Что такое текстильные воздуховоды?

Текстильные воздуховоды являются альтернативой традиционным системам приточной вентиляции на основе оцинкованной стали. Сегодня они используются во всем мире для повышения производительности труда, увеличения энергоэффективности и достижения максимального уровня комфорта на любом типе объектов – от коммерческих помещений до логистических комплексов и производственных зданий.

Одним из наиболее очевидных преимуществ данной технологии является принцип распределения воздуха, который в корне отличается от обычной системы на основе оцинкованной стали. Именно на нем мы и остановимся более подробно.

На сегодняшний день все текстильные системы вентиляции можно классифицировать по трем основным группам: низкоимульсные, высокоимпульсные и системы смешанного типа (гибридные).

Классификация текстильных систем вентиляции


1. Низкоимпульсная система Низкоимпульсные системы предназначены для вентиляции помещений с малой высотой потолков: офисы, школы, лаборатории, гостиницы и т.д. В таких системах распределение воздуха осуществляется через всю поверхность воздухопроницаемой ткани, что создает максимальный уровень комфорта в помещении. За счет достижения малой скорости подаваемого воздуха система может быть использована только в целях кондиционирования или вентиляции.	2. Высокоимпульсная система В высокоимпульсных системах текстильный воздуховод состоит из воздухонепроницаемой ткани и высокоиспульсных элементов - сопла или специальный отверстия, которые могут быть расположены под различным углом. За счет направленной подачи длина воздушной струи значительно увеличивается - это позволяет использовать систему как для кондиционирования и вентиляции, так и для обогрева помещения.	3. Система смешанного типа Системы смешанного типа объединяют в себе все преимущества как низкоимпульсных так и высокоимпульсных текстильных систем вентиляции. Это наиболее универсальная технология, способная, в зависимости от конфигурации, обеспечить равномерное комфортное распределение воздуха на любых типах объектов: спортивные комплексы, производственные помещения, складские здания, бассейны, торговые площади и т.д.

Низкоимпульсная система текстильной вентиляции

Принцип распределения воздуха в низкоипульсных системах вентиляции основан на пассивном тепловом смещении, при котором температура подаваемого воздуха должна быть обязательно ниже, чем температура внутри помещения. Из-за разницы в плотности более холодный воздух тяжелее, чем теплый. По этой причине более холодный приточный воздух продолжает двигаться по направлению к полу. Распределение воздушного потока в помещении в таком случае основано на естественном движении, где воздух перемещается вследствие разницы плотностей и конвекционных потоков, отсюда и возникает термин «пассивное тепловое смещение».

Из-за высокого уровня тепловой активности от источников тепла в помещениях образуются большие конвекционные потоки. В результате в вентилируемом помещении образуются слои разного воздуха, при этом слой теплого и загрязненного воздуха перемещается к потолку, далеко от рабочей зоны (здесь и далее – зоны помещения, где непосредственно осуществляется поддержание заданного микроклимата).

Низкоимпульсные системы используются только в целях охлаждения или распределения больших объемов воздуха одинаковой температуры.

Материал компании Euro Air, который используется в низкоимпульсных системах, имеет название DFC и изготавливается из полиэфирных волокон с воздухопроницаемостью 40 или 325 м³/час/м²; поверхность ткани представляет собой мелкую сетку, позволяющую подаваемому воздуху проходить сквозь нее с очень медленной, равномерной выходной скоростью. Если распределить воздух необходимо в соответствии с низкоимпульсным принципом, выходная скорость должна быть не ниже 0,4-0,5 метров в секунду. Это минимальная скорость, при которой воздух в помещении начинает перемещаться и смешиваться с низкоимпульсными потоками.

Модели распределения воздуха в низкоимпульсных системах

Ниже показаны изображения, иллюстрирующие типичные модели распределения воздуха в низкоимпульсных системах текстильной вентиляции, для следующих вариантов: А - обогрев (ΔT < 0°C); B - вентиляция (ΔT = 0°C); С и D - два варианта охлаждения с различными значениями тепловой нагрузки на погонный метр текстильного воздуховода.

ΔT < 0°C	ΔT = 0°C	ΔT < 3°C	ΔT > 5°C

A.	Обогрев при ΔT < 0°C Как видно на приведенной иллюстрации, подача нагретого воздуха приводит к тому, что из-за своей меньшей плотности он практически не циркулирует внутри помещения. Вместо этого формируется своеобразная «подушка» теплого воздуха под потолком, что делает низкоимпульсную систему вентиляции непригодной для отопления.
B.	Вентиляция при ΔT = 0°C Подача изотермического воздуха создает диффузную картину распределения потока. Часто требуется обеспечить нисходящее движение воздуха (в направлении рабочей зоны), в этом случае рекомендуется увеличить скорость до 0,4-0,5 метров в секунду, что является предельным значением, если воздух подается в соответствии с принципом низкого импульса. При скоростях свыше 0,5 метров в секунду воздух в помещении будет вовлечен в процесс циркуляции.
C.	Охлаждение при ΔT < 3°C В этом случае приведенная иллюстрация моделирует правильную работу низкоимпульсной системы вентиляции. Подача воздуха с умеренной тепловой нагрузкой при нормальных условиях не вызывает дискомфорта в зоне распределения приточной струи даже для тех людей, которые находятся непосредственно под воздуховодом в течение долгого времени. Очевидно что максимальная тепловая нагрузка зависит от расстояния между низкоимпульсным воздуховодом и рабочей зоной.
D.	Охлаждение при ΔT > 5°C Если тепловая нагрузка на погонный метр воздуховода возрастает, то структура потока приточного воздуха меняется: ширина воздушной струи сужается - это приводит к тому, что скорость и температура воздуха под воздуховодом могут вызывать дискомфорт. Подача сильно охлажденного воздуха с тепловой нагрузкой более чем 700 Вт/м² можно использовать только в помещениях с низкими требованиями к комфорту. Тем не менее, благодаря такой системе возможно равномерно подавать очень большие объемы холодного воздуха, не забывая о том, что система распределения воздуха в этом случае будет не идеальной с точки зрения комфорта.

Высокоимпульсная система текстильной вентиляции

Принцип работы высокоимпульсных систем текстильной вентиляции основан на направленной подаче воздуха при помощи высокоимпульсных элементов: сопла или отверстия различной конфигурации, равномерно расположенные по всей длине текстильного воздуховода. В таких системах воздух подается в помещение исключительно через высокоимпульсные элементы, так как сама ткань не имеет воздухопроницаемых свойств.

Характерной особенностью систем является то, что воздух изначально подается на высокой скорости из-за чего возникает избыточное давление, которое заставляет комнатный воздух двигаться навстречу струе свежего подаваемого воздуха, «обтекая» его. Изначальная скорость подачи свежего воздуха высокая, но по мере его смешивания с комнатным воздухом, она снижается.

Если производительность системы вентиляции подобрана правильно, весь объем подаваемого свежего воздуха будет смешиваться с комнатным еще до того, как воздух попадет в рабочую зону. Таким образом его скорость снизится до требуемого уровня, который зависит от типа помещения и проектных расчетов. Благодаря такой системе смешивания комнатного и свежего воздуха, температура, влажность и скорость воздуха будут одинаковыми во всем объеме помещения.

В отличие от низкоимпульсной, высокоимпульсная текстильная система подходит не только для вентиляции и кондиционирования, но и для отопления помещения, так как конвективные процессы, не оказывают ощутимого влияния на формируемые потоки приточного воздуха.

Система текстильной вентиляции смешанного типа

В системе текстильной вентиляции смешанного типа, воздуховод состоит из воздухопроницаемой ткани и оснащен высокоипульсными элементами - форсунками и специальными отверстиями. В результате низкоимпульсный принцип комбинируется с высокоимпульсным, благодаря чему объем воздуха в системе равномерно распределяется по всему помещению, а не только в зоне, которая находится непосредственно под текстильными воздухораспределителями.

Такая технология является наиболее универсальной и дает очевидные преимущества, если требуется охлаждение воздуха с разницей температур больше 5-6°C, потому что помогает предотвратить немедленную конденсацию на поверхности текстильных воздуховодов. Распределение охлажденного воздуха в помещении через текстильную систему смешанного типа осуществляется на большей площади и более равномерно. Для системы смешанного типа необходимо рассчитывать скорость движения воздуха как для низкоимпульсного элемента воздуховода, так и для высокоимпульсного. Естественно, при этом необходимо обеспечить, чтобы потоки воздуха из двух разных систем не приводили к ухудшению качества воздуха, при котором в помещении будет некомфортно находиться.

Высокоимпульсные системы смешанного типа открывают перед нами огромное количество новых возможностей и имеют первостепенное значение в формировании технических требований для вентиляционных систем. С помощью всего нескольких дополнительных рядов форсунок и отверстий можно перенаправить поток воздуха из пассивной низкоимпульсной системы в систему смешанного типа. Но на самом деле, основным преимуществом этой системы является то, что производительность системы можно настроить так, чтобы в одних зонах подача воздуха была пассивна, в то время как в других – более активна.

Системы смешанного типа идеально подходят для обеспечения оптимального распределения воздуха в системах, где необходимо учитывать требования по нагреву или охлаждению. Такой результат достигается за счет того, что текстильные воздуховоды, оснащены соплами или отверстиями. Таким образом, воздушные потоки не зависят от конвекционных потоков теплого воздуха, что наблюдается в низкоимпульсных системах. С другой стороны, воздух, проходящий через текстильные воздуховоды, практически не влияет на распределение воздуха в системе обогрева. Тем не менее, воздух, проходящий сквозь ткань в системах обогрева, не образует "тепловую подушку", а устремляется в рабочую зону с высокоимпульсными приточными струями воздуха, выходящими из сопел или отверстий, за счет эффекта эжекции.