Dobre a spoľahlivo fungujúca vzduchotechnika sa v súčasnosti stala neoddeliteľnou súčasťou občianskych ale aj priemyselných budov. Hlavnými požiadavkami na funkčné prvky tvoriace vzduchotechnickú jednotku sú hlavne: zabezpečenie intenzity výmeny, čistoty, optimálnej teploty a v niektorých prípadoch aj vlhkosti vzduchu. Hlavným cieľom výrobcov týchto zariadení v posledných rokoch je zníženie prevádzkových nákladov a pokles hlučnosti pri splnení požadovaných funkcií zariadenia. Táto snaha o minimálnu energetickú náročnosť a minimálnu hladinu hluku vedie k vývoju, optimalizácií a následným skúškam nových riešení ventilátorov.
Stanovenie charakteristík ventilátorov pre vetracie a klimatizačné jednotky
Väčšina moderných budov si vyžaduje ventilačné systémy rôznych foriem: prívod čerstvého vzduchu v úradoch a obchodoch, systémy na odvod vzduchu pre kuchyne, reštaurácie a telocvične. Vzduch musí byť často privádzaný potrubím z vonkajšieho prostredia resp. do vonkajšieho prostredia. Z hľadiska minimalizácie koncentrácie škodlivín v pobytovom priestore (hygienické predpisy) je prívod čerstvého vzduchu (vetranie) nutnosťou. Intenzita výmeny vzduchu určená podielom množstva privádzaného čerstvého vzduchu za 1 hodinu a objemu vetraného priestoru je hlavným parametrom pre priestory z hľadiska vetrania. Často sa stáva, že predmetom riešenia núteného vetrania je iba prívod alebo odvod vzduchu. V tomto prípade je dôležité zabezpečiť otvor príslušnej veľkosti pre nasatie, poprípade odvedenie vzduchu, zvlášť v dnešnej dobe, keď sa vyžaduje z hľadiska tepelných strát dokonale utesnenie budov.
Hlavným prvkom vzduchotechniky, zabezpečujúcim dopravu vzduchu, je ventilátor. Na distribúciu vzduchu v budovách sa prevažne používajú odstredivé radiálne ventilátory s dopredu alebo dozadu ohnutými lopatkami. Ventilátory bývajú osadzované jednotlivo, alebo sú spolu s ďalšími funkčnými prvkami súčasťou vetracej jednotky.
Výkon ventilátora je určený schopnosťou prekonať tlakový odpor vetracej sústavy ( tzv. tlakovú stratu potrubia mriežok a klapiek) a schopnosťou dopraviť určité množstvo vzduchu ( pre odvetranie WC je napríklad predpísané množstvo 50 m3/h). Závislosť medzi nimi je nepriamo úmerná (čím väčší odpor vetracej sústavy, tým menšie množstvo dopravovaného vzduchu).
Akákoľvek zmena prietokového prierezu potrubia alebo jeho tvaru (napr. vstupné a výstupné mriežky, oblúky, a pod. ) vyžaduje dodatočnú tlakovú diferenciu na udržanie prietoku vzduchu. V tabuľke č.1 sú uvedené približné tlakové straty najbežnejších prvkov vetracích a klimatizačných zariadení. Tlaková strata je v tomto prípade úmerná mocnine prietoku. Tlak v potrubí sa po dĺžke potrubia mení. Typický profil tlaku je znázornený na obr. č. 1. Ventilátor nasáva spotrebovaný vzduch z miestnosti a vyfukuje ho do atmosféry.
Obr. 1 Typický profil tlaku v závislosti od polohy vo ventilačnom potrubí
Pokles tlaku (Pa) | ||||||
Typ dielu | Rýchlosť vzduchu (m/s) | |||||
2 | 2,25 | 2,5 | 2,75 | 3 | ||
Vstupná mriežka | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
Zmiešavacia komora | priama | 35 | 45 | 55 | 70 | 85 |
90° | 40 | 55 | 70 | 85 | 100 | |
Filter | krátky EU2 | 70 | 75 | 80 | 90 | 95 |
dlhý EU9 | 160 | 175 | 190 | 210 | 230 | |
Ohrievač | vodný | 10 | 15 | 15 | 20 | 20 |
elektrický | 15 | 20 | 30 | 35 | 40 | |
Chladič | stredná veľkosť | 25 | 35 | 40 | 45 | 55 |
Zvlhčovač | 60% | 50 | 60 | 75 | 90 | 110 |
90% | 75 | 100 | 120 | 160 | 180 | |
Tlmič hluku | 750 mm | 5 | 10 | 10 | 15 | 15 |
1425 mm | 10 | 15 | 15 | 20 | 25 | |
Rotačný výmenník | veľký rotor | 120 | 140 | 160 | 180 | 195 |
malý rotor | 150 | 170 | 195 | 220 | 245 | |
Doskový výmenník | 65 | 80 | 105 | 125 | 150 | |
Tab. č.1 Tlakové straty niektorých prvkov vetracích a klimatizačných jednotiek.
Ventilátory používané v potrubných ventilačných systémoch môžu byť charakterizované prietokom V, ktorý vyprodukujú proti danej tlakovej diferencii p. Následne je výkon konkrétnej kombinácie ventilátora a potrubného systému zisťovaný nájdením hodnôt pre tlak p a prietok V, ktoré súčasne vyhovujú nasledujúcim dvom podmienkam:
Δp = celková tlaková diferencia potrebná pre potrubie a jednotlivé súčasti pri prietoku V
V = prietok dodaný ventilátorom pracujúcim pri tlakovej diferencii Δp.
Priestory, kde síce vzduchotechnika hučí, ale nevetrá, nebývajú až takou veľkou zvláštnosťou.
