Вентиляторы крышные вытяжные

Вентиляторы крышные вытяжные: конструкция, классификация, применение и монтаж

Крышный вытяжной вентилятор (КВВ) представляет собой специализированное вентиляционное устройство, устанавливаемое непосредственно на кровле здания. Его основная функция – удаление загрязненного, перегретого или влажного воздуха из внутренних помещений наружу, минуя сложную систему воздуховодов. Это обеспечивает эффективную и экономичную организацию вытяжной вентиляции, аэрации или дымоудаления в промышленных, коммерческих и общественных зданиях.

Конструктивные особенности и основные компоненты

Конструкция крышного вентилятора спроектирована для работы в условиях атмосферных воздействий. Основные элементы включают:

• Корпус (стакан): Изготавливается из оцинкованной стали, алюминия, нержавеющей стали или полимерных материалов. Имеет цилиндрическую или прямоугольную форму, снабжен фланцем для крепления к кровле. Часто имеет термоизоляцию для предотвращения образования конденсата.
• Электродвигатель: Как правило, асинхронный, с внешним ротором (для непосредственного насаживания рабочего колеса) или с внутренним ротором и ременной передачей. Класс защиты – не ниже IP54, для уличного исполнения предпочтительнее IP55/IP66.
• Рабочее колесо (крыльчатка): Определяет тип и аэродимические характеристики вентилятора. Бывает радиальным (центробежным), осевым или диагональным. Лопатки могут быть загнуты вперед или назад (для радиальных колес).
• Диффузор и коллектор: Обеспечивают плавный подвод и отвод воздуха, повышая эффективность и снижая аэродинамические потери.
• Защитная решетка или сетка: Устанавливается на входе или выходе для предотвращения попадания посторонних предметов и обеспечения безопасности.
• Автоматическая заслонка (обратный клапан): Монтируется на входном или выходном отверстии для предотвращения обратной тяги и попадания осадков, холодного воздуха или насекомых при остановленном вентиляторе. Бывает гравитационной (самозахлопывающейся) или с электроприводом.
• Козырек (зонт, дефлектор): Защищает внутреннюю часть вентилятора от прямого попадания дождя и снега. Может интегрироваться с выхлопным диффузором.
• Вибрационная рама (основание): Представляет собой жесткую металлическую конструкцию, которая крепится к несущим элементам кровли и гасит вибрации от работы двигателя, предотвращая их передачу на строительные конструкции.

Классификация крышных вентиляторов

КВВ систематизируют по нескольким ключевым признакам.

1. По принципу действия и конструкции рабочего колеса

• Радиальные (центробежные) вентиляторы: Воздух поступает в колесо вдоль оси вращения, а выходит радиально, под действием центробежной силы. Создают высокое полное давление, эффективны в системах с разветвленной сетью воздуховодов или значительным аэродинамическим сопротивлением. Отличаются низким уровнем шума.
• Осевые вентиляторы: Воздушный поток движется вдоль оси вращения колеса. Характеризуются высокой производительностью при относительно низком создаваемом давлении. Идеальны для бесканальной вытяжки или систем с минимальным сопротивлением.
• Диагональные вентиляторы: Гибридная конструкция, сочетающая черты осевых и радиальных моделей. Воздух входит осевым способом, а выходит под углом.

2. По функциональному назначению

• Вентиляторы общеобменной вытяжной вентиляции: Для удаления загрязненного воздуха из цехов, торговых залов, складов, офисов.
• Вентиляторы дымоудаления (противопожарные): Изготавливаются из особых материалов (обычно из углеродистой или нержавеющей стали), выдерживающих высокие температуры (до 400-600°C) в течение заданного времени. Оснащаются двигателями во взрывозащищенном исполнении и автоматически запускаются от сигнала системы пожарной сигнализации.
• Вентиляторы для удаления агрессивных сред: Выполняются из материалов, стойких к химическому воздействию (полипропилен, стеклопластик, нержавеющая сталь).
• Вентиляторы для удаления взрывоопасных смесей: Имеют взрывозащищенное исполнение двигателя и антистатическое исполнение рабочего колеса и корпуса.

3. По конструктивному исполнению

• С горизонтальным выбросом: Стандартное исполнение с козырьком.
• С вертикальным выбросом (сопло): Имеют удлиненный выходной патрубок для более эффективного рассеивания выбросов на высоте.
• Канального типа: Устанавливаются в разрыв воздуховода, проходящего через кровлю.
• Без двигателя (турбинные дефлекторы): Используют энергию ветра для создания разрежения и усиления естественной тяги.

Ключевые технические характеристики и подбор

Правильный выбор КВВ основывается на расчетах и анализе следующих параметров:

• Производительность (расход воздуха, L): Измеряется в м³/ч. Определяется на основе санитарных норм, кратности воздухообмена или теплоизбытков в помещении.
• Полное давление (P_полн): Измеряется в Па. Сумма динамического и статического давления, которое должен создать вентилятор для преодоления сопротивления сети (воздуховодов, решеток, заслонок).
• Частота вращения (n): Измеряется в об/мин. Влияет на производительность, давление и уровень шума.
• Потребляемая мощность (N) и КПД: Определяют энергоэффективность оборудования.
• Уровень звуковой мощности (L_w): Измеряется в дБ(А). Критичный параметр для помещений с постоянным пребыванием людей.

Подбор осуществляется по аэродинамическим характеристикам, представленным в виде графиков или таблиц в каталогах производителей. Точка пересечения расчетных значений производительности и давления должна находиться в зоне максимального КПД вентилятора.

Таблица: Сравнение основных типов крышных вентиляторов

Параметр	Осевой КВВ	Радиальный КВВ	Диагональный КВВ
Принцип перемещения воздуха	Осевой	Радиальный (центробежный)	Диагональный
Производительность	Очень высокая	Средняя/Высокая	Высокая
Создаваемое давление	Низкое/Среднее (до 500 Па)	Высокое (до 1500-2000 Па и более)	Среднее/Высокое (до 1000 Па)
Энергоэффективность	Высокая при низком сопротивлении	Высокая в зоне расчетного давления	Высокая
Уровень шума	Средний/Высокий	Низкий/Средний	Средний
Типичное применение	Бесканальная вытяжка из цехов, складов, гаражей, аэрация.	Системы с разветвленными воздуховодами, дымоудаление, удаление запыленного воздуха.	Системы с умеренным аэродинамическим сопротивлением, где важны компактность и эффективность.

Особенности монтажа и эксплуатации

Монтаж КВВ – критически важный этап, определяющий долговечность и эффективность работы.

• Подготовка основания: Установка осуществляется на заранее подготовленную виброизолированную раму или стакан, жестко закрепленный на несущих конструкциях здания (стропилах, балках, плитах перекрытия). Запрещено крепление только к кровельному настилу.
• Гидроизоляция: Место примыкания фланца вентилятора к кровле должно быть герметизировано с использованием кровельных герметиков, уплотнительных прокладок и фартуков из гидроизоляционных материалов.
• Электроподключение: Должно выполняться согласно ПУЭ, с использованием кабелей, стойких к ультрафиолету и перепадам температур. Обязательно устройство заземления и защитной автоматики (автоматический выключатель, УЗО).
• Обход мостиков холода: Для предотвращения образования конденсата в зоне прохода через кровлю корпус вентилятора должен иметь термоизоляцию.
• Эксплуатация: Требует регулярного технического обслуживания: очистки рабочего колеса и корпуса от загрязнений, проверки состояния подшипников, заслонок, затяжки крепежных соединений, целостности гидроизоляции.

Нормативная база и стандарты

Проектирование, производство и монтаж КВВ регламентируется рядом документов:

• ГОСТ 24816-2021 «Вентиляторы крышные радиальные. Технические условия»
• ГОСТ ISO 13350-2021 «Вентиляторы промышленные. Испытания на рабочих характеристиках вентиляторов осевых»
• СП 7.13130.2013 «Отопление, вентиляция и кондиционирование. Требования пожарной безопасности» (для вентиляторов дымоудаления)
• СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»
• ТР ЕАЭС 048/2019 «О требованиях к энергетической эффективности вентиляторов»

Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)

Как правильно рассчитать необходимую производительность крышного вентилятора?

Расчет ведется одним из двух основных методов: по кратности воздухообмена (L = V K, где V – объем помещения, K – кратность по СНиП/СП) или по избыткам явного тепла (L = Q / (c ρ

• Δt), где Q – избытки тепла, c – теплоемкость, ρ – плотность воздуха, Δt – перепад температур). К полученному значению необходимо прибавить потери на негерметичность и сопротивление сети, которые определяются аэродинамическим расчетом. Для сложных объектов расчет должен выполнять проектировщик.

Чем отличается вентилятор дымоудаления от обычного крышного?

Вентилятор дымоудаления (ВД) – это специальное противопожарное оборудование. Ключевые отличия: корпус и рабочее колесо изготавливаются из стали, стойкой к высоким температурам; двигатель имеет отдельный шкаф управления вне зоны прохода дымовых газов и специальное исполнение; обязательное наличие огнезадерживающего клапана перед вентилятором; сертификация по требованиям пожарной безопасности. Обычный КВВ для этих целей использовать запрещено.

Как бороться с обмерзанием вентилятора зимой?

Обмерзание возникает из-за конденсации влаги из удаляемого воздуха при отрицательных температурах. Меры борьбы: выбор модели с утепленным корпусом и подогреваемым основанием; установка автоматической заслонки, плотно перекрывающей проход при остановке; применение систем плавного пуска для предотвращения конденсации при запуске; регулярное техобслуживание и удаление наледи. В некоторых случаях эффективна установка дефлектора с вертикальным выбросом.

Нужно ли балансировать крыльчатку крышного вентилятора после монтажа?

Завод-изготовитель проводит статическую и динамическую балансировку рабочего колеса. После монтажа балансировка требуется только в случае, если была нарушена целостность узла (например, при транспортировке или чистке), или если в процессе эксплуатации возникла сильная вибрация, вызванная загрязнением или деформацией лопаток. Балансировку на месте выполняют специалисты с помощью переносных балансировочных станков.

Каков средний срок службы крышного вентилятора и от чего он зависит?

Средний расчетный срок службы качественного КВВ составляет 10-15 лет. Фактический срок зависит от: агрессивности удаляемой среды (пыль, химические пары, влажность); корректности монтажа и гидроизоляции; регулярности технического обслуживания (смазка подшипников, очистка); климатических условий (температурные перепады, УФ-излучение, ветровые нагрузки). Наибольшему износу подвержены подшипниковые узлы и элементы изоляции.

Как выбрать между вентилятором с двигателем на внешнем роторе и с ременным приводом?

Вентиляторы с двигателем на внешнем роторе компактнее, дешевле, имеют более простую конструкцию и прямое соединение колеса с валом. Их недостаток – сложность регулировки скорости (требуется частотный преобразователь) и меньшая ремонтопригодность двигателя. Модели с ременным приводом позволяют легко изменять производительность путем замены шкивов, двигатель легче обслуживать и заменять, они лучше подходят для тяжелых условий работы и высоких мощностей. Однако они требуют больше места, периодической замены ремней и контроля их натяжения.