Работа механической вентиляции. Виды вентиляции, ее устройство
Вентиляция здания — это специальные строительные решения, комплекс инженерных коммуникаций и оборудования, поддерживающих заданные параметры воздушной среды на различных объектах (квартиры, дома, общественные, производственные, подсобные помещения).
Системы вентиляции создают регулируемый или нерегулируемый воздухообмен. Вентиляционные установки поддерживают необходимые технологические или гигиенические характеристики воздуха (температура, состав, влажность). Особо значимым параметром является скоростной режим воздушного потока. В комфортных условиях человек не должен ощущать движение воздушных масс.
Вентиляционные системы проектируются и согласовываются с проектами отопления и электроснабжения, а также с соответствующими инстанциями до начала строительных работ. При этом подбирается оптимальный тип вентиляции для данного объекта по технологическим, санитарно-гигиеническим и экономическим показателям.
Современная система принудительной вентиляциив квартире, офисе, производстве или любом другом объектеобеспечиваеткомфортные условия внутреннего климата.
Спецификация систем вентиляции
Вентиляционные системы различаются по методу побуждения воздушных масс: гравитационные (естественный воздухообмен) и механические (принудительный воздухообмен). Механические системы также подразделяется по группам:
- по выполняемым функциям — вытяжные системы механической вентиляции, приточные, комбинированные (с рекуператором или без него);
- по типу конструктивного исполнения — канальные, бесканальные, моноблочные, наборные;
- по обслуживаемому объекту — общеобменная и локальная.
Нормы воздухообмена и расход воздуха на объектах различного назначения регламентируются действующими нормативными документами: ГОСТ 30494-2011 (общественные и жилые здания), ГОСТ Р ЕН 13779-2007 (нежилые помещения), СНиП 31-01-2003, СанПиН 2.1.2.1002-00.
Рассмотрим подробнее типы, конструкции, преимущества, недостатки и особенности эксплуатации механических вентиляционных установок.
Разновидности вентиляционных систем
1. Приточные установки
Назначение — подача на объект и очистка уличного воздуха с возможностью подогрева/охлаждения и осушения/увлажнения (по необходимости). Воздушный поток подводится по воздуховодам (каналам) непосредственно в каждую комнату. Благодаря избыточному давлению воздух уходит сквозь различные неплотности в окнах, дверях, стенах и потолках.
Общеобменная приточная механическая система вентиляцииобычно ставится в жилых зданиях или загородных домах. И работает совместно с естественной вытяжной вентиляцией.
*ВАЖНО! Одним из серьезных недостатков данной системы, это необходимость электрического или водяного подогрева всего объема приточного воздуха, что при расчетной температуре зимнего периода может достигать десятков киловатт.
Например для притока объемом 500 м 3 /ч - такой объем можно считать нормальным для обычного помещения офисов или загородного дома площадью 150-200 м 3 /ч. Так вот мощность на нагрев воздуха от -26°С до 22°С составит около 8 кВт! С учетом использования электроэнергии - это будет обходиться достаточно дорого при постоянно работающей системе вентиляции. В противном случае придется снижать общий расход поступаемого воздуха.
Схема приточной системы
2. Вытяжные установки
Используются для воздухообмена путем механического отвода воздуха и его притока через неплотности окон и стен. Вытяжная система также бывает локальной и/или общеобменной.
Слабое место подобных систем — это недостаток поступления воздуха снаружи и возникающий из-за этого дисбаланс уходящего и приходящего воздушного потока. Поэтому работа вытяжной и приточной систем по отдельности не всегда эффективна. Чаще устанавливаются приточно-вытяжные (комбинированные) системы со сбалансированной между собой производительностью.
Схема системы с принудительной вытяжкой
3. Приточно-вытяжные установки
Обеспечивают одновременный приток и удаление воздуха. Такая схема подает, фильтрует, подогревает приточный воздух (это особенно важно в холодное время), осушает или увлажняет (если это необходимо по технологическим нормамили любым другим причинам). Одновременно из помещения принудительно вытягивается воздух, который через рекуператор подогревает входящий поток, что позволяет экономить до 70% на затратах электроэнергии всей вентиляционной установки.
При эксплуатации приточно-вытяжной установки есть возможность обеспечить создание избыточного или пониженного давления относительно атмосферного. Эта особенность используется, например, в оздоровительных учреждениях с целью улучшения комфорта при проведении некоторых процедур.
Вентиляционные установки с рекуператором
Преимущество таких установок — это экономия электрической энергии и снижение расходов на отопление, поскольку входящий поток подогревается частично за счет тепла уходящего. Дополнительные нагрев осуществляется в водяном или электрическом калорифере.
В коттеджах подобные установки монтируются обычно в хозяйственных или чердачных помещениях. В офисах это могут быть технические помещения или коридоры.
Канальные установки и бесканальная вентиляция
Канальная механическая система вентиляции приточно-вытяжная применяется для подачи воздуха с улицы и вывода отработанного через разветвленную сеть воздушных магистралей. Система с учетом большой распределительной сети воздуховодов обходится конечно дороже, но она позволяет распределить воздухообмен по помещениям и этажам в зависимости от заданных условий.
Говорить о бесканальной системе вентиляции можно только если она расчитана на одно конкретное помещение. Будь то большой цех или маленькая спальня. Бесканальная система не нуждается в воздуховодах. Она отличается простотой монтажа, эксплуатации и относительно невысокой стоимостью, но разумеется не обеспечивает равномерного распределения воздуха.
Моноблоки и наборные устройства
В моноблочных установках оборудование расположено в едином блоке. Отличаются тем, что характеристики подаваемого воздуха рассчитаны уже заранее заводом-изготовителем и нужно только подобрать необходимую установку. Такие машины просты в монтаже и эксплуатации. Чаще применяются на небольших и простых объектах.
Наборные системы отличаются своей сложностью и необходимой квалификацией для их подбора. Преимущество этого типа в том, что для каждого объекта можно рассчитать и подобрать необходимые и наиболее подходящие именно для этого объекта элементы системы. Сборные установки могут быть любого размера, мощности, конфигурации и т.д.
Чаще применяются на крупных и сложных по требуемым параметрам объектах.
Основные компоненты и комплектующие
В механических установках применяются различные устройства для обработки воздуха: вентиляторы, нагреватели, осушители, увлажнители, фильтры.
Вентиляторы — это главный элемент вентиляционной установки. Характеризуются производительностью и создаваемым напором. Подразделяются на осевые и радиальные;
Воздуховоды - предназначены для разведения воздушных потоков по помещениям;
Фильтры - задерживают пыль и очищают входящий воздух от различных загрязнений;
Калориферы - нагревают уличный свежий воздух перед подачей в помещение. Нагрев осуществляется при помощи электричества или горячей воды;
Вентиляционные клапаны - предохраняют систему от проникновения воздушных масс с улицы при отключенной системе в холодные периоды из-за значительного температурного перепада внутри и снаружи помещения;
Вентиляционные решетки - наружные решетки препятствуют попаданию в сеть посторонних предметов, внутренние — распределяют воздушные потоки, а также осуществляют декоративные функции.
Новинка — интеллектуальная («умная») вентиляция
Основной недостаток, которым характеризуется принудительная приточно-вытяжная система вентиляции — это невозможность регулирования воздушного потока в соответствии с постоянно меняющимися параметарми воздушной среды в помещении. Нередко воздухообмен проходит более интенсивно, чем необходимо, впустую расходуя электроэнергию. К тому же качество воздуха определяется не только его температурой и влажностью, но и концентрацией в нем углекислого газа (СО 2), поступающего от жителей, работников офиса и других источников.
«Умная» вентиляция, управляемая реальной потребностью, лишена этого недостатка. К тому же она легко интегрируется в системы кондиционирования и отопительные контуры, а также в общую схему управления «умного дома» с функцией дистанционного управления.
Корректировка режима работы интеллектуальной вентиляции происходит при помощи датчиков температуры, содержания диоксида углерода и влажности. Интенсивность воздухообмена регулируется на каждом отдельном объекте исходя из количества присутствующих на нем людей. Система настраивается по определенному графику (день недели, время суток) и оптимальной мощности с возможностью выбора температурного режима воздушного потока.
Если сравнивать с обычными решениями, то интеллектуальная вентиляция обеспечивает значительную экономию электрической энергии, качественно решая при этом задачи поддержания требуемых характеристик микроклимата.
Для более эффективного и функционального размещения компонентов системы ее проектируют перед строительством или капремонтом. Подытоживая, можно отметить: «умная» система вентиляции с механическим побуждением — не самый дешевый, зато самый эффективный метод воздухообмена. Затраты оправдывают себя достаточно быстро благодаря экономии тепла и использованию автоматического контроля параметров воздуха.
В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.
Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию. В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.
При приточной системе вентиляции производится забор воздуха извне с помощью вентилятора через калорифер, где воздух нагревается и при необходимости увлажняется, а затем подается в помещение. Количество подаваемого воздуха регулируется клапанами или заслонками, устанавливаемыми в ответвлениях. Загрязненный воздух выходит через двери, окна, фонари и щели неочищенным.
При вытяжной системе вентиляции загрязненный и перегретый воздух удаляется из помещения через сеть воздуховодов с помощью вентилятора. Загрязненный воздух перед выбросом в атмосферу очищается. Чистый воздух подсасывается через окна, двери, неплотности конструкций.
Приточно-вытяжная система вентиляции состоит из двух отдельных систем - приточной и вытяжной, которые одновременно подают в помещение чистый воздух и удаляют из него загрязненный. Приточные системы вентиляции также возмещают воздух, удаляемый местными отсосами и расходуемый на технологические нужды: огневые процессы, компрессорные установки, пневмотранспорт и др.
Для определения требуемого воздухообмена необходимо иметь следующие исходные данные: количество вредных выделений (тепла, влаги, газов и паров) за 1 ч, предельно допустимое количество (ПДК) вредных веществ в 1 м 3 воздуха, подаваемого в помещение.
Для помещений с выделением вредных веществ искомый воздухообмен L, м 3 /ч, определяется из условия баланса поступающих в него вредных веществ и разбавления их до допустимых концентраций. Условия баланса выражаются формулой:
где G - скорость выделения вредного вещества из технологической установки, мг/ч; G пр - скорость поступления вредных веществ с притоком воздуха в рабочую зону, мг/ч; G уд - скорость удаления разбавленных до допустимых концентраций вредных веществ из рабочей зоны, мг/ч.
Заменив в выражении G пр и G уд на произведение и , где и - соответственно концентрации (мг/м 3) вредных веществ в приточном и удаленном воздухе, a и объем приточного и удаляемого воздуха в м 3 за 1 час, получим
Для поддержания нормального давления в рабочей зоне должно выполняться равенство , тогда
Необходимый воздухообмен, исходя из содержания в воздухе водяных паров, определяют по формуле:
где - количество удаляемого или приточного воздуха в помещении, м 3 /ч; G п - масса водяного пара, выделяющегося в помещении, г/ч; - влагосодержание удаляемого воздуха, г/кг, сухого воздуха; - влагосодержание приточного воздуха, г/кг, сухого воздуха; r - плотность приточного воздуха, кг/м3.
где - соответственно массы (г) водяного пара и сухого воздуха. Необходимо иметь в виду, что значения и принимаются по таблицам физической характеристики воздуха в зависимости от значения нормируемой относительной влажности вытяжного воздуха.
Охарактеризовать виды местной вентиляции, назвать условия их использования. Дать понятие терминам «кратность воздухообмена». Какое количество воздуха при общеобменной вентиляции регламентируется на 1 человека на производстве.
Местная вентиляция
Местная вентиляция – это система воздухообмена в ограниченной части пространства, микроклимат которого отличается от общей его атмосферы. То есть фактически этот вид вентиляции предназначен для установки на отдельно рассматриваемом рабочем месте.
Если задачи вентиляции, которые ставит перед специалистами ООО «ВеерВент» помещение и его назначение, можно решить способом общеобменной и местной вентиляции, всегда выбирают последний вариант, поскольку он не только обладает высокой эффективностью, но по сравнению с общеобменным аналогом намного экономнее в плане потребляемой электроэнергии.
В помещениях с локальным выбросом вредностей использование местной вентиляции позволяет уменьшить количество подаваемого и отсасываемого воздуха в несколько раз!
Виды местной вентиляции
Для создания системы вентиляции на рабочем месте формируют один из двух видов – вытяжную или приточную местную вентиляцию.
Вытяжная местная вентиляция применяется для локализованных очагов вредных веществ, когда имеется возможность недопущения распространения их по всему производственному помещению. Она состоит в улавливании и отводе выбрасываемых в воздух помещения вредных выделений. С ее помощью организовывается выброс пыли, дыма, газов.
Приточная местная вентиляция предназначена для интенсивной подачи непосредственно к рабочему месту свежего воздуха, его охлаждении при необходимости, а также обдувания охлажденными воздушными потоками, если имеет место значительное тепловое облучение.
Но не стоит считать местную вентиляцию панацеей для всех типов зданий. Наши специалисты при оценке помещения, выявлении задач, которые ставятся перед вентиляцией, и проектировании вентиляционной системой в первую очередь руководствуются предполагаемой эффективностью, экономностью и целесообразностью использования того или иного метода. Так, местная вентиляция не всегда в состоянии на должном уровне удалять из помещения и ликвидировать выделяемые вредности; в этом случае оптимальным вариантом будет сочетание элементов общеобменной и местной вентиляции.
Кратность воздухообмена - это величина, значение которой показывает, сколько раз в течение шестидесяти минут воздух в помещении полностью заменяется на новый. Нормы расчета кратности воздухообмена в системах вентиляции напрямую зависят от предназначения каждого конкретного помещения. Так, кратность воздухообмена в цеху на горячем производстве будет значительно отличаться от этого показателя в научной лаборатории или в бассейне.
В расчет берутся практически все характеристики и особенности помещения: общее число и теплопроизводительность всех электроприборов и оборудования, наличие и количество постоянно присутствующих людей, уровень и интенсивность уже существующего естественного воздухообмена, включая объемы просачивания воздуха через щели и неплотности, температура и влажность воздушного состава и многие другие факторы. Кроме всего прочего, в жилых и офисных помещениях на увеличение кратности воздухообмена отлично работают постоянно открывающиеся дверные и оконные створки, что создает своеобразный эффект "поршня насоса", закачивающего внутрь и откачивающего наружу дополнительные объемы воздуха.
В соответствии с санитарными нормами все производственные и вспомогательные помещения должны вентилироваться. Необходимый воздухообмен при этом может быть определен различными методами, в зависимости от конкретных условий каждого помещения.
1. При нормальном микроклимате и отсутствии вредных веществ или содержании их в пределах норм воздухообмен (м3/ч) можно определить по формуле
где N - число работающих;
L" - расход воздуха на одного работающего, припимаемый в зависимости от объема помещения, приходящегося на каждого работающего.
В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего менее 20 м3 расход воздуха на одного работающего должен быть не менее 30 м3/ч, т. е. L" ≥ 30 м3/ч, а в помещениях с объемом от 20 до 40 м3 - L ≥ 20 м3/ч.
В помещениях с объемом воздуха па каждого работающего более 40 м3 и при наличии естественной вентиляции (открывание створок переплета окон и дверей) воздухообмен не рассчитывается. В тех же случаях, когда естественная вентиляция отсутствует, расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м3/ч, т. е. L" ≥ 60 м3/ч.
2. При выделении паров или газов в помещении необходимый воздухообмен определяется исходя из их разбавления до допустимых концентраций.
Предположим, что в помещении с впутрепним объемом V м3 (рис. 3) выделяются вредные пары или газы в количестве G мг/ч.
Количество выделяющихся вредных веществ принимается по данным технологической части проекта или берется из справочной литературы.
Для обеспечения нормальных санитарно-гигиенических условий труда в помещение должно поступать и одновременно удаляться L м3/ч воздуха.
Рис. 3. Схема воздухообмена в помещении
Допуская, что вредные вещества выделяются равномерно по помещению и при длительной работе вентиляции изменения их содержания не происходит, искомый расход воздуха может быть определен из условия баланса поступающих в помещение и удаляемых из него вредных веществ:
G+Lqпр=Lqвыт,
где qпр и qвыт - концентрации вредных веществ в приточном и в удаляемом воздухе; L - объем приточного или удаляемого воздуха, равный L =G/(qвыт-qпр)м3/ч.
Если наружный воздух не содержит вредных веществ, то
L=G/qвыт м3/ч.
Концентрация qвыт не должна превышать предельно допустимую концентрацию, т. е. qвыт ≤ qпдк (иначе будет нарушение санитарных норм), а концентрация qпр должна быть по возможности минимальной (тогда потребный воздухообмен будет относительно небольшим); по санитарным нормам qпр ≤ 0,3 qпдк.
При одновременном выделении в воздух рабочей зоны помещения нескольких вредных веществ, не обладающих характером однонаправленного действия, количество воздуха допускается принимать по тому вредному веществу, для которого требуется подача чистого воздуха наибольшего объема.
В тех же случаях, когда происходит одновременное выделение нескольких вредных веществ однонаправленного действия (например, различные кислоты, щелочи, спирты), расчет общеобменной вентиляции выполняют путем суммирования объемов воздуха, необходимых для разбавления каждого вещества до его предельной допустимой концентрации С, при совместном действии вредных веществ (эти концентрации С меньше нормируемых qпдк). Такими допустимыми считаются концентрации С, отвечающие формуле
C1/(qпдк)+C2/(qпдк)+...+Cп/(qпдк)≤1.
3. При борьбе с избыточным теплом воздухообмен определяется из условий ассимиляции теплоизбытков. Объем приточного воздуха (м3/ч)
Lпр=Qизб/(0,24рпр(tвыт-tпр))
где 0,24 - теплоемкость сухого воздуха, ккал/(кг*град);
Qизб - избыточные тепловыделения (теплоизбытки), ккал/ч, определяемые по формуле (1); tвыт - температура уходящего воздуха, ° С; tпр - температура приточного воздуха, ° С; рпр - плотность приточного воздуха, кг/м3. Температура воздуха, уходящего из помещения, определяется по эмпирической формуле
tвыт = tрз + Δt(H-2),
где tрз - температура в рабочей зоне, которая не должна превышать допустимую по нормам температуру, т. е. tрз ≤ tдоп; Δt - температурный градиент по высоте помещения (Δt = 1 - 5° С/м); Н - расстояние от пола до центра вытяжных проемов, м; 2 - высота рабочей зоны, м.
Температура приточного воздуха при наличии избыточного тепла должна быть на 5-8° С ниже температуры воздуха в рабочей зоне.
4. При влаговыделениях объем воздуха (кг/ч)
L=Gвп/(d2-d1)
где Gвп - масса водяных паров, выделяющихся в помещении, г/ч; d2 - влагосо держание воздуха, уходящего из помещения, г/кг; d1 - влагосодержание наружного воздуха, г/кг.
Санитарными нормами не предусматривается допустимое влагосодержание, а указывается только относительная влажность воздуха и температура в помещении, откуда и определяется d2. При одновременном выделении в помещении вредных веществ, тепла и влаги принимается наибольшее количество воздуха, полученное в расчетах для каждого вида производственных выделений.
5. Метод определения необходимого количества воздуха по кратности воздухообмена применяется для ориентировочных расчетов, когда неизвестны виды и количество выделяющихся вредных веществ.
Кратность воздухообмена К показывает, сколько раз в час меняется воздух в помещении:
К=L/Vпом
где L - воздухообмен, м3/ч; VП0м - объем помещения, м3.
Величина К обычно составляет от 1 до 10 (большие величины для помещений небольшого объема).
Ни одно жилое помещение не может обойтись без налаженного воздухообмена. И чтобы этот самый воздухообмен осуществлялся, используется приточно-вытяжная вентиляция.
Чем герметичнее и энергоэффективнее становятся наши жилища, тем более актуальна тема вентиляции. Как только нормальный воздухообмен нарушается, это сразу даёт о себе знать. Нормой считается 3 куб. м./ч на каждый кв. метр площади помещения. Сегодня мы рассмотрим устройство механической приточно-вытяжной вентиляции, включая вентиляцию с механическим и естественным побуждением.
Посмотрим, что происходит в наших жилищах, после того, как в них установлены герметичные окна и двери. Большинство квартир и частных домов старше 10 лет имеют естественную вентиляцию. В ней приток воздуха осуществляется за счёт неплотной столярки (оконные рамы, дверные притворы). Даже если заклеить все щели стандартного деревянного окна, оно все равно будет пропускать достаточное для нормального воздухообмена количество воздуха.
Новые ПВХ-окна в закрытом положении не пропускают воздух совсем. Вернее они не должны пропускать, но благодаря оплошностям наших монтажников в подавляющей мессе все же пропускают. И, тем не менее, встречаются и качественно установленные окна, которые в закрытом положении полностью или почти полностью герметичны. В итоге приток в квартиру свежего воздуха прекращается, а значит, вентиляция не работает.
Поворот ручки пластикового она в положение «проветривание».
Недостаток воздухообмена приводит к загрязнению «атмосферы» жилья и к увеличению влажности. Эти причины имеют ряд неприятных следствий, таких как плохое самочувствие, кислородное голодание, плесень, неприятный запах и др.
Однако далеко не все домовладельцы, и уж тем более просто жильцы, знают, что современные пластиковые окна имеют регулировку притвора, от плотности которого зависит их его герметичность.
По краю оконной створки ПВХ-окна наклеен резиновый уплотнитель. Если он полностью прижат, то между створкой и рамой воздух не проходит. Регулировать плотность притвора можно как при помощи специальных эксценириков, так и ручкой окна. Если не до конца поворачивать ручку, то притвор остается негерметичным.
Специальные эксцентрики позволяют так отрегулировать плотность притвора, что он остается негерметичным даже, когда ручка оконной фурнитуры находится в полностью закрытом положении. На языке профессионалов этот режим называется «микропроветривание».
Регулировка затвора пластикового окна.
Итак, мы выяснили, что естественная вентиляция обязательно требует свободного притока воздуха. В противном случае она не работает. Однако известна не только естественная, но и механическая, т.е. осуществляемая принудительно.
Механическая вентиляция
Необходимость в механической вентиляции осознали, прежде всего, жители тех стран, где для поддержания нормальной температуры в помещениях необходимо тратить энергоносители. При неконтролируемом воздухообмене огромная часть термобалласта в виде нагретого или охлажденного воздуха уходит, что называется, в трубу. Естественная вентиляция имеет и ещё один недостаток – при определенных условиях, например в межсезонье и летом, она вообще может отсутствовать, поскольку плотность внутреннего и внешнего воздуха оказываются равны. Это не в лучшую сторону сказывается на микроклимате помещений. Отсутствие вентиляции также недопустимо при работе газовых водонагревательных приборов с открытыми камерами, каминов и печей.
Система вентиляции с механическим побуждением гарантирует необходимый воздухообмен. При этом такая система, как правило, не зависит от герметичности притворов окон и дверей, что позволяет сохранить в доме больше тепла.
Вентиляция с механическим побуждением.
Механическая вентиляция устроена следующим образом. Дом оснащается разветвленной системой вентиляционных каналов, а движение воздуха в них обеспечивается за счет работы встроенных вентиляторов. Такая система позволяет регулировать воздухообмен. Однако она является энергозависимой (для работы вентиляторов затрачивается электроэнергия) и соответственно требует определенных затрат.
Приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением
По сути, принцип принудительной приточно-вытяжной вентиляции отличается от естественной только тем, что воздух нагнетается в помещение вентилятором, встроенным в приточный вентканал. Такие системы раньше устанавливались преимущественно в производственных цехах, концертных залах, крытых стадионах и т.п. Их преимущество в том, что они гарантируют нормальный воздухообмен и позволяют его контролировать.
Современная приточно-вытяжная принудительная вентиляция может быть сколько угодно сложнее вышеописанной, но ключевой принцип остается неизменным. Усложнения касаются только климатических и энергосберегающих аспектов.
При работе механической приточно-вытяжной вентиляции воздух в помещении полностью сменяется минимум 1 раз в час. Но вместе с воздухом из помещений столь же интенсивно уходит тепловой потенциал. Например, зимой мы теряем воздух, нагретый до 20°С, а получаем вместо него холодный наружный воздух с отрицательной температурой. Если вентиляция не будет оснащена блоком подогрева наружного воздуха, то система будет работать как кондиционер в режиме охлаждения.
Для того чтобы подогреть наружный воздух может быть использован электрический или жидкостной блок подогрева. В нем воздух проходит через калорифер или теплообменник, а блок автоматики контролирует нагрев.
Нагреватель.
С точки зрения энергосбережения такое решение не самое лучшее. Дело в том, что на нагрев поступающего воздуха уходит столько же энергии, сколько бы потратила система отопления для компенсации теплопотерь через вентиляцию.
Более эффективно минимизировать теплопотери приточно-вытяжной вентиляции способен только рекуператор тепла. Это устройство представляет собой блок, в котором выходящий воздух обменивается теплом с входящим. Рекуператоры тепла могут иметь различную конструкцию, но суть их одна – отбирать тепловой потенциал у исходящего воздуха, и передавать его входящему.
Применение рекуперации позволяет сэкономить до 75% тепла, которое было бы потеряно при его отсутствии. Самые эффективные рекуператоры, позволяющие добиться таких результатов, стоят недешево. Но они рентабельны, особенно при постоянно растущей стоимости энергоносителей для населения.
Важным моментом в устройстве приточно-вытяжной вентиляции является фильтрация наружного воздуха. Если воздух забирать непосредственно с улицы, то при нормальной интенсивности воздухообмена дом площадью 100 кв. м. будет ежесуточно поступать 7200 куб. м воздуха. Это довольно внушительный объём, но под наружный воздух далеко не всегда бывает идеального качества. Он часто требует кондиционирования, т.е. доведения до требуемой кондиции.
Фильтрующие элементы в системе вентиляции.
В наружном воздухе могут содержаться химические и органические загрязнения, а также избыточная влага. Конфигурация фильтров подготовки воздуха зависит от конкретных условий. Если дом находится в черте города и тем более рядом с проезжей частью, то в поступающем воздухе будет много пыли и веществ, содержащихся в выхлопе автомобилей. Эти нежелательные примеси можно отфильтровать.
Для очистки воздуха от твердых частиц (пыли) используются тонкие механические фильтры. Они способны задерживать частицы размером до 0,05 мкм. Наиболее эффективными на сегодняшний день считаются HEPA-фильтры. Они состоят из мельчайших синтетических волокон диаметром 0,65-6,5 мкм.
Очистка воздуха от химических загрязнителей осуществляется угольным фильтром. Такие фильтры устанавливаются преимущественно в системах, расположенных в плотной городской застройке или в непосредственной близости к автомагистралям.
Принудительная вентиляция, в отличие от естественной, позволяет подвергать входящий воздух многоступенчатой очистке. Это не может не сказываться и на микроклимате помещения. Входящий воздух можно осушать, увлажнять, обогащать отрицательными ионами, дезинфицировать, ароматизировать.
Элементы приточно-вытяжной вентиляции
Существует два типа приточно-вытяжной вентиляции – замкнутая и разомкнутая. Последняя подразумевает наличие двух механических вентиляций – приточной и вытяжной. Они работают параллельно – приточная подает наружный воздух, а вытяжная – удаляет воздух из помещений. Вентиляция разомкнутого типа проектируется таким образом, чтобы воздух сообщающихся помещений следовал от боле чистого к более загрязненному.
Приточно-вытяжная вентиляция разомкнутого типа.
Системы замкнутого типа способны вторично использовать внутренний воздух (рециркуляция). В квартирах и частных домах такие системы практически не встречаются, ибо в рециркуляции нет необходимости.
Приточно-вытяжная вентиляция для дома состоит из системы вентканалов, воздухозаборника, вытяжки, рекуператора (калорифера), осушителя (увлажнителя), фильтров и системы автоматического управления.
Приточно-вытяжная вентиляция своими руками
Оборудовать свой дом принудительной приточно-вытяжной вентиляцией несложно. Однако делать это по наитию не получится. Следует учитывать, что принудительная вентиляция использует вентиляторы, которые могут шуметь, а вентканалы при этом способны разнести шум по всему дому.
При монтаже приточно-вытяжной вентиляции необходимо использовать специальные осевые или центробежные вентиляторы. Они работают тихо, а при установке за пределами помещений вы их не услышите вообще.
Прежде всего, начать следует с проекта вентиляционной системы. Желательно чтобы его создал специалист. Для этого понадобятся специальные знания и соответствующий опыт. Это особенно касается сложных систем с рекуперацией тепла. Ошибки при разработке проекта вентиляции с рекуператором могут стоить намного дороже, чем услуги специалиста.
Самостоятельно можно проектировать лишь самые простые системы приточно-вытяжной вентиляции. При их проектировании руководствуются нормами воздухообмена в жилых помещениях, на которых собственно и строится расчет.
Сечение воздуховодов для системы приточно-вытяжной вентиляции несколько больше, чем естественной. Главный воздуховод имеет самое большое сечение. От него ответвляются меньшие, которые ведут в комнаты. Сечение вентканалов зависит от производительности системы, её конфигурации и используемого вентиляторного оборудования. Данная информация должна указываться в проекте вентиляции.
Забор воздуха необходимо устанавливать не ниже 2,5 м от земли. Место его установки следует выбирать такое, где наименьшая вероятность засасывания загрязненного воздуха.
Воздухозаборник.
При этом воздухозабор следует расположить подальше от спальни, чтобы там не был слышен звук вентилятора.
Подача воздуха в помещение располагается на уровне головы, т.е. 1,5-2 м от пола. При этом скорость вхождения воздуха не должна превышать 0,2 м/с.
Вентиляционная решётка на стене.
Вытяжки размещаются под потолком или на самом потолке.
Количество поворотов воздуховодных рукавов следует минимизировать. Каждый дополнительный поворот увеличивает сопротивление канала, приводя к снижению скорости и производительности системы. Именно поэтому конфигурация вентканалов должна быть в точности такой же, как в проекте. Отступать от проекта нельзя, ибо любое изменение конфигурации приведет к разбалансировке системы, вследствие чего вентиляция в некоторых помещениях может работать неправильно.
При монтаже системы с рекуперацией необходимо следить за тем, чтобы воздуховоды, ведущие к рекуператору, были хорошо утеплены.
Пуск и регулировка. При первом пуске системы проверяется работа всех притоков и вытяжек. Производятся контрольные замеры скорости воздуха в воздуховодах. Все параметры должны соответствовать проектным. Если есть значительные отклонения, то производится переконфигурация. Незначительные отклонения можно устранить путем регулировки – калибровки сечения воздуховодов. Следует помнить, что при изменении сечения одного канала, изменяются параметры всей системы в целом.
Механической вентиляцией называется вентиляция, с помощью которой воздух подается в производственные помещения или удаляется из них по системам вентиляционных каналов с использованием для этого специальных механических побудителей.
Механическая вентиляция по сравнению с естественной имеет ряд преимуществ:
большой радиус действия вследствие значительного давления, создаваемого вентилятором;
возможность изменять или сохранять необходимый воздухообмен независимо от температуры наружного воздуха и скорости ветра;
подвергать вводимый в помещение воздух предварительной очистке, осушке или увлажнению, подогреву или охлаждению;
организовывать оптимальное воздухораспределение с подачей воздуха непосредственно к рабочим местам;
улавливать вредные выделения непосредственно в местах их образования и предотвращать их распространение по всему объему помещения, а также возможность очищать загрязненный воздух перед выбросом его в атмосферу.
К недостаткам механической вентиляции следует отнести значительную стоимость сооружения и эксплуатации ее и необходимость проведения мероприятий по борьбе с шумом.
Системы механической вентиляции подразделяются на:
общеобменные системы механической вентиляции;
местные системы механической вентиляции;
смешанные системы механической вентиляции;
аварийные системы механической вентиляции
Общеобменная вентиляция применяется в том случае, если вредные выделения поступают непосредственно в воздух помещения, рабочие места не фиксированы, а располагаются по всему помещению. Обычно объем воздуха, подаваемого в помещение при общеобменной вентиляции, равен объему воздуха, удаляемого из помещения.
Однако в ряде случаев возникает необходимость нарушить это равенство. Так, в особо чистых цехах электровакуумного производства, для которых большое значение имеет отсутствие пыли, объем притока воздуха делается больше объема вытяжки, за счет чего создается некоторый избыток давления в производственном помещении, что исключает попадание пыли из соседних помещений. В общем случае разница между объемами приточного и вытяжного воздуха не должна превышать 10...15 %.
По способу подачи и удаления воздуха различают четыре схемы общеобменной вентиляции:
приточная;
вытяжная;
приточно-вытяжная;
системы с рециркуляцией.
По приточной системе воздух подается в помещение после подготовки его в приточной камере. В помещении при этом создается избыточное давление, за счет которого воздух уходит наружу через окна, двери или в другие помещения. Приточную систему применяют для вентиляции помещений, в которые нежелательно попадание загрязненного воздуха из соседних помещений или холодного воздуха извне.
Вытяжная система предназначена для удаления воздуха из помещения. При этом в нем создается пониженное давление и воздух соседних помещений или наружный воздух поступает в данное помещение. Вытяжную систему целесообразно применять в том случае, если вредные выделения данного помещения не должны распространяться на соседние, например, для вредных цехов, химических и биологических лабораторий.
Приточно-вытяжная вентиляция - наиболее распространенная система, при которой воздух подается в помещение приточной системой, а удаляется вытяжной; системы работают одновременно.
В производственных помещениях с объемом воздуха на каждого работающего 20 м 3 расход воздуха на одного работающего, должен быть не менее 30 м 3 /ч. В случае отсутствия естественной вентиляции (герметичные кабины) расход воздуха на одного работающего должен составлять не менее 60 м 3 /ч.
Приточные вентиляционные системы обычно состоят из (рисунок 7.2):
воздухозаборных устройств, устанавливаемых снаружи здания в тех местах, где воздух наименее загрязнен (1);
устройств, предназначенных для придания воздуху необходимых качеств (2), к ним относятся фильтры и калориферы;
воздуховодов для перемещения воздуха к месту назначения (3);
возбудителей движения воздуха - вентиляторов и эжекторов (4);
воздухораспределительных устройств (патрубков, насадок), обеспечивающих подачу воздуха в нужное место с заданной скоростью и в требуемом количестве (5).
Вытяжные вентиляционные системы обычно состоят из:
воздухозаборных устройств, предназначенных для удаления воздуха из помещения (6);
вентилятора (7);
воздуховодов для перемещения воздуха к месту выброса (8);
Рис. 7.2. Обобщенная схема механической вентиляции
С помощью местной вентиляции необходимые метеорологические параметры создаются на отдельных рабочих местах. Например, улавливание вредных веществ непосредственно у источника возникновения, вентиляция кабин наблюдения и т.д. Наиболее широкое распространение находит местная вытяжная локализующая вентиляция. Основной метод борьбы с вредными выделениями заключается в устройстве и организации отсосов от укрытий.
Смешанная система вентиляции является сочетанием элементов местной и общеобменной вентиляции. Местная система удаляет вредные вещества из кожухов и укрытий машин. Однако часть вредных веществ через неплотности укрытий проникает в помещение. Эта часть удаляется общеобменной вентиляцией.
Аварийная вентиляция предусматривается в тех производственных помещениях, в которых возможно внезапное поступление в воздухе большого количества вредных или взрывоопасных веществ.
Производительность аварийной вентиляции принимается такой, чтобы она вместе с основной вентиляцией обеспечивала в помещении не менее восьми воздухообменов за 1 ч.
ВЕНТИЛЯЦИЕЙ НАЗЫВАЮТ И ПРОЦЕСС УДАЛЕНИЯ ОТРАБОТАННОГО ВОЗДУХА С ЗАМЕНОЙ ЕГО СВЕЖИМ, И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭТОГО ПРОЦЕССА. БЕЗ СВЕЖЕГО ВОЗДУХА ЛЮБОЙ, ДАЖЕ САМЫЙ УЮТНЫЙ ДОМ НЕПРИГОДЕН ДЛЯ ЖИЗНИ, ВО ВСЯКОМ СЛУЧАЕ, ДЛЯ ВСЕХ, КТО НУЖДАЕТСЯ В КИСЛОРОДЕ.
Что такое вентиляция
Вентиляция - это движение воздуха в помещении. В любое здание воздух поступает с улицы. Попадая внутрь комнаты, воздух наполняется различными веществами: углекислым газом от нашего дыхания, пылью, химическими выделениями от предметов, шерстью животных и т.п. Этот уже загрязненный воздух движется к вытяжке и выводится через нее наружу. В это время в комнату поступает новая порция свежего воздуха снаружи, которая также уйдет в вытяжку. Весь этот процесс называется вентиляцией.
Климатическое оборудование, которое обеспечивает правильное функционирование описанного процесса, тоже называется вентиляцией. Она бывает естественной и механической, канальной и компактной, приточной и вытяжной и много какой еще. Обо всех типах вентиляции и их особенностях рассказано ниже. А пока давайте разберемся, насколько важна вентиляция в квартире или доме.
Зачем нужна вентиляция?
Именно благодаря вентиляции в комнате складывается здоровый и комфортный микроклимат, а именно:
1. Нормализуется уровень углекислого газа
Углекислый газ присутствует в помещении всегда: ведь мы его выдыхаем! Вопрос только в том, каково его количество. Излишне накапливаясь, углекислый газ оказывает негативное воздействие на человеческий организм. Он мешает полноценному снабжению крови и органов кислородом. Мозг начинает “лениться”, и мы чувствуем усталость, вялость, становимся невнимательными. С высокой концентрацией углекислого газа связано также ощущение духоты.
Хорошая вентиляция обеспечивает постоянное обновление воздуха. Поступающий с улицы воздух сменяет воздух в комнате вместе с накопившимся в нем углекислым газом. В таком помещении не душно и комфортно находиться.
2. Нормализуется влажность
Правильная вентиляция предполагает, что излишне влажный воздух из помещений своевременно уходит в вытяжку. Это исключает образование вечно влажных участков в углах и на стенах, где активно растет плесень.
Система вентиляции может также обладать дополнительными функциями. Например, фильтрация воздуха позволяет устранить из воздуха загрязнения еще на входе в помещение и сделать воздух здоровым и безопасным. А функция подогрева в вентиляции предотвращает опасность простудиться от холодного воздуха с улицы.
Если вентиляционная система плохая
Если есть нарушения в работе притока или оттока воздуха, то:
В комнате будет накапливаться углекислый газ
Последствия: ощущение духоты, повышенная утомляемость, вялость, потеря концентрации. А еще в душной комнате трудно как следует выспаться.
Баланс влажности может нарушаться
Если воздух застаивается, то влага в нем может накапливаться. Плохая вентиляция - частая причина сырости и образования плесени.
В воздухе накапливаются загрязнения
Пыль, шерсть животных, споры плесени, антропотоксины, вредные химические выделения из мебели (например, формальдегид) - все это «обогащает» воздух в условии плохой вентиляции и в конечном счете попадает в наш организм через легкие.
РАБОТА ВЕНТИЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ВЛИЯЕТ НА САМОЧУВСТВИЕ ЧЕЛОВЕКА В КОМНАТЕ, ЕГО РАБОТОСПОСОБНОСТЬ, КОНЦЕНТРАЦИЮ И КАЧЕСТВО СНА.
Поэтому важно подобрать качественную вентиляцию, которая справится с потребностями в воздухообмене и обеспечит комфортный микроклимат.
Виды вентиляции
Виды систем вентиляции по месту размещения
Для большого загородного дома подойдет одна система вентиляции, для маленькой городской квартиры - другая. Или, например, рациональная в условиях офиса канальная вентиляция просто-напросто не поместится в хрущевской пятиэтажке.
Как определиться, какой вид вентиляции подойдет для Вашего дома, офиса, квартиры? Все зависит от площади, конфигурации, местонахождения и назначения комнат или кабинетов, для которых Вы подбираете вентиляционную систему. И, конечно, немаловажную роль играет Ваш бюджет. Купить систему вентиляции - значит, сделать долгосрочное вложение в собственный комфорт и комфорт своих близких. Так что выбирать тип вентиляции стоит тщательно.
Виды вентиляционных систем по параметрам
Классификация вентиляционного оборудования по различным аспектам
- По способу циркуляции воздуха: естественная и принудительная (механическая).
- По назначению: приточная, вытяжная или приточно-вытяжная.
- По конструкции: канальная и бесканальная (проветриватель, приточный клапан, бризер).
- По дополнительным функциям: вентиляция с подогревом, вентиляция с фильтрацией воздуха и др.
Естественная и принудительная вентиляция
В большинстве наших жилых домов вентиляция естественная. Это значит, что воздух поступает с улицы в здание сам по себе, без какого-либо специального оборудования или искусственного нагнетания. Обычно он заходит в дома через неплотности в стенах и окнах, а также через двери. А выходит через вытяжку: вытяжные отверстия расположены обычно в кухне и санузле. Воздух из комнаты вытягивается через них в вентиляционную шахту, поднимается по ней вверх и выбрасывается через крышу.
Функционирует за счет перепада температур и разницы давления внутри и снаружи помещения.
Главное преимущество естественной вентиляции - ее доступность. Организация такой вентиляционной системы не требует больших денежных вложений. Но есть и недостатки. Во-первых, естественная вентиляционная система легко дает сбои. Установили герметичные пластиковые окна взамен дедушкиных деревянных - и вот уже приток воздуха недостаточен, в доме душно и некомфортно. Или вытяжка засорилась - и в квартире вечно затхлый воздух. Во-вторых, в условиях естественной вентиляции есть только один способ как следует проветрить - открыть окно. Но открытое окно - это, к сожалению, не только свежий воздух. Это еще и шум, пыль, пыльца, холод и неприятные запахи.
Чтобы устранить эти недостатки, естественную вентиляцию нужно заменить или дополнить механической (принудительной) вентиляцией.
Принудительная вентиляция
Это система, при которой воздух стабильно и непрерывно поступает в комнату, вне зависимости от внешних погодных условий. Воздух нагнетается в помещение при помощи вентиляторов или другого встроенного в систему оборудования. Принудительная вентиляция позволяет регулировать скорость притока, подстраивая ее работу под потребности в воздухообмене.
Работа принудительной вентиляции обычно не требует вмешательства человека, дополнительного открывания и закрывания окон, что делает ее наиболее удобной для бытового использования.
Канальная и бесканальная вентиляция
Такие системы закладываются и монтируются при строительстве или капитальном ремонте. Они, как правило, обеспечивают одновременно и приток, и вытяжку воздуха.
Как устроена канальная вентиляция? Во-первых, есть центральный блок обработки воздуха (очистка и дезинфекция, подогрев, кондиционирование, увлажнение). Во-вторых - трубы-воздуховоды, тянущиеся под потолком от центрального блока. Разумеется, для размещения такой вентиляционной системы требуется много свободного пространства. Поэтому канальные системы мало востребованы в городских квартирах маленькой и средней площади и с потолками менее 3 м.
Чаще всего канальная вентиляция встречается в больших зданиях, где одновременно находится много людей (офисы, торговые центры), а также в помещениях с высокими требованиями к очистке или температуре воздуха (больницы, склады, кухни ресторанов).
Бесканальная вентиляция
Системы, которые отличаются компактными размерами и могут размещаться в любой квартире, доме и даже в отдельных комнатах.
Приточная и вытяжная вентиляция
Приточная вентиляция
Приточная вентиляция обеспечивает поступление воздуха с улицы в комнату.
Устанавливается на стену внутри квартиры и при помощи вентиляторов подает через канал в стене свежий воздух.
Естественный приток можно усилить при помощи стенового или оконного клапана. Цена такой вентиляции невысока, но необходимо иметь в виду, что работа приточного клапана зависит от погодных условий. Чем теплее за окном, тем меньше разница давлений снаружи и внутри комнаты. Так что летом эффективность вентилирования при помощи клапана стремится к нулю.
Устройство с функциями проветривателя и очистителя воздуха. Он также подает свежий воздух, фильтруя и подогревая его при этом. Бризером можно управлять со смартфона.
ВЕНТИЛЯЦИЯ В СТЕНЕ, В ОТЛИЧИЕ ОТ КАНАЛЬНЫХ СИСТЕМ, УСТАНАВЛИВАЕТСЯ НА ЛЮБОМ ЭТАПЕ РЕМОНТА, ДАЖЕ ПОСЛЕ ЧИСТОВОЙ ОТДЕЛКИ. МОНТАЖ ТАКОЙ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ ДЕЛАЕТСЯ БЫСТРО, ВСЕГО ЗА ЧАС. КОМНАТА ПРИ ЭТОМ ОСТАЕТСЯ ЧИСТОЙ.
Вытяжная вентиляция
Через вытяжку из комнаты выводится так называемый отработанный воздух - воздух, наполненный запахами и комнатными загрязнениями (пыль, шерсть животных). Естественную вытяжку при желании можно усилить принудительной, установив в вытяжное отверстие вентилятор. Производительность вентиляции для вытяжки будет зависеть от площади Вашей кухни или санузла, где монтируется вентилятор.
Приточно-вытяжная вентиляция
Обеспечивает одновременно приток свежего и отток отработанного воздуха.
Вентиляция с дополнительными функциями
Вентиляция с подогревом
Если минусовые температуры за окном - не редкость, то нужна приточная вентиляция с подогревом воздуха. Иначе в комнату будет дуть холодный воздух, а это легко может вылиться в простуды.
Может иметь систему климат-контроля и автоматически нагревать воздух до выбранной пользователем температуры.
Вентиляция с фильтрацией
Чистота воздуха - важное условие здорового образа жизни.
Содержит воздушные фильтры различного назначения. Это могут быть простые фильтры с сетчатой структурой, высокоэффективные фильтры со сложным сплетением тончайших волокон или же угольные фильтры, задерживающие вредные газы и запахи.
Купить систему вентиляции
Избавиться от духоты, наладить правильную циркуляцию воздуха в комнатах, дышать чистым воздухом - все эти вопросы легко решаются покупкой системы вентиляции с функциями притока, очистки и подогрева воздуха.
Бризер - одно из самых популярных устройств на рынке приточной вентиляции. Он подает воздух на 4-5 человек, очищает приточный воздух от пыли, грязи, автомобильных выхлопов, аллергенов. Нагреватель с климат-контролем исключает сквозняки. А управлять им можно со смартфона вручную или настроив автоматический режим.
Существуют разные модели бризеров. Функции, характеристики, дизайн, цена - вентиляция Tion отвечает любым требованиям.
