Назначение приточно-вытяжной вентиляции: преимущества и недостатки
Самая распространенная вентсистема – с естественным передвижением воздушных потоков. Она прекрасно справляется со своими функциями поставки воздуха, снабженного кислородом и удалением отработанных масс, в том случае, если их движению ничего не мешает. Принцип ее работы основан на физических законах:
- разница температур и давления в нутрии помещения и за его пределами;
- разница давления в комнате и в месте установленной вытяжки (обычно – на крыше);
- ветровое давление.
Достоинства приточно-вытяжной системы заключаются в том, что для ее устройства не требуется специальное оборудование. Отсутствие вентиляционных устройств не предусматривает и их обслуживание, расходов на электроэнергию.
Конструкция приточно-вытяжной системы
Недостатки:
- Металлопластиковые или деревянные герметичные окна и двери.
- Вентканал засоренный мусором, снегом, продуктами жизнедеятельности птиц, их гнездами.
- Обмерзание, следовательно, уменьшение или полная закупорка вытяжной трубы в холодное время года.
- Неправильно устроенная вытяжка над крышей, из-за чего она попадает в зону ветрового подпора. Потому, вытяжная труба должна возвышаться над коньком крыши не менее, чем на 50 см.
- В многоэтажном доме – соседи могут нарушить венткороб во время ремонта.
- Обратную тягу может «организовать» мощная кухонная вытяжка, которая прерывает поток отработанного воздуха в сторону санитарных комнат и начинает тянуть не только газы и пары из кухни, но и из вентотверстий.
Во-вторых, так как принцип работы основан на разнице температур, то вентиляция правильно работает только в холодное время года или в ночное время.
Агрегаты для локальной вытяжной системы
Существующие укрытия, которыми комплектуются системы вытяжной вентиляции, делятся на несколько специализированных категория:
- агрегаты, установленные на источнике загрязнения;
- решения, перекрывающие собой источник загрязнения;
- изделия-передувки.
На практике огромной популярностью пользуются агрегаты, с помощью которых источник распространения опасных веществ локализуется в определенной зоне. Впрочем, подобные решения далеко не всегда удобно и целесообразно применять. Им на смену пришли более современные вытяжки с отводом в вентиляцию:
- металлические и поликарбонатные зонты с функцией вытяжки;
- локальные отсасывающие агрегаты;
- мощные вытяжные шкафы;
- капсулированные решения;
- отвод выделений из корпуса станков и рабочих агрегатов;
- витринные, фасонные и бортовые решения.
Системы местной вентиляции очень распространены в местах, где необходимо обеспечить требуемые нормы по воздухообмену в конкретной, локальной зоне.
Вытяжные зонты – самые популярные и распространенные конструкции отсосов. Ими оборудуют небольшие рабочие зоны (столы для пайки, готовки). Опасные примеси оперативно собираются и перенаправляются вверх, после чего отводятся. Вентиляция для вытяжки функционирует как посредством естественной тяги, так и принудительной.
Специализированные отсосы – вытягивают нежелательные и потенциально опасные вещества с минимальным расходом кислорода. Промышленная вытяжная вентиляция зачастую представлена несколькими местными агрегатами. Основная их особенность – они не препятствуют работе.
Вытяжные шкафы – одни из самых эффективных решений для принудительного удаления вредных испарений, веществ, формируя при этом минимальный уровень воздухообмена. В продаже представлено несколько разновидностей таких шкафов:
- с устройством верхнего отвода, посредством которого удаляется горячий и влажный воздух;
- с удалением загрязненных потоков боковой конструкции – речь идёт о некотором аналоге «улитки», для сбора остаточных продуктов;
- с отводными решениями комбинированного типа, находящимися снизу агрегата.
Локальные вытяжки: а — вытяжной шкаф; б — витринное укрытие; в — укрытие-кожух для заточного станка; г — вытяжной зонт; д — зонт-козырек над открытым проемом печи; е — вытяжная воронка при сварке крупногабаритных изделий; ж — нижний отсос; з — боковой отсос; и — наклонная вытяжная панель; к — двухбортовой отсос от гальванической ванны; л — однобортовой отсос с передувкой; м — кольцевой отсос для ручного сварочного пистолета
Вентилятор, расположенный в системе воздухообмена, создает завихрение потока таким образом, чтобы пыль локализировалась в небольшой зоне, а не распространялась по комнате. Пример такой установки – сварочный пост, где принудительная вытяжная вентиляция представлена небольшим шкафом. Отсос в них располагается вверху конструкции.
Если речь идёт об отводе неопасных веществ, то скорость движения допускается в следующих пределах:
- 0.5 – 0.7 м/c;
- 1.1 – 1.6 м/с – для тех случаев, когда из помещения отводятся ядовитые примеси, металлические испарения.
Вытяжные шкафы устанавливают в химических лабораториях
Что касается всасывающих панелей, то их применяют в случаях, когда воздух в замкнутом пространстве насыщен ядовитыми газами, пылью и теплом. Панель располагают так, чтобы ядовитые составы находились на максимальной удаленности от работника. Вытяжные трубы для вентиляции дополняют встроенным двигателем и оперативно удаляют опасные суспензии. Рассматриваемые установки используют на сварочных постах, при обработке крупных изделий. От сварки они располагаются на удаленности до 3.5 м, оборудуются вентиляторами с одним или двумя двигателями.
Скорость движения воздушных масс должна соответствовать следующим критериям:
- от 3.5 до 5 м/с, если речь идёт о выделении горячей пыли;
- от 2 до 3.5 м/с, если при работе выделяются ядовитые или непыльные суспензии.
Специалисты акцентируют внимание на одном важном моменте – монтаж вытяжной вентиляции осуществляют при условии, кто 1 м2 панели отводит 3.3 тыс. м3 воздуха ежечасно
Бортовые отсосы актуальны для случаев, когда источник загрязнения удерживается в вертикальном положении, при помощи специальных подъёмников. Подобные установки получили широкое распространение в цехах, где проводится гальваническая обработка металлов, при которой опасные вещества наливают в специальную ёмкость, а затем засасываются через небольшое отверстие.
С конструктивной точки зрения вытяжная вентиляция производственных помещений представляет собой несколько воздуховодов, входные отверстия которых имеют узкую форму (до 10 см), располагаются они у краев ванны.
Сущность вентиляции в помещении
Вентиляция — это процесс постоянного обновления воздушных масс в жилом или производственном помещении. Она необходима по той простой причине, что человек в процессе своей жизнедеятельности поглощает кислород и выделяет углекислый газ. Если оставить человека в герметично закрытой комнате, он через время задохнётся. Если людей будет несколько, процесс пойдёт быстрее — кислород из воздуха будет употреблён дышащими, а его место займёт газообразная углекислота. Этот процесс длительный, ведь человек за один вдох не может впитать весь кислород из воздуха, втянутого в лёгкие. Но речь ведь и не идёт о гибели, а лишь о комфорте. Постоянный приток воздуха, в котором растворён 21% кислорода — основная задача квартирной вентиляции.
Скопление углекислоты при недостаточной вентиляции вредно для здоровья
Есть ещё одна причина, по которой вентиляция помещений является стандартом эксплуатации квартир. В жилом доме поглощает кислород и выделяет вредные газы не только человек. Газовая плита, колонка, духовка делают это намного быстрее. Без отвода вредных газов через вентканалы они накапливаются в опасных концентрациях. При неисправности водогрейного и кухонного оборудования на природном газе он может начать выделяться, не сгорая. Наполнив помещение, он создаст риск взрыва от одной зажжённой спички. Не дать накопиться газу накопиться в опасной концентрации — также задача вентиляции. Поэтому нельзя пренебрегать требования к воздухообмену в квартире.
Вентиляция обеспечивает комфорт
Канальные и бесканальные системы вентиляции
Канальный вариант включает в себя систему воздуховодов изготовленных из стали или пластика. Основными факторами, оказывающими влияние на функциональность, являются:
- выбранный материал, пластик с гладкой поверхностью создающий меньше препятствий воздушным массам, металл, который хорошо переносит перепады температурных режимов;
- размер воздуховода;
- сечение канала (существует круглые, прямоугольные и гибкие варианты).
Ярким примером бесканальной вентиляционной системы является общеобменный вид. Подобный тип может состоять из вентилятора, установленного в стене или окне, отвечающего за циркуляцию воздушных масс.
Виды вентиляции, основные понятия и классификация
Вентиляция — это совокупность устройств и мероприятий для обеспечения нормального воздухообмена в помещениях. Исходя из этого определения, различные виды систем вентиляции классифицируются следующим образом:
- по способу давления и перемещения воздуха — естественная и искусственная;
- по назначению — приточная и вытяжная;
- по зоне обслуживания — местная и общеобменная;
- по конструкции — канальная и бесканальная.
Рассматривая поэтапно каждый вид, можно определить основные достоинства и недостатки вентиляционных систем. Чтобы сохранить нужный микроклимат, необходимо внимательно изучать вопрос классификации вентиляционных установок и применять их согласно необходимых параметров. Виды вентиляции в жилых домах не сильно отличаются от тех, которые устанавливаются в общественных и производственных зданиях.
Существующие виды и подвиды вентиляционных систем
Физическая основа вентсистемы
Система приточно-вытяжной вентиляции представляет собой многофункциональный комплекс сверхбыстрой обработки газовоздушных смесей. Хотя это система принудительной транспортировки газа, она основана на понятных физических процессах.
Для достижения эффекта естественной конвекции воздушных потоков источники тепла размещают как можно ниже, а вытяжные элементы – в потолке или под ним.
Само слово “вентиляция” тесно связано с понятием конвекции. Это один из ключевых элементов в движении воздушных масс.
Конвекция – это явление циркуляции тепловой энергии между холодными и теплыми потоками воздуха. Существует естественная конвекция и принудительная конвекция.
Немного школьной физики, чтобы понять, что происходит. Температура в помещении определяется температурой воздуха. Молекулы являются носителями тепловой энергии.
Воздух – это многомолекулярная смесь газов, состоящая из азота (78%), кислорода (21%) и других примесей (1%).
Когда мы находимся в закрытом пространстве (комнате), мы имеем неоднородность температуры по отношению к высоте. Это связано с неоднородностью концентрации молекул.
Учитывая равномерность давления газа в замкнутом пространстве (комнате), согласно основному уравнению теории молекулярной кинетики: давление пропорционально произведению концентрации молекул на их среднюю температуру.
Если давление везде одинаково, то произведение концентрации молекул на температуру в верхней части комнаты будет эквивалентно такому же произведению концентрации на температуру:
p=nkT, top*Top=top*Top, top/top=Top/Top
Чем ниже температура, тем больше концентрация молекул и, следовательно, больше общая масса газа. Именно поэтому о теплом воздухе говорят, что он “легче”, а о холодном – что он “тяжелее”.
Правильная вентиляция в сочетании с эффектом конвекции может поддерживать температуру и влажность в помещении в периоды автоматического отключения основного нагревателя.
Исходя из этого, становится понятным основной принцип вентиляции: приток (всасывание) воздуха обычно располагается внизу помещения, а вытяжка (отвод) – вверху. Это аксиома, которую необходимо учитывать при проектировании системы вентиляции.
Правильное проектирование и монтаж
Квалифицированный расчет вентиляции в частном доме
Для уточнения технических параметров можно использовать следующий алгоритм действий. Сначала вычисляют объемы отдельных помещений по формуле:
О = П × В, где
- О – объем;
- П – площадь пола;
- В – высота потолков.
Не забывайте пользоваться одинаковыми единицами измерения при выполнении этого простого расчета.
Далее устанавливают кратность обмена воздуха в отдельных помещениях:
К = Кф × О, где
- О – это вычисленный объем;
- Кф – типовой коэффициент (равен 2) для жилых комнат по действующим нормативам.
Полученное значение увеличивают на 20÷25% для предотвращения дефицита производительности при пиковых нагрузках. Следует сделать дополнительные коррекции при оснащении кухонных зон, мастерских, иных помещений с большим количеством загрязнений в атмосфере.
По отдельным формулам рассчитывают мощность нагрева/охлаждения. При установке приточной и вытяжной вентиляции в частном доме можно пользоваться простой пропорцией: 5,5 кв. см сечения канала на каждый квадратный метр площади комнаты. С учетом потребностей подключенной техники (вентиляторов, нагревателей)определяют параметры сети питания, защитных автоматов.
Системы вентиляции в частном доме: схемы с комментариями
Оснащение одного этажа
На схеме видно, что приток воздуха конструктор сделал с применением каналов (красные линии на чертеже) в определенные части строения:
- над обеденным столом;
- в зону отдыха гостиной;
- в спальню.
В этой части системы установлены следующие дополнительные компоненты:
- фильтр;
- электрический калорифер;
- обратный клапан.
Принудительной вытяжкой оснащены: ванная комната и кухня.
На этом чертеже приведены размеры. Подробная документация упрощает выбор комплектующих элементов проекта и выполнение монтажных работ
Классификация устройств
По типу циркуляции воздушного потока разделяют 2 типа систем вентиляции. Естественная — она происходит во всех помещениях, не оборудованных вентиляторами, естественным путем, посредством проветривания.
Принудительная подразделяется на приточную вентиляцию, которая подает свежий воздух с улицы, и вытяжную, когда вентиляторы выкачивают все неприятные запахи и отработанный воздух наружу. Именно в принудительных системах и используют вентиляторы.
По конструкции
По конструктивным нюансам и принципу функционирования существуют следующие типы вентиляторов:
- аксиальные или осевые;
- диагональный вариант;
- центробежный вид;
- диаметральные;
- прямоточные (без лопастей).
Вентиляторы применяются в современных вентиляционных системах промышленных объектов: цехов или зданий, где осуществляется покраска под давлением, кондиционные системы. Промышленные закрытые системы используют их для активной перекачки разных газов или качественного процесса горения, как наддув.
Настенный осевой вентилятор
По условиям использования
Существует классификация вентиляторов, которая зависит от среды или условий их применения:
- обычные устройства, рассчитанные на перемещение воздуха или газов, температура которых не выше 80 градусов;
- коррозионностойкий тип используется в средах с большой влажностью;
- вентиляторы термостойкого типа, рассчитанные на применение гораздо выше 80 оС;
- взрывобезопасные конструкции используются в средах, где существует опасность взрыва;
- пылевые устройства применяются там, где наличие посторонних примесей находится выше 100 мг на кубический метр.
Пылевой вентилятор
По способам присоединения привода
Виды промышленных вентиляторов имеют градацию по способам присоединения привода:
- непосредственное подсоединение вентилятора к электрическому двигателю;
- используется эластичная муфта;
- передача клиноременного типа;
- бесступенчатая передача регулируемого вращения.
По типу установки
По методу монтажа изделия делятся на:
- обычные — установка производится на опору специального вида (стальная рама, железобетонный фундамент или им подобные конструкции);
- канальный вариант — монтируется только внутри воздуховода;
крышные — монтаж, как правило, производится на плоских крышах современных зданий.
По техническим характеристикам
Кроме вышеизложенного, существует классификация на основании технических характеристик изделий:
- скорость истечения, измеряющийся в куб. м/час;
- давление, Па;
- скорость вращения, об/мин;
- мощность устройства, кВт;
- кпд, учитывающий потери на трение деталей, объем воздушного потока, конфигурацию воздуховодов;
- уровень звукового воздействия на окружающих, Дб.
Последний вариант измеряется при всасывании, когда поток входит в помещение и при выходе его через сеть воздуховодов наружу.
Канальная и бесканальная система вентиляции
Следующая характеристика, по которой классифицируют вентиляционные системы – это способ конструкции. Они могут быть канальные и бесканальные.
Канальная система состоит из множества воздуховодов, основная задача которых – транспортировать воздух. Важным плюсом таких систем являются их компактные размеры и возможность скрытой установки. Канальная вентиляция позволяет использовать оборудование без выделения отдельного пространства. Она может быть расположена в нишах, шахтах, под подвесным потолком. Основана такая система на базе оборудования с прямоугольным или круглым сечением. Наибольшей популярностью в наши дни пользуются установки с прямоугольным сечением.
Кондиционер с функцией климат-контроля как часть общей вентиляционной системы жилища
Бесканальная система не имеет воздуховодов. Она основывается на применении вентиляторов, установленных, например, в проеме стены. Воздушные массы при такой системе движутся через зазоры, щели, форточки и таким образом поддерживается созданный микроклимат.
Конструкция систем вентиляции бывает еще наборной или моноблочной. Наборная система предусматривает индивидуальный подбор компонентов, из которых она состоит. Ими являются вентиляционный фильтр, глушитель, устройство автоматики, различные типы вентиляторов. Ее плюсом всегда будет то, что она способна вентилировать любое помещение. Это может быть и маленький офис, и просторный зал ресторана. Чаще всего такая установка размещается в отдельной вентиляционной камере.
Схема размещения вентиляционных каналов внутри помещений
Если же проектируется моноблочная система, то ее необходимым условием будет компактность. Это связано с тем, что разместить ее нужно в пределах одного изолированного корпуса. Моноблочная система имеет уже законченный вариант и смонтирована единым целым.
Приточно-вытяжная вентиляция. Виды вентиляционных систем
В зависимости от требований, предъявляемых к различным помещениям, приточно-вытяжная вентиляция классифицируется по комплектации и функциональным особенностям.
Система приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором
Основная функция приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла состоит в обеспечении свежим и в то же время теплым воздухом в холодный сезон, и охлажденным – в жаркий период.
Эта система устроена так, что в зимний период поток теплого отработанного воздуха не просто выводится наружу, а проходит через теплообменный блок и отдает свое тепло входящему холодному воздуху. В результате этого помещение насыщается свежим, но уже теплым воздухом.
В летнее время происходит обратный процесс, при котором поступающий воздух уже охлаждается. Причем схема установки такова, что оба потока (входящий и удаляемый) не смешиваются между собой.
Процесс рекуперации тепла обеспечивается специальным устройством – рекуператором. Различают два вида рекуператора: роторный и пластинчатый. Пластинчатый рекуператор тепла включают в проект вентиляции в регионах, где зимы не столь суровы.
Такое устройство экономично по стоимости и вполне справляется с утилизацией тепла при минусовой температуре до 15 градусов. Для вентиляционных установок, применяемых в областях с более холодными зимами, используют роторные устройства. Они более затратные, но эффективные, и окупаются за счет экономии на отоплении помещений.
Системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла широко используются на различных объектах: дома, загородные коттеджи, офисы, сети гостиниц и ресторанов, спортивные комплексы, производственные здания.
Система приточно-вытяжной вентиляции с кондиционированием
Приточно-вытяжная вентиляция с кондиционированием объединяет в себе систему вентиляции и кондиционер в одном теплоизолированном блоке со встроенной автоматикой. Такая система вентиляции обеспечивает прямоточную подачу нагретого или охлажденного воздуха.
Имеет несколько режимов мощности вентилирования и кондиционирования, которые устанавливаются автоматически. Это происходит благодаря регуляторам, которые проверяют состояние микроклимата в помещении и, в зависимости от этого, назначается тот или иной режим.
Установки приточно-вытяжной вентиляции с кондиционированием отличаются высокой производительностью и имеют ряд существенных достоинств:
- нет необходимости во внешних сетях трубопровода и выносных блоках;
- незначительная степень шума;
- небольшие габариты и вес;
- простота в управлении.
Автоматика позволяет сделать настройку так, что пользователю не понадобится изменять регулировки на протяжении всей эксплуатации прибора независимо от сезона.
Система вентиляции с принудительным охлаждением
Приточно-вытяжные установки могут быть использованы для эффективного охлаждения воздуха в летний жаркий период. Такие установки дополнительно оснащаются различными видами оборудованием для охлаждения:
- блок водяного охлаждения;
- компрессорно-конденсаторный блок;
- блок сочетания холодильной машины и теплового насоса (система чиллер фанкойл).
Одним из наиболее используемых в вентиляции способов охлаждения является подключение к холодному водоснабжению, за счет которого охлаждается до нужной температуры приточный поток воздуха. Такая системы наиболее рациональны для больших объектов или помещений, где предусмотрено хранение продуктов, и не используется в домах и офисах.
Особенности приточно-вытяжной вентиляции
Приточная и вытяжная вентиляция взаимодействует с двумя различными типами воздушных потоков, которые затем обрабатываются.
В вентиляционной установке все необходимое оборудование и дополнительные системы размещаются в единой раме, которая может быть установлена на лоджии, на чердаке, на стене снаружи дома и т.д.
Специальная конструкция устройства дает широкие возможности для обеспечения вентиляции любого количества помещений в здании.
Помимо основной функции – перемещения воздуха, приточно-вытяжная вентиляция включает в себя следующий арсенал вспомогательных подсистем и дополнительных функций.
К ним относятся следующие:
- ионизация частиц и увлажнение;
- Охлаждение и нагрев воздуха;
- Дезинфекция и фильтрация воздуха.
Рассмотрим типичный рабочий цикл системы приточно-вытяжной вентиляции на основе двухконтурной модели.
На первом этапе происходит забор холодного воздуха из окружающей среды и отвод теплого воздуха из помещений. С обеих сторон воздух проходит через систему очистки.
Затем холодный воздух поступает в нагреватель – характерно для PVH с рекуперацией тепла. Кроме того, тепло передается холодному газу от теплого отработанного воздуха – типично для традиционных систем.
После нагрева и теплообмена воздух удаляется через внешний воздуховод, а в помещение поступает нагретый свежий воздух.
Обычная схема вентиляционного модуля включает теплообменную камеру (рекуператор), в которой происходит обмен тепловой энергией между противоположными потоками воздуха. В любом случае, каждый поток воздуха проходит через двойную систему фильтрации.
Основными принципами приточно-вытяжной вентиляции являются эффективность и экономичность.
Классическая схема приточно-вытяжной вентиляции имеет следующие преимущества
- простые в эксплуатации и обслуживании съемные компоненты
- высокая степень очистки входного потока
- Целостность и модульность конструкции.
Для расширения функциональных возможностей приточные и вытяжные установки оснащаются вспомогательными блоками управления и контроля, системами фильтрации, датчиками, автоматическими реле времени, шумоглушителями, сигнализацией перегрузки двигателя, блоками рекуперации, баками для конденсата и т.д.
Отдельные блоки могут использоваться как часть системы приточной и вытяжной вентиляции для подачи приточного или вытяжного воздуха. В таких случаях в ответвлениях приточных воздуховодов устанавливаются системы фильтров, агрегаты со спринклерами и канальные нагреватели. Оборудование устанавливается вблизи точек подачи приточного воздуха. Все устройства, участвующие в обработке воздуха, включая вытяжной вентилятор, могут быть размещены в одном корпусе. Такие агрегаты используются на малых предприятиях, в частных спортивных комплексах и загородных домах. В конструкции вытяжных установок отсутствуют устройства, участвующие в подготовке воздуха для подачи в помещение. Его легче устанавливать, обслуживать, эксплуатировать. Приточная вентиляционная установка в передней части домаБлоки с фильтрами и радиаторами. Приточно-вытяжная установка. Снимите устройство в автосервисе.
