Воздуховод (поток) - Duct (flow)

Воздуховоды для контроля загрязнения воздуха в 17000 стандартные кубические футы в минуту регенеративный термоокислитель (RTO).
Круглый канал из оцинкованной стали, соединяющийся с типовым диффузор
Номинальная огнестойкость механический вал с HVAC листовой металл воздуховоды и медь трубопровод, а также "КАК" (Head-Of-Wall) стык между вершиной конкретный блочная стена и нижняя сторона бетонной плиты, остановлен с противопожарным покрытием на основе керамического волокна конопатка на вершине минеральная вата.

Воздуховоды используются ли каналы или проходы в отопление, вентиляция, кондиционирование (HVAC) для подачи и удаления воздуха. Необходимые воздушные потоки включают, например, приточный воздух, возвратный воздух, и отработанный воздух.[1] Воздуховоды обычно также доставляют вентиляционный воздух в составе приточного воздуха. Таким образом, воздуховоды являются одним из способов обеспечения приемлемого качество воздуха в помещении а также тепловой комфорт.

Систему воздуховодов еще называют воздуховод. Планирование (компоновка), определение размеров, оптимизация, детализация и определение потерь давления в системе воздуховодов называется конструкция воздуховода.[2]

Материалы

Воздуховоды могут быть выполнены из следующих материалов:

Оцинкованная сталь

Оцинкованный мягкая сталь является стандартным и наиболее распространенным материалом, используемым при изготовлении воздуховодов, поскольку цинковое покрытие этого металла предотвращает ржавление и снижает затраты на покраску. В целях изоляции металлические воздуховоды обычно облицовываются облицовкой. стекловолокно одеяла (лайнер воздуховода) или обернутые снаружи стекловолокном (воздуховоды). При необходимости используется воздуховод с двойными стенками. Обычно это внутренний перфорированный вкладыш, а затем слой стекловолоконной изоляции толщиной 1-2 дюйма, находящийся внутри внешней сплошной трубы.

Прямоугольные воздуховоды обычно изготавливаются специализированными цехами по металлу. Для простоты использования он чаще всего состоит из 4-дюймовых секций (или стыков). Круглые воздуховоды изготавливаются с использованием спирально-формовочной машины непрерывного действия, которая может изготавливать круглые воздуховоды практически любого диаметра при использовании правильной формовочной матрицы и любой длины, чтобы удовлетворить потребности, но наиболее распространенные размеры заготовок равномерно варьируются от 4 до 24 дюймов с 6-дюймовым - 12 "наиболее часто используются. Стандартная труба обычно продается с 10-дюймовыми стыками. Также доступны 5-дюймовые соединения неспиральных труб, которые обычно используются в жилых домах.

Алюминий (Al)

Алюминий Воздуховоды легкие и быстро монтируются. Кроме того, воздуховоды нестандартной или специальной формы могут быть легко изготовлены в магазине или на месте.

Конструкция воздуховода начинается с нанесения контура воздуховода на предварительно изолированную алюминиевую панель. Затем детали обычно разрезаются под углом 45 °, при необходимости сгибаются для получения различных фитингов (т. Е. Колен, конусов) и, наконец, собираются с помощью клея. Алюминиевая лента наклеивается на все швы, где была разрезана внешняя поверхность алюминиевой фольги. Доступны различные фланцы для удовлетворения различных требований к установке. Все внутренние стыки заделаны герметиком.

Алюминий также используется для изготовления круглых спиральных воздуховодов, но он встречается гораздо реже, чем оцинкованная сталь.

Изоляционные панели из полиуретана и фенола (предварительно изолированные воздуховоды)

Традиционно воздуховоды изготавливаются из листового металла, который сначала устанавливается, а затем покрывается изоляцией. Сегодня в цехе по изготовлению листового металла обычно изготавливают воздуховод из оцинкованной стали и изолируют его оболочкой перед установкой. Однако воздуховоды, изготовленные из жестких изоляционных панелей, не нуждаются в дополнительной изоляции и могут быть установлены за один этап. Обе полиуретан и фенольная пена Панели изготавливаются с заводской алюминиевой облицовкой с обеих сторон. Толщина алюминиевой фольги может варьироваться от 25 микрометров для внутреннего использования до 200 микрометров для наружного использования или для более высоких механических характеристик. Существуют различные типы жестких пенополиуретановых панелей, в том числе панели с водной рецептурой, для которых процесс вспенивания осуществляется посредством использование воды и CO2 вместо CFC, ГХФУ, HFC и HC газы. Большинство производителей панелей из жесткого полиуретана или пенополиуретана используют пентан в качестве пенообразователь вместо вышеупомянутых газов.

Система воздуховодов с жесткой фенольной изоляцией относится к классу 1.[требуется разъяснение ] воздуховод по стандарту безопасности UL 181.

Панель воздуховодов из стекловолокна (предварительно изолированные неметаллические воздуховоды)

Панели воздуховодов из стекловолокна обеспечивают встроенную теплоизоляцию, а внутренняя поверхность поглощает [звук], помогая обеспечить бесшумную работу системы HVAC.

Доска воздуховода формируется путем скольжения специально разработанной нож вдоль доски, используя линейку в качестве направляющей. Нож автоматически вырезает канавку со сторонами 45 °, которая не проникает полностью на всю глубину панели воздуховода, обеспечивая тем самым тонкий участок, действующий как петля. Затем картон воздуховода можно сложить вдоль канавки, чтобы получить сгибы под углом 90 °, придавая прямоугольную форму воздуховоду желаемому производителю размеру. Затем канал закрывается скобами, обращенными наружу, и специальной алюминиевой или аналогичной лентой с металлической основой.

Гибкие воздуховоды

Гибкие воздуховоды (также известные как сгибать) обычно изготавливаются из гибкого пластика на катушке из металлической проволоки для придания формы трубке. У них есть множество конфигураций. В США изоляция обычно стекловата, но на других рынках, например в Австралии, используются оба полиэстер стекловолокно и стекловата для теплоизоляции. Защитный слой окружает изоляцию и обычно состоит из полиэтилен или металлизированный ДОМАШНИЙ ПИТОМЕЦ. Обычно он продается в виде коробок, содержащих 25 футов воздуховода, сжатого до 5 футов длины. Он доступен в диаметрах от 4 дюймов до 18 дюймов, но наиболее часто используются даже размеры от 6 до 12 дюймов.

Гибкий воздуховод очень удобен для присоединения выходных отверстий приточного воздуха к жесткому воздуховоду. Обычно он крепится с помощью длинных стяжек или металлических лямок. Однако потеря давления выше, чем у большинства других типов воздуховодов. Таким образом, дизайнеры и установщики стараются сохранить установленную длину (бежит) короткие, например менее 15 футов или около того, и постарайтесь свести к минимуму повороты. Следует избегать перегибов гибких воздуховодов. Некоторые рынки гибких воздуховодов предпочитают избегать использования гибких воздуховодов на участках возвратного воздуха систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, однако гибкий воздуховод может выдерживать умеренные отрицательное давление. Тест UL181 требует отрицательного давления 200 Па.

Тканевые воздуховоды

На самом деле это устройство для распределения воздуха, которое не предназначено для подачи кондиционированного воздуха. Термин ткань канал поэтому несколько вводит в заблуждение; тканевая система диспергирования воздуха было бы более определенным именем. Однако, поскольку он часто заменяет жесткие воздуховоды, его легко воспринимать просто как воздуховод. Тканевые воздуховоды, обычно изготовленные из полиэфирного материала, могут обеспечить более равномерное распределение и смешивание кондиционированного воздуха в заданном пространстве, чем обычная 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 (например, воздухопроницаемая или нет), можно сделать, рассмотрев необходимость использования изолированного металлического воздуховода. В этом случае рекомендуется использовать воздухопроницаемую ткань, поскольку она обычно не создает конденсата на ее поверхности и поэтому может использоваться там, где воздух подается ниже точка росы. Материал, удаляющий влагу, может быть более полезным для здоровья пассажиров. Его также можно обработать антимикробным средством для подавления роста бактерий. Пористый материал также требует меньшего ухода, поскольку он отталкивает пыль и другие загрязнения в воздухе.

Также доступна ткань, более чем на 50% состоящая из вторичного сырья, что позволяет сертифицировать ее как экологически чистый продукт. Материал также может быть огнестойкий материал, это означает, что ткань все еще может гореть, но погаснет при удалении источника тепла.

Тканевые воздуховоды не предназначены для использования в потолках или скрытых чердаках. Однако продукты для использования в фальшпол доступны приложения. Тканевые воздуховоды обычно весят меньше, чем другие обычные воздуховоды, и поэтому меньше нагружают конструкцию здания. Меньший вес упрощает установку.

Для работы тканевых воздуховодов требуется как минимум определенный диапазон воздушного потока и статического давления.

Низкопрофильный воздуховод из ПВХ

ПВХ Низкопрофильные воздуховоды были разработаны как экономичная альтернатива стальным низкопрофильным воздуховодам. Низкопрофильные воздуховоды широко используются в вентиляции квартир и гостиниц с 2005 года. Рост объемов низкопрофильных воздуховодов значительно вырос из-за уменьшения доступного пространства в полостях потолка с целью снижения затрат. Поскольку Пожар в башне Гренфелл в 2017 году наблюдался рост количества обнаруженных несоответствующих строительных материалов; многие производители низкопрофильных воздуховодов из ПВХ изо всех сил пытались добиться или поддерживать соответствие, а в некоторых строительных проектах пришлось вернуться к использованию более дорогих стальных конструкций.

Гидроизоляция

Отделка внешних воздуховодов, подверженных воздействию погодных условий, может быть листовой сталью, покрытой алюминием или алюминиево-цинковым сплавом, многослойным ламинатом, армированным волокном полимером или другим водонепроницаемым покрытием.

Компоненты системы воздуховодов

Помимо самих воздуховодов, полные системы воздуховодов содержат множество других компонентов.

Виброизоляторы

Приточно-вытяжная установка с виброизолятором (3)

Система воздуховодов часто начинается в обработчик воздуха. В воздуходувки в воздухообрабатывающем аппарате может создавать существенные вибрация, и большая площадь системы воздуховодов будет передавать эту шум и вибрация для жителей здания. Чтобы избежать этого, виброизоляторы (гибкие секции) обычно вставляют в воздуховод непосредственно перед и после воздухоподготовителя. Прорезиненный брезентовый материал этих секций позволяет воздухоочистителю вибрировать, не передавая значительную вибрацию прикрепленным воздуховодам. Такая же гибкая секция может снизить шум, который может возникнуть при включении воздуходувки и повышении давления воздуха в воздуховодах.

Взлеты

После воздухоподготовителя приточный воздух магистральный канал обычно разветвляется, обеспечивая воздухом многие отдельные воздуховыпускные отверстия, такие как диффузоры, решетки и регистры. Когда система спроектирована с основным воздуховодом, разветвляющимся на множество вспомогательных воздуховодов, фитинги называются взлеты позволяют отводить небольшую часть потока из основного воздуховода в каждый ответвленный воздуховод. Отводы могут быть вставлены в круглые или прямоугольные отверстия, вырезанные в стенке основного воздуховода. Взлетная труба обычно имеет множество небольших металлических выступов, которые затем изгибаются, чтобы прикрепить ее к основному воздуховоду. Круглые версии называются вставная фурнитура. В других конструкциях отвода используется метод защелкивания, иногда в сочетании с прокладкой из пенопласта для улучшения герметичности. Выходной патрубок отбора мощности затем соединяется с прямоугольным, овальным или круглым отводным воздуховодом.

Укладываем сапоги и головы

Воздуховоды, особенно в домах, часто должны позволять воздуху проходить вертикально внутри относительно тонких стен. Эти вертикальные воздуховоды называются стеки и состоят из очень широких и относительно тонких прямоугольных или овальных участков. Внизу стопки находится загрузка стека обеспечивает переход от обычного большого круглого или прямоугольного воздуховода к тонкому пристенному воздуховоду. Вверху голова стека может обеспечить переход обратно к обычным воздуховодам, пока регистрационный руководитель позволяет перейти на настенный воздушный регистр.

Демпферы регулировки громкости

Зонный демпфер с оппозитными лопастями и электроприводом, показанный в "открытом" положении.

Системы воздуховодов часто должны предусматривать метод регулирования объема воздушного потока, поступающего в различные части системы. Заслонки регулировки объема (VCD; не путать с дымовыми / противопожарными заслонками) обеспечивают эту функцию. Помимо регулирования, предусмотренного для регистров или диффузоров, которые распределяют воздух по отдельным комнатам, демпферы могут быть установлены внутри самих воздуховодов. Эти заслонки могут быть ручными или автоматическими. Зональные демпферы обеспечить автоматическое управление в простых системах при переменный объем воздуха (VAV) позволяет управлять в сложных системах.

Дымовые и противопожарные заслонки

Дым и противопожарные заслонки находятся в воздуховодах, где воздуховод проходит через брандмауэр или противопожарную завесу.

Дымовые заслонки приводятся в движение двигателем, называемым привод. Зонд, подключенный к двигателю, устанавливается на участке воздуховода и обнаруживает дым в воздухе, который был извлечен из помещения или поступает в него, либо в другом месте на участке воздуховода. При обнаружении дыма привод автоматически закроет дымовую заслонку до тех пор, пока она не будет снова открыта вручную.

Противопожарные заслонки можно найти в тех же местах, что и дымовые заслонки, в зависимости от области применения за межсетевым экраном. В отличие от дымовых заслонок, они не запускаются какой-либо электрической системой (что является преимуществом в случае сбоя в электросети, когда дымовые заслонки не могут закрываться). Вертикально установленные противопожарные клапаны работают под действием силы тяжести, а горизонтальные противопожарные клапаны - с пружинным приводом. Самая важная особенность противопожарного клапана - механический плавкая ссылка который представляет собой кусок металла, который плавится или ломается при определенной температуре. Это позволяет заслонке закрываться (либо под действием силы тяжести, либо под действием пружины), эффективно герметизируя воздуховод, сдерживая огонь и блокируя необходимый для горения воздух.

Поворотные лопатки

Поворотные лопатки внутри большого номинальная огнестойкость Durasteel воздуховод наддува
Поворачивая флюгер крупным планом.

Поворотные лопатки устанавливаются внутри воздуховода при изменении направления (например, при повороте на 90 °), чтобы минимизировать турбулентность и сопротивление воздушному потоку. Лопасти направляют воздух, чтобы он мог легче следить за изменением направления.

Пленумы

Пленумы являются центральными распределительными и сборными единицами для системы HVAC. Возвратный пленум переносит воздух из нескольких больших обратных решетки (вентиляционные отверстия) или колокольчики к центральному кондиционеру. Приточная камера направляет воздух от центрального блока в помещения, для обогрева или охлаждения которых предназначена система. Их необходимо тщательно продумать при проектировании вентиляции.[Почему? ]

Терминальные блоки

Пока однозонный постоянный объем воздуха в системах, как правило, таких нет, в многозонных системах часто имеются оконечные устройства в отводных каналах. Обычно на каждый термальная зона. Некоторые типы оконечных устройств VAV боксы (одно- или двухканальные), смесительные коробки с приводом от вентилятора (в параллельном или последовательном расположении) и индукционные оконечные устройства. Терминальные блоки могут также включать в себя нагревательный или охлаждающий змеевик.

Воздушные терминалы

Воздухораспределители - это отверстия для приточного и возвратного или отработанного воздуха. Для поставки, диффузоры наиболее распространены, но решетки, и для очень маленьких систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (например, в жилых домах) регистры также широко используются. Возвратные или выпускные решетки используются в основном по причинам внешнего вида, но некоторые из них также включают воздушный фильтр и известны как возвратные фильтры.[3]

Очистка воздуховодов

Положение Агентство по охране окружающей среды США (EPA) заключается в том, что «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 (без затхлого запаха или видимого роста плесени), чистить воздуховоды, вероятно, не нужно ».[4]Тщательная очистка воздуховодов профессиональным очистителем позволит удалить пыль, паутина, обломки, шерсть домашних животных, грызун волосы и помет, скрепки, кальций депозиты, детские игрушки и все, что может скапливаться внутри. В идеале внутренняя поверхность после очистки будет блестящей и светлой. Футеровку воздуховода и картон из стекловолокна можно очищать специальной неметаллической щетиной. Тканевые воздуховоды можно мыть или пропылесосить с помощью обычной бытовой техники.

Чистка воздуховодов может быть оправдана лично именно по этой причине: жильцы могут не захотеть, чтобы воздух в их доме циркулировал через канал воздуховода, который не такой чистый, как остальная часть дома. Однако очистка воздуховодов обычно не влияет на качество воздуха для дыхания и не оказывает значительного влияния на потоки воздуха или расходы на отопление.

Знаки и указатели

Очистка системы воздуховодов может потребоваться, если:

  • Подметать и вытирать мебель нужно чаще, чем обычно.
  • После уборки в доме все еще остается видимая пыль.
  • После или во время сна пассажиры испытывают головные боли, заложенность носа или другие проблемы с носовыми пазухами.
  • В комнатах дома поток воздуха через вентиляционные отверстия слабый или отсутствует.
  • Жильцы постоянно болеют или страдают от аллергии чаще, чем обычно.
  • При включении печи или кондиционера появляется затхлый или затхлый запах.
  • Жильцы испытывают признаки болезни, например усталость, головная боль, чихание, заложенность носа или насморк, раздражительность, тошнота, ощущение сухости или жжения в глазах, носу и горле.

Коммерческий осмотр

В коммерческих условиях регулярный осмотр воздуховодов рекомендуется несколькими стандартами. Один стандарт рекомендует проверять приточные воздуховоды каждые 1-2 года, обратные воздуховоды - каждые 1-2 года, а вентиляционные установки - ежегодно.[5] Другой рекомендует визуальный осмотр воздуховодов с внутренней облицовкой ежегодно.[6] Очистка воздуховодов должна основываться на результатах этих проверок.

Осмотр, как правило, визуальный, на предмет повреждений, нанесенных водой или биологического роста.[5][6][7] Когда визуальный осмотр необходимо подтвердить численно, вакуумный тест (VT) или испытание толщины отложений (DTT) может быть выполнено. Воздуховод с содержанием менее 0,75 мг / 100 м2 считается чистым, согласно НАДКА стандарт.[7] В стандарте Гонконга указаны пределы поверхностных отложений 1 г / м3.2 для приточных и обратных каналов и 6 г / м2 для вытяжных каналов или максимальная толщина отложений 60 мкм в приточных и возвратных каналах и 180 мкм для вытяжных каналов.[8] В Соединенном Королевстве, CIBSE Стандарт TM26 рекомендует чистку воздуховодов, если измеренное содержание бактерий превышает 29 колониеобразующих единиц (КОЕ) на 10 см.2; загрязнение классифицируется как «низкий» ниже 10 КОЕ / см2, «средний» до 20 КОЕ / см2, и «высокий» при измерении выше 20 КОЕ / см2.[9]

Герметизация воздуховода

Давление воздуха в сочетании с утечкой из воздуховода может привести к потере энергии в HVAC система. Герметизация утечек в воздуховодах снижает утечку воздуха, оптимизирует энергоэффективность и контролирует попадание загрязняющих веществ в здание. Перед герметизацией воздуховодов обязательно убедитесь, что общее внешнее статическое давление воздуховодов работает, и соответствует ли оборудование спецификациям производителя оборудования. В противном случае это может привести к увеличению потребления энергии и снижению производительности оборудования.

Обычно доступно Скотч не следует использовать на воздуховодах (из металла, стекловолокна и т. д.), которые предназначены для длительного использования. Клей на так называемой клейкой ленте со временем высыхает и отслаивается. Более распространенным типом герметика для воздуховодов является паста на водной основе, которую наносят щеткой или иногда распыляют на швы при строительстве воздуховода. Строительные нормы и правила и стандарты UL требуют использования специальных огнестойких лент, часто с фольгированной основой и долговечным клеем.

Признаки утечки

Признаки негерметичности или плохой работы воздуховодов включают:

  • Счета за коммунальные услуги в зимние и летние месяцы выше среднего по сравнению с колебаниями тарифов
  • Пространства или комнаты, которые трудно обогреть или охладить
  • Расположение воздуховода на чердаке, в пристроенном гараже, в дырявом полу, в подвале или неотапливаемом подвале.[10]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Том Основы Справочник ASHRAE, ASHRAE, Inc., Атланта, Джорджия, США, 2005 г.
  2. ^ Системы HVAC - Проектирование воздуховодов, 3-е изд., SMACNA, 1990
  3. ^ Руководство дизайнера по диффузии воздуха в потолочных помещениях, Рок и Чжу, ASHRAE, Inc., Атланта, Джорджия, США, 2002 г.
  4. ^ "Следует ли вам чистить воздуховоды в вашем доме?", Агентство по охране окружающей среды США, получено 17 апреля 2008 г.
  5. ^ а б NADCA (2013). «ACR, Стандарт NADCA для оценки очистки и восстановления систем HVAC» (PDF). Национальная ассоциация очистителей воздуховодов. Архивировано из оригинал (PDF) 11 февраля 2015 г.. Получено 16 июн 2014. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  6. ^ а б ANSI / ASHRAE / ACCA (2012). «Стандарт 180 Стандартная практика по проверке и техническому обслуживанию систем отопления, вентиляции и кондиционирования коммерческих зданий». Американское общество инженеров по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха. Получено 16 июн 2014. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  7. ^ а б Уиллис, Стив. «Проверка чистоты системы: руководство для поставщиков услуг по вводу в эксплуатацию» (PDF). www.commissioning.org. Американская группа ввода в эксплуатацию (ACG). Получено 16 июн 2014.
  8. ^ AIIB / ACRA / BSOMES / HKBCxC (2004 г.). «Практическое руководство по очистке воздуховодов для Гонконга». Азиатский институт интеллектуальных зданий. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  9. ^ Сертифицированный институт инженеров по обслуживанию зданий (октябрь 2000 г.). «TM 26: Гигиеническое обслуживание вентиляционных каналов офиса». Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  10. ^ Статья по уплотнению воздуховодов в Energy Star

дальнейшее чтение

  • Совет по диффузии воздуха Гибкие воздуховоды и стандарты установки, 4-е изд., 2003 г.

внешняя ссылка