Канальная вентиляция для круглых каналов. Обзор рынка оборудования

 

Назначение и применение оборудования

Канальная вентиляция для круглых каналов включает в себя набор оборудования для подачи и обработки воздуха, которое может монтироваться непосредственно в воздуховоды круглого сечения. Основой системы является компактный канальный вентилятор, который также устанавливается непосредственно в круглый воздуховод. Канальная вентиляция выпускается для стандартных круглых каналов с типоразмерами 100, 125, 160, 250, 315 миллиметров, хотя на рынке можно встретить и вентиляторы с 355 и 400 типоразмерами.

Стандартные типоразмеры позволяют скомпоновать приточные и вытяжные системы вентиляции производительностью по воздуху от 50 до 1600 м³/ч и свободным напором на сеть до 800 Па. Если требуется обеспечить больший расход воздуха, то может использоваться канальная вентиляция для прямоугольных каналов, которая позволяет получить производительность до 6000 м³/ч и включает более широкий спектр оборудования. Альтернативным вариантом для систем вентиляции являются готовые мини-приточные установки и модульные центральные кондиционеры.

Системы канальной вентиляции на российском рынке традиционно относят к полупромышленному вентиляционному оборудованию. Это уже не бытовые устройства, как, например, вытяжные вентиляторы для ванных комнат, которые конечный пользователь может самостоятельно выбрать и установить. Несмотря на простоту, канальная вентиляция требует грамотного проектирования, правильного подбора оборудования и высокого качества монтажных работ. Кроме того, для управления канальной вентиляцией требуются базовые элементы автоматики.

Благодаря простоте, компактности и доступной цене канальные системы широко применяются для вентиляции как квартир и частных домов, так и объектов коммерческого назначения — офисов, кафе и ресторанов, небольших торговых, производственных и складских помещений. Даже спецификации таких крупных объектов, как «Москва-Сити» или «Лахта Центр», содержат оборудование для канальной вентиляции.

Размещение канальной вентиляции в здании не требует использования отдельного помещения венткамеры, хотя, конечно же, ее наличие — наиболее правильное решение. Как правило, оборудование монтируется за подвесным потолком (крайне желательно, чтобы он был разборным) в подсобных и служебных помещениях, коридорах, а иногда непосредственно в обслуживаемом помещении. Ограничением является уровень создаваемого вентилятором шума, который должен не только соответствовать требованиям СНиП, но и отвечать ожиданиям заказчика. Конечно же, каждый производитель позиционирует свою продукцию как малошумную, но по-настоящему мало­шумными являются только специальные вентиляторы в шумоизолированном корпусе, которые стоят в несколько раз дороже стандартных.

Канальная вентиляция представляет собой своего рода конструктор, и, для того чтобы проектировщику было удобно работать с таким конструктором, необходимо как минимум иметь достаточный набор компонентов для комплектации полноценной приточной системы вентиляции.

Конечно, все компоненты канальной вентиляции различных производителей рассчитаны на стандартные размеры каналов и могут использоваться совместно, но на практике очень неудобно подбирать вентилятор одного производителя, нагреватель другого, фильтр третьего, а шумоглушитель четвертого. Ведь это разные каталоги, разные программы подбора, разные специалисты технической поддержки. Да и закупать оборудование гораздо удобнее и выгоднее у одного производителя, даже несмотря на возможную разницу в ценах на отдельные позиции. Поэтому при выборе марки оборудования важно обратить внимание на полноту и доступность модельного ряда. Иногда бывает так, что какой-то компонент заявлен производителем, но по факту срок поставки составляет 8–10 недель или цена существенно выше, чем в среднем по рынку.

Чтобы скомплектовать приточную установку на базе канальной вентиляции для круглых каналов (рис. 1), желательно, чтобы набор доступных компонентов включал в себя:

• вентилятор канальный;
• вентилятор канальный с ЕС-двигателем;
• вентилятор канальный в шумоизолированном корпусе (желательно);
• регулятор оборотов вентилятора;
• гибкие виброгасящие хомуты для крепления вентилятора;
• наружная решетка декоративная круглая (желательно);
• жалюзийная наружная решетка квадратная (желательно);
• обратный клапан для круглых каналов;
• заслонка с сервоприводом ~220 вольт с возвратной пружиной;
• фильтрующий блок с фильтром грубой очистки EU 3;
• фильтрующий блок с фильтром тонкой очистки EU 7;
• электрический нагреватель для круглых каналов, канальный датчик, регулятор мощности;
• водяной нагреватель для круглых каналов (желательно);
• шумоглушитель канальный.

Вентиляторы для круглых каналов

До появления канальных вентиляторов на рынке присутствовали только осевые и центробежные вентиляторы с промышленными асинхронными моторами.

При этом осевые вентиляторы имеют небольшой располагаемый напор и ограниченную рабочую кривую, которая делает их малопригодными для работы на сеть. Центробежные вентиляторы, в свою очередь, требуют большого пространства для установки и обслуживания, отличаются значительным уровнем шума и вибраций, а рабочая кривая для большинства моделей также имеет ряд ограничений.

Поэтому долгое время сделать механическую вентиляцию с небольшим расходом воздуха было довольно сложно. В то же время возрастали требования к уровню комфорта в помещениях. В 70-х годах прошлого столетия ситуация принципиально изменилась — промышленность освоила выпуск двигателей с внешним ротором. Теперь у производителей появилась возможность установить рабочее колесо непосредственно на внешний ротор двигателя, который, по сути, является его корпусом. В результате появилась компактная конструкция, объединяющая рабочее колесо и электродвигатель (рис. 2).

Следующим шагом стала установка рабочего колеса с двигателем с внешним ротором в компактный корпус, в котором всасывающий и нагнетающий патрубки канального вентилятора располагаются на одной оси, напротив друг друга, что очень удобно при монтаже (рис. 3).

В результате появился новый тип вентилятора — канальный (рис. 4). Из-за того, что в таких вентиляторах используется центробежное рабочее колесо, в документации некоторых производителей они называются центробежными вентиляторами для круглых каналов.

Основные достоинства канального вентилятора с двигателем с внешним ротором: компактные размеры и небольшой вес, достаточный свободный напор, приемлемый уровень шума, возможность монтажа горизонтально, вертикально и под наклоном, монтаж непосредственно в воздуховод без изменения направления потока, возможность тиристорного регулирования производительности для однофазных вентиляторов, доступная цена.

Следующим этапом стало появление и внедрение электронно-коммутируемых двигателей (EC-двигателей) в начале 2000-х годов.

EC-двигатель представляет собой дальнейшее развитие концепции двигателя с внешним ротором. Для вращения ротора встроенная система электронного управления ЕС-двигателя дозированно подает электроэнергию на обмотки стартера. При этом текущее положение ротора отслеживается датчиком Холла.

Встроенная система электронного управления позволяет изменять скорость вращения двигателя без применения дополнительного частотного или тиристорного регулятора. Достаточно просто подать соответствующий управляющий сигнал или команду сетевого протокола (например, ModBus), и ЕС-двигатель плавно изменит скорость вращения в диапазоне от 0 до 100% номинальной скорости.

Созданные на базе новых двигателей EC-вентиляторы сначала нашли применение в установках центрального кондиционирования, компактных вентиляционных установках, а затем стали использоваться и в круглых канальных вентиляторах, внешне практически не отличающихся от моделей предыдущего поколения.

Продвижению более дорогих канальных вентиляторов с ЕС-двигателями способствует европейская политика ужесточения норм энергосбережения. Традиционные канальные вентиляторы с асинхронным двигателем уже не соответствуют новым требованиям. Также нельзя недооценивать потенциал ЕС-вентиляторов, открывающий новые возможности автоматизации простых канальных систем. К некоторым моделям EC-вентиляторов можно напрямую подключить датчики температуры воздуха или концентрации СО2, от текущих показаний которых будет зависеть производительность вентилятора.

В ассортименте большинства зарубежных и отечественных производителей уже появились канальные вентиляторы для круглых каналов с обозначением «ЕС» в маркировке, а модели предыдущего поколения постепенно снимаются с производства.

Конструкция канального вентилятора не меняется на протяжении десятилетий. Однако и здесь появляются новшества и нестандартные решения.

В 2017 году на рынке были представлены канальные вентиляторы PrioAir от компании Systemair (рис. 5) с осевым рабочим колесом, практически не занимающие места при монтаже.

Максимальный присоединительный диаметр данной серии вентиляторов составляет 250 миллиметров, максимальная производительность — около 1000 кубометров воздуха в час при свободном напоре на сеть 300 Па. Последний параметр вызывает сомнения в целесообразности использования вентилятора в приточной системе, но для вытяжных каналов при доступной стоимости эта серия может стать отличным решением. Дополнительное преимущество — низкий уровень шума (не более 48 дБ(А)).

Еще одна интересная серия канальных вентиляторов с диагональными лопатками TD-Silent компании S&P (рис. 6) имеет классическою канальную компоновку, но оснащается осевым рабочим колесом и выпускается в пластиковом корпусе, призванном улучшить акустические характеристики устройства. Сложно сказать, удалось ли разработчикам достичь поставленной цели. По крайней мере, на рынке имеются модели с аналогичным уровнем шума, при этом отличающиеся более высокой производительностью.

Технические данные для подбора вентилятора

Чтобы подобрать канальный вентилятор, необходимо знать его рабочую характеристику — зависимость напора от расхода воздуха (рис. 7). На графике зависимости нужно найти требуемую точку и убедиться, что производительность и напор вентилятора соответствуют нужным значениям, а сама рабочая точка расположена в рекомендуемой области кривой.

Следующий параметр — номинальная потребляемая электрическая мощность вентилятора. В каталогах должна быть указана также потребляемая мощность в рабочей точке в виде таблицы или графика, эти данные могут потребоваться при сравнении оборудования различных производителей или для выполнения расчета энергопотребления системы в процессе эксплуатации.

Наконец, нужны данные по уровню шума. Для подбора шумоглушителей и акустического расчета системы требуются данные по уровню звуковой мощности, генерируемой в канал, причем для каждой октавной полосы Lw. А для оценки шума от корпуса вентилятора нужны значения уровня звуковой мощности в окружение.

Кроме этого, производители обычно указывают уровень звукового давления Lp(A). Но, для того чтобы этот параметр можно было корректно использовать, в каталоге должно быть четко обозначено, на каком расстоянии от вентилятора указан уровень шума и для каких условий — открытого пространства или закрытого помещения.

Также в каталогах могут быть указаны КПД вентилятора, удельный коэффициент энергоэффективности SFP, скорость вращения, емкость конденсатора и другие параметры, но все они не так важны при выборе оборудования.

Общий обзор рынка. Основные производители, представленные на рынке

Чтобы разработать проект канальной вентиляции, нужно знать подробные технические характеристики вентиляторов, желательно представленные в форме удобного каталога. Очень полезна в данном случае программа подбора. Кроме того, необходима документация на полный набор оборудования для круглых каналов, включая основные технические параметры и данные о потерях давления в зависимости от расхода.

На российском рынке представлено около 20 производителей канальных вентиляторов для круглых каналов. Прямой поиск в Интернете по запросу «канальный вентилятор» и опрос специалистов позволили определить список лидеров в этом сегменте. При отборе также учитывались доступность и полнота технической документации. К сожалению, на некоторых сайтах производителей нет полной информации о продукции, но есть предложение обратиться за дополнительной информацией, подав электронную заявку. В условиях ограниченного времени на проектирование и при наличии доступной информации об аналогичных продуктах других производителей далеко не каждый решит воспользоваться таким предложением.

При поиске в Интернете обнаружилась интересная тенденция: первыми в выдаче оказываются отечественные и китайские производители, а продукция хорошо известных и зарекомендовавших себя на рынке производителей отображается далеко не на первых страницах.

Получив список из 11 производителей, продукция которых доступна на российском рынке, попробуем найти наиболее подходящую марку для решения конкретной задачи. Допустим, требуется создать канальную систему приточной вентиляции производительностью 600 кубометров воздуха в час. Такому расходу наилучшим образом соответствует диаметр канала 250 миллиметров. Предварительно оцениваем потери напора на элементах системы (обратный клапан, фильтр, нагреватель, шумоглушители, наружная решетка) в 150 Па. Соответственно задачей будет определить свободный напор на сеть для канальной приточной системы при фиксированном расходе 600 кубометров воздуха в час, а также основные рабочие параметры вентилятора в этой рабочей точке. Отдельно для оценки потенциала вентиляторов определим максимальную производительность при свободном напоре вентилятора в 300 Па.

У многих производителей канальные вентиляторы одного типоразмера представлены в высоконапорном и стандартном исполнении. В данном обзоре рассматриваются модели с большей производительностью. Изначально планировалось сделать сравнение только для центробежных канальных вентиляторов с АС-двигателем, но в итоге в обзор были включены и ЕС-вентиляторы.

Systemair

Оборудование канальной вентиляции для круглых каналов от компании Systemair появилось на российском рынке одним из первых. Вентиляторы для круглых каналов выпускаются со стандартными асинхронными двигателями в двух вариантах исполнения и с ЕС-двигателями. Для выбора можно воспользоваться онлайн-программой подбора и электронными каталогами на интернет-сайте. Программа подбора и каталоги содержат все необходимые данные для проектирования и выбора оборудования. Пожалуй, единственное неудобство может быть в том, что производительность вентиляторов в печатной версии каталога указана в кубических метрах в секунду.

Ассортимент компонентов для канальной вентиляции включает все необходимые элементы, в каталоге подробно представлены схемы подключения и технические характеристики.

Rosenberg

Каталоги компании Rosenberg рассчитаны на профессионалов в области конструирования систем вентиляции. Они содержат большое количество информации о механических и электрических параметрах оборудования. Это единственный каталог из участвующих в настоящем обзоре, в котором для канального вентилятора приводится диаграмма полного давления и отдельно дается динамическое давление. А вот уровень звукового давления на расстоянии от корпуса отсутствует, но его можно рассчитать на основании данных о звуковой мощности, которые подробно приведены в каталоге.

Существует программа подбора вентиляторов PoVent10, которую нужно установить на компьютер и получить код активации для полноценного использования. Программа содержит огромный (для проектировщиков систем канальной вентиляции просто избыточный) объем рабочих параметров для каждого вентилятора.

Согласно информации, представленной на российском сайте, компания Rosenberg производит две линейки канальных вентиляторов для круглых каналов — стандартную и с EC-двигателями, но, как пояснили в компании, в русскоязычном каталоге представлены только стандартные модели, так как вентиляторы с ЕС-двигателями в Россию не поставляются из-за низкого спроса.

Что касается компонентов для канальной вентиляции, то их ассортимент в компании минимален, так как она не специализируется на данном сегменте.

Soler&Palau

Стандарные вентиляторы для круглых каналов имеют по одной модели со стандартным двигателем для каждого стандартного типоразмера. Каталог вентиляторов достаточно подробен и содержит все необходимые для проектирования и выбора оборудования данные.

Для подбора вентиляторов S&P можно использовать онлайн-программу конфигуратор EASYVENT, которая доступна на сайте компании и имеет русифицированный интерфейс. При использовании программы для получения характеристик уровня шума можно выбрать условия измерения — в открытое пространство, полусферу или закрытое помещение, а также указать расстояние до вентилятора. Программа позволяет получить распечатку с подробными характеристиками вентиляторов и 3D-модели для AutoCAD, MagiCAD и Revit.

Из принадлежностей программа-конфигуратор позволяет выбрать только регуляторы скорости вращения. Полный каталог оборудования S&P содержит все необходимые компоненты для системы вентиляции, даже такие редкие, как, например, капиллярный термостат защиты от замерзания для водяного канального нагревателя. Канальные вентиляторы для круглых каналов можно купить через интернет-магазин дистрибьютора, компоненты для систем вентиляции на сайте дистрибьютора не представлены, но их также можно заказать.

Ostberg

На официальном сайте компании Ostberg есть удобная и быстроработающая страница для подбора канальных вентиляторов (на английском языке), где можно легко получить все необходимые параметры для любой рабочей точки или подобрать вентилятор. На сайте представлены 3D-модели для Revit и AutoCAD. Каталог оборудования выполнен на самом высоком уровне, но не переведен на русский язык. Для каждой позиции в каталоге оборудования имеется свой QR-код.

Модельный ряд канальных вентиляторов включает стандартные вентиляторы в нескольких модификациях и ЕС-вентиляторы. В таблице сравнения в качестве стандартного варианта была выбрана модель CK 250 B ErP, которая имеет улучшенные характеристики и соответствует директиве ErP 2006. Уровень звукового давления в окружение для такого вентилятора составляет всего 44 дБ(A) (рис. 8).

На европейском рынке компания предлагает полный набор компонентов для канальной вентиляции, включая даже такие редкие блоки, как водяной охладитель для круглых каналов в комплекте с трехходовым клапаном и насосом. На российском рынке приобрести оригинальные компоненты довольно сложно, поэтому компании, занимающиеся продвижением вентиляторов Ostberg, предлагают альтернативные варианты компонентов.

Канальные вентиляторы этой марки широко представлены в дилерских интернет-магазинах.

«КОРФ»

Каталог компании «КОРФ» имеет отдельный раздел — «Оборудование для круглых каналов», в котором представлены сразу и канальные вентиляторы, и компоненты, что очень удобно при подборе. Модельный ряд вентиляторов содержит по одной модели для каждого типоразмера, рабочий диапазон температур вентиляторов начинается от —40оС. В каталогах приведены необходимые данные для подбора и даже акустические характеристики, но пояснения к ним вызывают вопросы. Так, в названии таблицы указан «Уровень звуковой мощности», но используется обозначение Lp(A), которое обычно соответствует уровню звукового давления. При этом работать с каталогом на этапе проектирования достаточно просто.

NED

Технические характеристики оборудования и аксессуаров для канальной вентиляции компаний NED и «КОРФ» практически идентичны. Каталоги имеют разное оформление, но содержат одну и ту же информацию, различаясь лишь маркировкой оборудования. Плюсом компании NED является наличие на сайте паспортов на канальные вентиляторы.

«Неватом»

Сайт компании оформлен в современном стиле и оптимизирован под мобильные устройства. У компании есть собственный интернет-магазин, в котором цены на канальные вентиляторы сообщаются только по запросу.

Канальные вентиляторы представлены в общем каталоге «Вентиляция» без компонентов и ссылок на их наличие. Модельный ряд включает вентиляторы со стандартным асинхронным двигателем в двух модификациях — “Стандарт” и «Премиум». В каталоге подробно указаны все данные, необходимые для проектирования и выбора оборудования. Внимание заслуживает возможность установки обычного канального вентилятора в шумоглушащий бокс, что позволяет снизить уровень шума в окружение на 13–14 дБ. Компоненты для канальной вентиляции можно найти в каталоге «Детали систем вентиляции» и других. Информация по компонентам недостаточно полная, например, отсутствуют сведения о потерях напора на обратном клапане, но имеющихся сведений для выбора модели оборудования достаточно.

«Ванвент»

Канальные вентиляторы «Ванвент» предлагаются поисковыми системами в числе первых. Производитель выпускает стандартные вентиляторы и вентиляторы с ЕС-двигателем. На сайте сразу приведены розничные цены на оборудование. Однако технические каталоги как таковые на сайте не представлены. Для ЕС-вентиляторов информация полностью отсутствует, а для стандартных вентиляторов ссылка на технические характеристики открывает каталог рабочих колес с двигателем производства ebm-papst. Очевидно, производитель предполагает, что данные для отдельного рабочего колеса совпадают с характеристиками канального вентилятора в корпусе. Не каждый проектировщик согласится с таким подходом, поэтому сделать корректный подбор оборудования для нашего обзора по предоставленной информации не представляется возможным. Данные по шуму также не содержат необходимых пояснений и не могут быть использованы для сравнения оборудования.

На сайте производителя можно найти различные компоненты для канальной вентиляции, но сгруппированы эти компоненты бессистемно и без указания необходимых для проектирования технических данных.

«Ровен»

Канальные вентиляторы компании «Ровен» идут в первых строчках выдачи поисковых систем. Канальная вентиляция изначально представлена как комплексное решение, а не отдельные компоненты. Примечательно, что на сайте представлены видеоролики по подключению канальных вентиляторов.

Модельный ряд включает по одной модели вентилятора на каждый стандартный типоразмер, есть данные по уровню звуковой мощности как в канал, так и в окружение. Но данные по шуму не содержат достаточных для корректного использования пояснений. Приведена простая и понятная схема подключения электропитания. Указан рабочий диапазон температур от —40оС, что важно в условиях нашего климата. Есть информация о необходимости наличия прямых участков до и после вентилятора, что очень важно при монтаже. Набор оборудования, представленный как аксессуары для канальной вентиляции, достаточно скромен, однако полный каталог оборудования включает все необходимые компоненты с техническими характеристиками.

Airone

Каталог канальных вентиляторов довольно лаконичен, в нем приведены только номинальные характеристики вентиляторов и рабочие характеристики «напор — расход». Данные об уровне шума присутствуют, но не имеют четких пояснений. Модельный ряд ограничивается одной стандартной линейкой. В каталоге канальных вентиляторов отсутствует информация о других компонентах канальной вентиляции, но в разделе «Сетевые элементы» можно найти некоторые компоненты. Канальные нагреватели для круглых каналов вынесены в отдельный раздел. В каталоге представлено достаточно информации для подбора.

«Вентс»

На удобном сайте можно быстро найти канальные вентиляторы для круглых каналов. Модельный ряд очень разнообразен, в частности, для каналов диаметром 250 миллиметров представлено не менее 5 различных моделей, как стандартных, так и с ЕС-двигателем. Прямо на сайте можно увидеть рабочие кривые вентиляторов и выбрать требуемые напор и расход, получить данные по мощности и номинальным шумовым характеристикам. Каталог имеет все необходимые данные для проектирования, даже КПД вентиляторов, но дополнительно хотелось бы видеть схемы подключения к электропитанию.

В каталоге и на сайте есть ссылка на раздел «Принадлежности», где представлен практически полный набор компонентов для канальной вентиляции со всеми необходимыми для проектирования данными.

Результаты обзора

В таблице 1 представлен сводный обзор производителей вентиляторов для круглых каналов. По 10-балльной шкале дана ориентировочная оценка основных инструментов для подбора и проектирования канальной вентиляции. Разумеется, оценка носит субъективный характер и составлена на базе информации, имеющейся на сайтах компаний-производителей в открытом доступе.

Общая тенденция такова, что иностранные производители предоставляют более полную и подробную информацию в своих технических каталогах, а также предлагают программы для удобного подбора оборудования. Из рассмотренных отечественных производителей программу подбора на своем сайте имеет только компания «Вентс», но ее возможности уступают зарубежным конкурентам.

В таблице 2 приведены технические характеристики стандартных канальных вентиляторов для круглых каналов, подобранных для обеспечения заданной производительности.

Самый большой свободный напор на сеть при расходе 600 кубометров воздуха в час обеспечивают вентиляторы Airone и «Вентс». Самый низкий уровень шума заявлен у вентилятора Ostberg. А самая низкая потребляемая мощность у вентиляторов Systemair, Ostberg и S&P.

В таблице 3 приведены данные для вентиляторов с ЕС-двигателем. Самым тихим получился вентилятор Systemair, который имеет уровень звукового давления всего 40 дБ(А). А ЕС-вентиляторы Ostberg и «Вентс» обладают существенно более высокими напором и расходом, в том числе по сравнению со стандартными вентиляторами с асинхронным двигателем.

Приведенный обзор рынка носит ознакомительный характер и показывает, что, несмотря на достаточно большое количество компаний-производителей, предлагаемое оборудование для канальной вентиляции различается как по техническим параметрам, так и по наличию и удобству использования инструментов подбора.

Большинство производителей предлагает достаточный набор компонентов для канальной вентиляции и может предоставить нужную для проектирования информацию об оборудовании.

Технические каталоги некоторых производителей нуждаются в доработках и дополнениях. Хорошим инструментом для продвижения оборудования в данном сегменте также является программа подбора вентиляторов.

Дальнейшее развитие рынка канальной вентиляции будет связано с внедрением канальных ЕС-вентиляторов, которые позволяют добиться лучших технических параметров, а также выводят возможности автоматизации канальной вентиляции на новый уровень.

Виталий Алексеевич Волков