenen, versiegelten Freon-Kreislauf, der mit Wärmetauschern an den Abluft- und Versorgungskanälen verbunden ist.
Die Klimaanlage arbeitet in zwei Modi:
- Kühlung. Der Wärmetauscher am Zuluftkanal fungiert als Verdampfer und senkt die Temperatur der Zuluft. Der Wärmetauscher-Kondensator wiederum wird durch kühle Luft aus dem Raum gekühlt.
- Hitze. Der Abluftkanalrekuperator überträgt Abwärme auf Frischluftmassen. Am Ausgang der PVU ist eine zusätzliche Erwärmung der Luft vor der Zufuhr zum Haus möglich.
Der Betriebsmodus wird dank Reglern und Sensoren, die atmosphärische Parameter erfassen, automatisch eingestellt.
Tragbare kanallose Installation
Eine interessante Lösung für beengte Platzverhältnisse sind mobile Luftversorgungsgeräte mit der Möglichkeit, Luft zu reinigen, zu erwärmen und zu kühlen.
Besonderheiten tragbarer Module:
- Fehlen sperriger Luftkanäle;
- Installation in einem belüfteten Raum;
- kompakte Abmessungen und die Möglichkeit der Installation innerhalb von 2-3 Stunden;
- Multifunktionalität: Einströmen, Aufbereiten und Abführen von Luftmassen;
- niedriger Geräuschpegel – innerhalb von 35 dB;
- keine Entwürfe.
Um eine dezentrale Belüftung zu gewährleisten, ist es notwendig, in jedem einzelnen Raum eine tragbare PVU zu installieren.
Kanallose Lüftungsgeräte werden vor allem in öffentlichen Gebäuden (Hörsäle, Turnhallen, Schulungsräume etc.) eingesetzt.
Die Bewertung mobiler Klimageräte ist in angegeben Dieser Artikel.
Varianten je nach Installationsmethode
Für den Einbau des Lüftungsmoduls gibt es drei Möglichkeiten:
- Boden;
- Wand;
- „gefilmt“.
Die Bodenmontage ist typisch für leistungsstarke und sperrige Lüftungsgeräte mit einem Luftdurchsatz von 8000 Kubikmetern pro Stunde oder mehr. Trotz der Vibrationsisolierung der Lüftungsabschnitte erfordert die Installation von Volumenmodulen ein solides Fundament.
Wandmontierte Modelle zeichnen sich durch geringe Produktivität aus – bis zu 1500 Kubikmeter pro Stunde und kompakte Abmessungen. Die Installation erfolgt durch Verankerung an der Wand, wobei die Luftkanäle von oben angeschlossen werden. Das Gerät kann in einem Technikraum (Balkon, Badezimmer, Ankleidezimmer) aufgestellt werden.
Der Hauptvorteil hängender Modelle ist die versteckte Installation. Um das Gerät im genutzten Raum zu installieren, müssen Sie jedoch die Deckenhöhe teilweise „ausnutzen“.
Grundparameter für die Auswahl eines Lüftungsgeräts
Anordnung und Installation von Lüftungsanlagen erfordert Kapitalinvestitionen und erhebliche Arbeitskosten. Daher basiert der Ansatz zur Auswahl des „Herzens“ des Beatmungssystems auf genauen Berechnungen und Analysen einer Reihe von Parametern.
Bewertung und Berechnung technischer Eigenschaften
Zunächst müssen Sie sich für die geeigneten Kapazitäts- und statischen Druckwerte entscheiden.
Leistung
Die Berechnung der Installation basiert auf Luftaustauschstandards gemäß SNiP, dem Zweck des Raums, dem Versorgungsbereich und der Anzahl der Bewohner.
Es ist notwendig, zwei Berechnungen durchzuführen (nach Anzahl der Personen und Luftwechselrate), die Indikatoren zu vergleichen und den größten Wert auszuwählen.
Ein Beispiel zur Bestimmung der Produktivität (L) für ein Haus unter bestimmten Bedingungen:
- Anzahl der Familienmitglieder – 3 Personen;
- Hausfläche – 70 qm;
- Deckenhöhe – 3 m.
Formel 1. Berechnung anhand der Einwohnerzahl:
L=N*norm,
Wo:
- N – Anzahl der Einwohner;
- Norm – Luftdurchsatz (nicht weniger als 40 Kubikmeter/h).
L=3*40=120 Kubikmeter/Stunde.
Formel 2. Berechnung nach Luftwechselkurs:
L=S*H*n,
Wo:
- S - Quadrat;
- H - Höhe;
- N – normalisierte Luftwechselrate.
L=70*3*1,5=315 Kubikmeter/Stunde.
Fazit: Um eine ausreichende Luftzirkulation zu gewährleisten, ist eine Anlage mit einer Leistung von mindestens 315 Kubikmetern pro Stunde erforderlich.
Typische Indikatoren für Lüftungsgeräte:
- 100-500 Kubikmeter/h – Wohnungen und separate Räumlichkeiten;
- 500-2000 Kubikmeter/Stunde – Privathaushalte, Ferienhäuser;
- 1000-10000 Kubikmeter/h – Industriegebäude, Werkstätten, Büros.
Statischer Druck
Der Wert gibt den Druck an, den der Ventilator erzeugt, um dem Luftzirkulationsweg Widerstand zu leisten. Eine genaue Berechnung des statischen Drucks erfordert die Berücksichtigung des Widerstands aller Netzwerkelemente.
„Manuelle“ Berechnungen sind ohne entsprechende Erfahrung nur schwer durchführbar. Spezialisten nutzen ein Softwarepaket wie MagiCad.
Die angegebenen Daten gelten speziell für modulare Lüftungsgeräte und nicht für Bausatzsysteme, bei denen der Druckabfall am Luftventil, Lufterhitzer, Filter und anderen Komponenten berücksichtigt werden muss.
Zusätzlich zu den angegebenen Parametern sollten Sie Folgendes bewerten:
- Energieeffizienz. Für jedes der möglichen Modelle ist es notwendig, die Stromkosten für 1 Jahr unter Berücksichtigung der Betriebsart im Winter und Sommer zu berechnen. Die Energieverbrauchsklasse gibt das Verhältnis der aufgewendeten Energie zur erzeugten Wärmemenge an.
- Effizienz des Rekuperators. Es ist notwendig, die Effizienzwerte in verschiedenen Betriebsmodi des PES zu vergleichen. Wärmetauscher mit Doppelplattenkassette und Zwischenzone weisen einen hohen Wirkungsgrad auf – der Wirkungsgrad erreicht 70-90 %.
- Heizleistung. Der typische Wert für Haushaltslüftungsgeräte liegt bei 3-5 kW.
Es ist besser, Modellen den Vorzug zu geben, die die Lüftergeschwindigkeit automatisch reduzieren können, um die Belastung des Netzwerks anzupassen.
Geräuschpegel und Filtergrad
Die Schallleistung gibt an, wie „laut“ die zusammengebaute Installation sein wird.
Der Klangeffekt wird durch zwei Größen bestimmt:
- LwA – Grad der Schallleistung;
- LpA - Schalldruckpegel.
Der tatsächliche „Lärm“ sollte anhand des ersten Indikators beurteilt werden. Verschiedene Hersteller können die Schallleistung mit unterschiedlichen Methoden messen, sodass dieselben Werte in der Praxis manchmal zu unterschiedlichen Ergebnissen führen.
Die Qualität der einströmenden Luft hängt von der Art ab Reinigungssysteme.
Mögliche Filterstufen:
- Barriere gegen groben Straßenstaub, Wolle und Flusen – Grobreinigung mit G4-, G3-Filtern mit einem Wirkungsgrad von 90 %;
- Schutz gegen Feinstaub von 1 Mikron – Filterklasse F7-F9;
- absolute Reinigung, bietet eine Barriere gegen Partikel von 0,3 Mikrometern – HEPA-Filter (H10-H14), Effizienz – 99,5 %.
Bei Wohngebäuden genügen die ersten beiden Reinigungsschritte. Hocheffiziente Filtration wird in medizinischen Einrichtungen, Räumlichkeiten zur Herstellung von Medikamenten, Lebensmitteln und Elektronik eingesetzt.
Benutzerfreundlichkeit: notwendige Funktionalität
Haushalts-PVUs sind mit einem eingebauten Automatisierungssystem, einem Bedienfeld und einem LCD-Display ausgestattet, das alle Luftaustauschparameter anzeigt. Neben grundlegenden Optionen (Lüftergeschwindigkeit, Temperatur anpassen) sind auch praktische Funktionen willkommen.
Timer. Mit der Szenarioverwaltung können Sie den Betriebsmodus für eine bestimmte Tageszeit oder einen bestimmten Wochentag optimieren.
Neu starten. Die Möglichkeit, eingestellte Parameter bei einem Stromausfall automatisch einzuschalten und zu speichern.
Filterverstopfungsanzeige. Eine komfortable Möglichkeit ist die Benachrichtigung über den Austausch des Filterelements. Hightech-Modelle sind mit Druckänderungssensoren am Luftfiltereinlass ausgestattet – bei Verschmutzung erhöht sich der Druckabfall.
Selbstdiagnose. Jegliche Ausrüstung geht mit der Zeit kaputt. Es ist nützlich, wenn die Automatisierung über eine Fehlfunktion „meldet“ – dies hilft, das Problem rechtzeitig zu erkennen und zu beheben.
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Energiesparendes Lüftungssystem mit hängender Rückgewinnung vom Typ Daikin VAM/800FB:
Aufbau, Ausstattung und Montagetechnik des tragbaren Zu- und Abluftmoduls Vents Micro 60/A3:
PVU 400 von Ventrum mit Elektroheizung und Rotationswärmetauscher:
Die Belüftungsanordnung mit einem Zu- und Abluftmodul wird in Räumen unterschiedlicher Zweckbestimmung und Größe eingesetzt.
Die Gewährleistung eines qualitativ hochwertigen Luftaustauschs hängt von der richtigen Berechnung und Auswahl der Klimatisierungsgeräte ab. Wenn Sie Zweifel an Ihren eigenen Fähigkeiten haben, wenden Sie sich besser an Profis, um die Parameter festzulegen und das Projekt zu entwickeln.
Haben Sie noch etwas hinzuzufügen oder haben Sie Fragen zur Auswahl eines Lüftungsgeräts? Sie können Kommentare zur Veröffentlichung hinterlassen und sich an der Diskussion des Materials beteiligen – das Kontaktformular befindet sich im unteren Block.