Система за централно почистване на прах

Избор, монтаж, експлоатация

Конструкция и принцип на действие на системата за централно почистване на прах. Избор на обем на контейнера за прах, начина на почистване на филтъра, система за автоматично почистване. Избор на въздуховоди, принципи на полагането им ще откриете в следващата статия.

Системите за централно почистване на прах (ЦПП) се използват от доста време и днес са до голяма степен технологизирани, а подходът при монтажа им вече се е превърнал в точен и утвърден бизнес процес.
За съжаление, не всички модерни офисни комплекси от А клас, а също и не всички хотели, позволяват монтирането на такива системи. Това до голяма степен се дължи на факта, че инвеститорите нямат опита, необходим за експлоатацията на сгради от висок клас, те дори не се замислят за необходимостта от прилагането на тази технология на етапа на проектирането, или просто не са запознати с предимствата и недостатъците при използването на системите за ЦПП.
Освен това, сред приоритетите на наемателите на офиси не фигурират такива понятия, като екология и микроклимат в помещенията. Може би това е причината голяма част проектантски и архитектурни бюра да смятат, че системите за централно почистване на прах, след като не оправдаха очакванията на Запада, нямат да получат широко разпространение и у нас. Тези представи много често възпрепятстват включването на системите за ЦПП в техническото задание дори на онези сгради и съоръжения, в които съгласно стандартите те трябва да бъдат монтирани задължително.
Да разгледаме основните принципи за подбор и проектиране на това оборудване, а също и някои аспекти на неговата експлоатация и ремонт.
Конструкция и принцип на действие на системата за централно почистване на прах
В най-общия случай системата за централно почистване на прах включва:
• сепаратор
• силов блок (двигател)
• микропроцесор
• въздуховоди
• решетка на изходящия отвор
• резистивни пластини
• пневморозетки
• комплект за почистване
• система за управление и диспечеризация.
Основната част на системата са силовите блокове и сепараторите. Силовите блокове (двигателите), заедно със сепаратора, се монтират в техническото помещение на сградата. От тази система се монтират въздуховоди с различен диаметър (50-100mm), завършващи с пневморозетки (пневмоклапани). По продължение на въздуховодите се прокарва управляващия кабел. При свързването на маркуча с розетката сигналът по електрическия кабел се предава най-напред в резистивната пластина, а след това - към микропроцесора. Микропроцесорът включва двигателя и определя честотата на въртенето му, която зависи от броя на свързаните с него оператори, като увеличава или намалява честотата на въртене на единия двигател, или включва последователно следващите, които са свързани каскадно (стъпаловидно). Постъпващият въздух се подлага на пречистване в сепаратора и се отвежда на улицата през решетката на изходящия отвор, който е с диаметър 63-100mm.

Сепаратор
Сепараторът е устройство, през което преминават всички отпадъци и прахът, събрани от хигиенистките в помещението. Неговата задача е да пречисти въздуха и да отведе навън през решетката на изходящия отвор всичко, което не подлежи на филтрация.
Съвременните сепаратори за прах се състоят от:
• изравнителен клапан за регулиране потока на разредения въздух
• метален контейнер на колелца и магнитен термозащитен прекъсвач върху командното табло
• програмируем таймер за включване на циклите за самопочистване
• въздушен компресор (ниво на шума около 65dB) с цилиндър за сгъстен въздух (20l), пропускан през програмируеми интервали от време
Универсалната вместимост на чувала за прах дава възможност да се използват обикновени торби за смет с различна вместимост, които се закрепват със специален магнитен пръстен. Тяхното използване позволява да се избегне напълно контактът с праха.
В зависимост от обема на контейнера за прах, сепараторът може да бъде предназначен за различен брой оператори по почистването/различен брой двигатели. Обемът на сепаратора определя също така и броя на подходите към него за изхвърляне на боклука. При модерните сепаратори липсват ръчни ключалки за разединяване на контейнера за прах и корпуса, които не само могат да станат причина за травми при свалянето на контейнера, но и отнемат много време. Болшинството от производителите монтират върху сепараторите механични ръчки тип лостове с автоматично закрепване и сваляне на контейнера за прах.
В системите за ЦПП пречистването на въздуха от праха се осъществява на два етапа. През първия етап, с помощта на механизма за пречистване “циклон”, в системата остават 85-87% от цялото количество прах. През втория етап се използва филтър, който задържа частиците с размер над 0,5 микрона. Качеството на филтриране с различните видове филтри на практика е едно и също и не оказва влияние при експлоатацията на системата. При продължителен цикъл на почистване се използват филтри с голяма повърхност на филтриране, което дава възможност работата на системата да се прекъсва по-рядко за почистване на филтъра.

Избор на обема на контейнера за прах и начина на почистване на филтъра
Обемът на контейнера за прах се определя в зависимост от отдалечеността на помещението от мястото на събиране на отпадъците в контейнери и възможностите на обслужващия персонал. Настройките на пулта за диспечеризация дават възможност за сигнализиране за необходимостта от изхвърляне на сметта на всеки 1-99 часа фактическа работа на системата, което, в зависимост от общата замърсеност на помещението и неговата площ, може да означава необходимост от разтоварване на 10-80кг прах на седмица или месец.
Начинът на почистване на филтъра е от голямо значение. Често пъти при търгове за комплексни доставки е възможно доставчикът да предлага сепаратор без автоматично почистване, което в бъдеще може да създаде проблеми при експлоатацията на системата. Филтърът трябва да се почиства ежедневно след приключване на почистването, в противен случай, поради недостиг на въздух, може да се стигне до повреда на моторите - най-скъпо струващата част на системата. Ръчното почистване на филтъра може да се извършва с помощта на обикновена битова прахосмукачка и мека четка, или чрез щателно измиване с хладка вода. В този случай филтърът от памучна материя няма да се запази за дълго време, тъй като неговото специално защитно покритие - полиестер (в съответствие с BIAUSGC), при невнимателно използване се изтърква, което води до преждевременно изхабяване на филтъра. Не трябва да забравяме също така и за изискванията на строителните правила и норми, съгласно които проектантите са задължени да предвидят отделно помещение за почистване на филтъра. Поради това е по-добре да се ползва сепаратор с автоматично почистване.

Избор на система за автоматично почистване и смяна на филтрите
Почти при всички модерни сепаратори се предвиждат два вида автоматично почистване на филтрите - вибрационен и компресорен. За предпочитане все пак е компресорният. Ако над картриджа се намира вибратор или разклащащ механизъм, в резултат на вибрацията на системата ще има високо ниво на шума, ниска степен на очистване (около 70% от картриджа), повишено натоварване на конструкцията на сепаратора и износване на допълнителните детайли и съединения.
Компресорното почистване е по-съвременно. По команда, изпратена от микропроцесора на сепаратора, компресорът събира въздух и го подава под високо налягане точно в центъра на филтъра, което позволява да се избегне вибрацията в системата. Въздухът разглажда гънките на филтъра по цялата му повърхност, като по този начин почиства порите на филтъра от праха.
Цената на системата за автоматично почистване на филтрите варира в границите между 3000 и 4500 евро, но тя се изплаща с лихва само за 3-5 години използване. Подмяната на филтрите следва да се извършва в зависимост от броя на операторите и честотата на почистване - веднъж на година-година и половина. Когато не е предвидено самопочистване, ще се наложи филтрите да се подменят два пъти по-често. Цената на един филтър с професионално почистване е 110-350 евро. В зависимост от алгоритъма на почистване и графика на работа в бизнесцентъра, доставчикът задава в таймера честотата на циклите на самопочистване на филтрите, тяхната интензивност и последователност на работа. Процесорът на сепаратора може да извършва принудително почистване на филтъра при неговото замърсяване, след което отново да включва системата за работа, или да почиства филтъра след приключване на почистването или преди началото му. Режимът може да бъде променян от пулта за диспечеризация, поставен в помещението на администратора на сградата.

Силов блок
Трифазните двигатели с мощност от 1,5-7,5kWt са предназначени за работа на един до четири оператора с всеки двигател. Съединени стъпаловидно (каскадно), те могат да осигуряват едновременната работа на един до осем оператора по почистването. При стъпаловидно съединяване двигателите трябва да бъдат оборудвани с възвратни вентили, в съответствие с диаметрите на изпускателните тръби. Вентилите се монтират с цел предотвратяване на празния ход на въртене на двигателя под действието на въздушния поток от останалите работещи двигатели по трасето на изхвърлянето на въздуха.
Обикновено, заедно със силовите блокове, се монтират и шумозаглушители за намаляване нивото на шума, но те в много случаи са недостатъчни. Още повече, че доставяните (безплатни) шумозаглушители са основно пластмасови, с уплътнител и те престават да намаляват шума на третата година след влизането в действие на системата. По тази причина, при монтирането на системата е по-добре да се използват железните фирмени шумозаглушители от производителя с цена 100-200 евро. За още по-голямо намаляване на шума от системата, производителите предвиждат монтирането едновременно на два шумозаглушителя на всеки двигател. Шумозаглушителите ще са необходими само в случаите, когато е невъзможно изпълнението на техническото задание за шумоизолация на помещението, в което се монтират силовите агрегати на ЦПП по архитектурни или конструктивни съображения на инвеститора.
Съвременните двигатели са оборудвани с магнитна термозащита и автоматичен изключвател на линията за управление, за удобство на ежедневното обслужване на системата. Те трябва да се монтират в закрити помещения, които са защитени от външните атмосферни условия, повишената влажност, резките температурни промени. Обикновено в такива стаи се предвижда двукратен обмен на въздуха. Нивото на изолация от топлинни източници (такива, като радиаторите на централното отопление) трябва да съответства на нормите на IP20. Двигателите се разполагат в непосредствена близост до сепаратора на системата, като се предвижда достатъчно голямо пространство за тяхното инсталиране, по-нататъшна експлоатация и евентуално обслужване.
В професионалните системи за ЦПП се монтират асинхронни двигатели с честота на въртене 2000-3500 об/мин. Поради малката скорост на въртене, тези двигатели са предвидени средно за 60000-80000 часа работа, т.е. за 30-40 години експлоатация в обект с площ 5000-60000m² и за 20-25 години в обект с площ 50000-100000m². По-голяма част от двигателите се произвеждат с преобразувател на скоростта - инвертор. На първо място, инверторът позволява икономия на електроенергия, на второ - запазва самия двигател, намалява шума по време на работа. Икономията на електроенергия може да бъде до 30% от използваната, което, като цяло, оказва влияние върху стойността на експлоатацията на системата в бъдеще.
Въпросът за необходимостта от инвертор става особено актуален 10-15 години след началото на експлоатацията на оборудването. За да спестят средства на клиента, много производители продължават да произвеждат явно остарели системи - без инвертори и микропроцесори. Недалновидните решения, обаче, се превръщат в бъдещи проблеми.
Ще посочим един пример. След ремонт на сградата, профилът й е променен, системата за ЦПП, монтирана преди това, е все още функционална, но са променени натоварванията. В следствие на това би могъл да се промени броят на операторите и самият цикъл на почистване. Това може да се случи във всеки хотел, в който е било открито казино, практика в последните години. Точно поради честото почистване на казиното, се налага в различни части от него да се включва огромна система, разчетена за 77kWt (за 40 оператора), докато за почистването на казиното са достатъчни един или двама оператори, а излишната мощност се налага да се изпуска чрез специален клапан за отрицателно разреждане. С течение на времето казиното ще бъде принудено да се откаже от използването на системата ЦПП, поради пилеенето на електроенергия при почистване.
В резултат на всяка промяна в плана на сградата или промяна на профила на помещенията, смяна на собствениците и т.н., може да се промени алгоритъмът на почистване, при това невъзможността системата да бъде препрограмирана, ще доведе до неадекватна експлоатация на оборудването.
Когато е монтирана система без инвертор, която не подлежи на преустройство, фирмата, която я използва, ще бъде принудена да я пуска на пълна мощност дори тогава, когато в даден момент е необходима мощност за по-малък брой оператори.
Съвременните инвертори, обаче, определят зависимостта на отрицателното налягане от скоростта на въздушния поток и регулират честотата на въртене на двигателя така, че мощността на всмукване остава непроменена, независимо от съпротивлението (спад на налягането) в отделни участъци на трасето. По такъв начин системата, променяйки честотата на въртене на двигателите, като че ли предотвратява неправилното използване на системата от някой от операторите по почистването, например, когато той почиства килим с по-дълъг косъм, покриващ цялата всмукваща повърхност на четката. В този случай, отрицателното налягане в системата започва да се увеличава, в резултат на което инверторът леко намалява честотата на оборотите на двигателя, след което електронният преобразувател (инверторът) със система за самовентилация и пасивна безопасност може принудително да изключи системата. За решаване на проблема с разпределянето на натоварването, се използва система за ЦПП със синусоидално изходно напрежение, в която е монтиран инвертор. Тази система е в състояние да определя местонахождението на оператора по общото съпротивление на въздушния поток спрямо промените на отрицателното налягане и да задава необходимата за почистването мощност на всмукване за всяка точка от местонахождението на оператора. Дори при промяна в алгоритъма на почистване на сградата, всеки оператор, независимо от времето за почистване и броя на работещите едновременно с него оператори, ще получи достатъчна (предварително зададена) мощност на всмукване. Това е от изключителна важност при несъгласувано, хаотично почистване на сградата и гарантира повсеместно качество на почистването на дълбоко заседналия прах, независимо от почистваната повърхност.
Ще посочим един пример. По предварително зададен цикъл на експлоатация, хигиенистките започват почистването в 10ч. и приключват в 14ч. Системата е предназначена за десет оператора, но в определен ден на работа са само осем човека. В този случай системата, без предвиден инвертор, ще работи с мощност, която е предназначена за работата на десет оператора, а останалата мощност ще се изхвърля (отвежда) през клапан. Използването на инвертор, обаче, ще намали честотата на въртене на двигателите или ще изключи единия от тях, разпределяйки между реално работещите оператори достатъчната за почистване мощност.
Като цяло инверторите в различните системи оптимизират степента на вакуума, променяйки при това въздушния поток, като всичко това се извършва с минимални загуби на електроенергия.
Естествено, при съществуващите цени за 1kWt електроенергия, масовото използване на инверторните технологии е въпрос на по-далечно бъдеще. Но цените на енергоносителите растат ежегодно, така че инвестициите в тази технология ще се изплатят много преди крайния срок на експлоатация на системата като цяло. Например, в Швеция инверторната технология, използвана в съвременните системи за ЦПП, спестява пари годишно, което означава, че тя се изплаща за по-кратък период. В европейските страни и в Япония инверторът получи своето развитие благодарение не само на икономията, но и на възможността за екологосъобразна експлоатация на сградата.
Двигателят и сепараторът на системата заемат едно общо пространство в стаята, в която е разположена системата за ЦПП. Силовата апаратура и сепараторът трябва да се монтират по-ниско, в сравнение с нивото на основното трасе на въздуховодите, с цел избягване на допълнително съпротивление при издигането на въздуха, съдържащ прах, отдолу нагоре. За двигателя и сепаратора е важно да се предвиди плоска хоризонтална повърхност, която да не е подложена на вибрации. Най-добре е оборудването да се монтира върху специално направена ниска бетонова основа.

Микропроцесор
В системите за ЦПП се използват два вида микропроцесори:
• за модулиране на скоростта за силови блокове, с предварително монтиран инвертор
• за стъпаловиден режим на работа за силови блокове, без инвертори
Микропроцесорът за модулиране на скоростта дава възможност за промяна скоростта на двигателя, в зависимост от броя на работещите пневморозетки, за които резистивната пластина подава сигнал, че са включени. Този микропроцесор позволява настройването на четири скорости на въртене за всеки двигател, включен в каскаден режим, и може да работи едновременно с двигатели с различна мощност.
За икономичните системи без монтиран инвертор също е възможно удължаване срока на експлоатация на двигателя с почти 25%, като за целта се използва микропроцесор за каскаден режим на работа на двигателите, предназначен за включване и изключване на един от двигателите в системата, в зависимост от броя на задействаните пневморозетки (резистивни пластини). Микропроцесорът отчита броя на отработените часове на всеки един от двигателите и дава възможност за тяхното включване в различна последователност, с цел изравняване степента на износеност на всеки един от тях. При всички случаи за работата на микропроцесорите е необходимо те да получават сигнал от резистивните пластини, монтирани по разчет - една пластина на четири пневморозетки. Управляващият кабел, прекаран от пневморозетките към резистивната пластина и от нея към микропроцесора, е с напрежение 12V.
Като пример за използване на пълен модул каскадна система за почистване на прах, ще разгледаме няколко вида монтаж в системите за ЦПП със шестима оператори. Елементите на системата могат да се избират въз основа на следните варианти.
Минимално решение. Двигателят на силовия блок винаги развива максимална мощност, при включване не разполага с устройства, ограничаващи пиковия пусков ток. Възможно е монтирането на сепаратор без функцията за самопочистване на филтъра.
Среден клас решение. Двигателят на силовия блок се включва с помощта на електронно устройство, ограничаващо пиковия пусков ток. Електронната мрежа с резистивни пластини позволява промяна на развиваната от двигателя мощност, в зависимост от броя на работещите оператори и икономия на електроенергия. Сепараторът се използва с функцията самопочистване.
Най-доброто решение. Наред с предимствата на стандартното решение, за сметка на използването на каскаден микропроцесор, се постига значително увеличаване ресурса на работа на електродвигателите. Сепараторът е със задължителна функция самопочистване.
Избор на типа въздуховоди, принципи на полагането им, осигуряване на пожарна безопасност
Най-разпространени са въздуховодите от антистатичен и не поддържащ горенето поливинилхлорид (ПВХ) с различен диаметър. Диаметрите се подбират в зависимост от обема на преминаващия през тръбата въздух, който зависи от общия брой включени във възходящия щранг оператори по почистването.
Въздуховодите се изработват от калибрирана пластмаса с дебелина 2,2mm и диаметър 50mm и дебелина 3mm с диаметър 63mm и повече. Всички съединения в мрежата от въздуховоди се изпълняват с помощта на специално лепило, което разтваря повърхността на тръбата и я „заварява” към отклонението или муфата (по метода на “студеното заваряване”). Освен антистатични свойства, тръбата притежава голяма гладкост в сравнение с канализационната тръба и със специални свързващи съединения, които не позволяват съединяването на различни диаметри в мрежата от въздуховоди. Трасета с голям диаметър се прокарват с използване на по-плавни ъгли и тройници от 45°, които създават най-малко съпротивление на въздушния поток. Въздуховодите с малък диаметър, разчетени за осигуряване работа на един оператор, позволяват също така използването на по-резки завои, равни на 90°.
Сега ПВХ-въздуховодите са най-търсените поради своите качествени характеристики, температура на горене (388°С), ниска цена и продължителен срок на експлоатация - разрушаването се извършва едва след 50 години. В сградите с повишени изисквания към пожарната безопасност трябва да се предвижда монтирането на специални противопожарни муфи, преди въздуховодите да навлязат в междуетажната плоча.

Пневморозетки
Основен принцип при монтирането на пневморозетките е компромисът между плана на помещението, стила на почистване и дължината на шланга (от 6 до 12m). В търговските обекти се използват метални пневморозетки. Те могат да се монтират на стената на нивото на електрическите розетки или на пода. Последните са най-удобни за използване в коридори и конферентни зали. За ограничаване на неразрешен достъп до пневморозетката служат комплекти ключове или шперцове, закрепени на шланга за почистване.
В условията на свободно планиране, пневморозетките не се монтират преди момента на готовност на дизайнерския проект на етажа (етажите) в сградата. В този случай, от вертикалния щранг излизат тръбите, които покриват периметъра на етажа, след което тръбното трасе слиза към изградените стени или преградните стени в помещенията, или, напротив, може да премине през междуетажните плочи към пода на следващия етаж и да станат подови. Т.е., от тръбното трасе, прекарано под тавана на първия етаж, може да се извършва почистване на втория етаж и т.н., което при предварително монтирана система за ЦПП е единствено правилното решение при препродаване на части от сградата или при отдаването под наем на различни наематели.
При свободното планиране пневморозетките може да се монтират на нивото на електрическите розетки заедно с противопожарната или електрическата инсталация, включително и в обшивката на носещите колони. В хотелите пневморозетките най-често се монтират вътре в гардероба за дрехи, разположен непосредствено до вратата на стаята. Във всички случаи при планирането на мястото на пневморозетките е много важно да имаме предвид такива понятия, като конфиденциалност в някои помещения, комфорт на обитателите, а също и да се съобразяваме при помещенията с ограничен достъп. Фирмата- подизпълнител трябва да обозначи няколко вида пневморозетки в проекта, със символ за тяхното използване - със “затворена врата” и “отворена врата” и съгласно класификацията “почистване в работно време не се разрешава” и “е разрешено”.
Правилното подреждане на пневморозетките позволява спазването без нарушения на алгоритъма на почистване и нивото на поддръжка на чистотата в обекта.
Избор на вида на включване на пневморозетката
При избора на пневморозетки трябва да се обръща внимание на вида на тяхното включване. Най-разпространено е включването при отваряне на клапана. В този случай не е необходимо оборудването на комплекта за почистване със специален бутон за включване на системата върху шланга, което се отразява негативно на неговата цена и срока на експлоатация. Дори професионалните шлангове с бутони за изключване се повреждат по-често, поради използването на допълнителен кабел за управление върху шланга.
Друг разпространен вариант на активиране на системата - това е метален пръстен върху входната (тръбна) наставка на шланга, който при включване затваря веригата и активира системата. В този случай хигиенистката не може да изключи системата, ако е отдалечена от пневморозетката. Това, обаче, не отговаря на задачите по почистването, например в хотелите, където с едно включване се налага почистването на няколко различни вида повърхности, като при това, поради смесения цикъл на почистване, се налага периодично изключване на системата.

Аксесоари за почистване
На пазара се предлагат голям брой аксесоари за почистване - алуминиеви четки и четки от устойчива на удар ABS-пластмаса за всички форми на почистване. Първите са предназначени най-вече за промишлени сгради и съоръжения, или за офисни сгради клас В, тризвездни хотели, кина, в които квалификацията на персонала не е много висока. Всички четки имат специална противоударна защита и уплътнители за предотвратяване повреждането на мебелите, первазите и др. И двата вида аксесоари могат да се използват еднакво дълго време при ежедневно ползване - десет и повече години.
Система за управление и диспечеризация
Електронната система за управление и диспечеризация се използва за отдалечен контрол върху работата на силовите блокове и сепараторите на системата. Тя известява за:
• необходимостта от подмяна на контейнера за прах
• необходимостта от извършване на поредния сервизен преглед
• неизправности в случай на неразрешен достъп
• предупредително изключване на системата
• неправилно използване на системата за ЦПП
Тя дава възможност също така да се настрои автоматичното почистване на филтъра, да се промени режима и интензивността му. Управляващият блок, в който постъпва цялата информация за работата на системата за ЦПП, е разположен в сервизното помещение и в зависимост от начина на инсталиране може да бъде настолен, стенен вътрешен и външен.