Вытяжная вентиляция: принцип работы, виды, места установки

Вытяжная вентиляция и ее особенности

Система вытяжной вентиляции – одна из самых распространенных инженерных сетей в современных зданиях. Это касается частных домов, квартир, общественных и промышленных зданий. Вытяжная вентиляция частном доме практически во всех случаях состоит из вытяжных каналов в стене, даже если о приточной системе застройщик и не задумывается.

Вытяжная система вентиляции бывает разных видов. Ее классифицируют по нескольким факторам. Кроме выбора правильного типа вытяжной вентиляции, важно грамотно подобрать все ее элементы и варианты расположения оборудования. Постараемся рассмотреть подробнее принцип работы вентиляции для вытяжки, устройство и монтаж, а также расчет вытяжной вентиляции помещения.

Классификация

Для того чтобы проектирование вытяжной вентиляции позволило создать качественную и надежную сеть, подходящую именно для конкретного случая, необходимо знать и разбираться в типах и видах вытяжной вентиляции помещения. Они разделяются по нескольким факторам. По методу приведения воздуха в движение вытяжная вентиляция помещения бывает:

с естественным побуждением;
с механическим побуждением.

Также, сети классифицируют по тому, какой объем помещения они обслуживают. По этому принципу вентиляция бывает:

местная (локальные системы);
общеобменная.

Естественное побуждение

Сети с естественным побуждением работают под действием природных факторов. К ним относят наиболее распространенные в наших в наших домах и квартирах вытяжные каналы в стене. Воздух в них движется под действием разницы давлений между помещением и наружной атмосферой. Основной положительный фактор вентиляционных вытяжек естественного типа – простота устройства и дешевизна.

Но существуют и негативные свойства. В первую очередь – это зависимость от погодных условий. В некоторых случаях естественная вентиляция в многоквартирном доме или коттедже может полностью остановиться. Такое возможно, когда выравнивается давление между наружным и внутренним воздухом.

Также как негативным свойствам естественных сетей относят трудность регулирования. Невозможно так изменить природные факторы, чтобы остановить или уменьшить скорость движения воздуха. Для этих целей применяются задвижки и заслонки. Например, клапан на вытяжную вентиляцию, который ставятся на входе в канал.

Механическое побуждение

Механические сети появились позже естественных. Принудительная вытяжная вентиляция состоит из вентилятора, который подключается к электросети, а также дополнительных элементов. Эти элементы помогают регулировать движение воздуха и выполнять некоторые другие функции.

Устройство их сложнее и дороже, чем естественного типа. В первую очередь – это связано с необходимостью приобретать комплектующие, монтировать их и подключать к электросети.

Вытяжная вентиляция в квартире или доме принудительного типа в большинстве случаев включает в себя такие элементы:

Вытяжная вентиляционная установка. Это может быть вентилятор радиального или осевого типа.
Вытяжные трубы для вентиляции. Они предназначены для движения воздуха из рабочей зоны наружу.
Регуляторы производительности. В основном они регулируют скорость вентилятора, чтобы увеличить или уменьшить объем проходящего через него воздуха. Такие устройства производятся разных типов и применяются для вентиляции производственных помещений, жилых комнат, общественных зданий в равной мере.
Фильтры. Их основная сфера применения – промышленная вентиляция. Они предназначены для задержки вредных загрязнений и защиты от них атмосферы.

Также, монтаж установки вытяжной вентиляции механического типа подразумевает применение большого количества фасонных элементов, зажимов, креплений, которые помогают качественно присоединить вентиляционную сеть к вентилятору.

Вытяжная вентиляция домов и квартир

Поговорим о вытяжной вентиляции в частном доме или квартире. Как устраивается такая система в жилье? В большинстве случаев хозяева обходятся естественными системами. В многоквартирных строениях вентиляционные каналы устраиваются в стенах на этапе строительства для любого жилого дома. Это или отверстие в кирпичной кладке, или специальные заводского изготовления бетонные короба для вентиляции.

В частных жилых домах естественная сеть также устраивается в виде каналов в стенах. Она обслуживает разные помещения, в том числе и гаражи. И в частных, и многоквартирных домах природная вентиляция обеспечивает воздухообмен при грамотном устройстве и расчете. Обычно, канал заканчивается решеткой, в которую всасывается внутренний воздух. В современных условиях часто устраивают отдельные каналы для кухонных вытяжек. Подключение вытяжки к вентиляции проводится гибким или жесткими воздуховодом. Также производятся специальные вытяжки с отводом в вентиляцию для удаления влаги и запахов из ванн и туалетов.

В последнее время все чаще в новостройках Москвы, да и в жилых домах используется вытяжная вентиляционная установка. Хоть это и удорожает строительство, такое решение помогает контролировать воздухообмен и создать оптимальный микроклимат для проживания семьи.

Промышленная вентиляция

Если вентиляция в доме или квартире хоть регламентирована, но все же часто проводится не в полной мере, то для производства вытяжные системы являются очень важной инженерной сетью. Без них нельзя запустить ни одно производство. Если в быту в основном используется общеобменная, то в производстве большой процент систем занимает местная вытяжная вентиляция.

Общеобменная система производственной вытяжки во многих случаях бывает механическая. В ее состав входит вытяжная труба, подключенная к вентилятору, фильтры, диффузор или другие воздухоприемные устройства. В качестве естественных систем на производстве основном применяется аэрация. Это так называемое проветривание.

Отдельной группой в промышленности и на производствах стоят местные вытяжные системы. Они предназначены для локализованного удаления загрязняющих веществ из места их возникновения. Их применение позволяет обезопасить окружающих людей от воздействия, одновременно не затрачивая энергии и средств на создание мощной общеобменной системы вытяжной вентиляции.

Кроме вентиляторов и других элементов, в качестве приемного устройства в них применяются специально разработанные изделия:

местные отсосы;
вытяжные зонты;
вытяжные шкафы.

Местный отсос удаляет загрязнения в непосредственной близости от их возникновения. Зонты размещаются над рабочей зоной, а шкафы позволяют максимально полно обезопасить окружающую среду от проникновения в нее загрязняющих веществ.

Расчет

Проектирование вытяжной вентиляции является основным этапом устройства как бытовой, так и производственной системы. Бытовая вентиляция рассчитывается в основном исходя из нормируемого воздухообмена. Проектирование заключается в нахождении нужного параметра в нормах и правилах и расчета количества приточного и вытяжного воздуха для каждого из жилых помещений.

Для квартиры и дома существуют и активно используются СНиПы, в которых указан нормируемый воздухообмен для каждого помещения. Для квартир это СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные». При расчете необходимо вычислить объем каждого помещения его назначение, после чего определить количество воздуха, которое необходимо удалять или подавать в каждую комнату по следующим правилам:

жилые помещения при площади на одного жильца до 20 м 2 – 3 м 3 воздуха на 1 м 3 площади;
жилые помещения с учетом того, что человека приходится более 20 м 2 – 30 м 3 /ч на одного человека;
кухня, оснащенная электрической плитой – 60 м 3 /ч;
кухня с газовой плитой 100 м 3 /ч;
кладовые – обмен 0,2 крат в час;
помещения с котлами и другими газовым оборудованием – 100 м 3 /ч;
ванные, санузлы и туалеты 25 м3/ч.

Аналогично берутся данные и для жилых частных домов. Для таких зданий актуальным является СНиП 31-02-2001 «Дома жилые одноквартирные». Также существуют свои нормы для промышленных и общественных зданий.

Отдельно стоит поговорить о том, как проводится расчет местной вытяжной вентиляции. В основном на производстве локальные вытяжные системы рассчитываются исходя из типа и количества загрязняющих веществ. Расчет производится таким образом, чтобы приток, замещающий вытяжной воздух, полностью разбавлял загрязнения до предельно допустимой концентрации. В расчете используется количество поступающего вещества за определенный период времени.

Монтаж

Монтаж вытяжной вентиляции ничем не отличается от устройства приточных и приточно-вытяжных систем. Во-первых, необходимо обладать определенными навыками и знаниями, но работа доступна и новичку. Как устраивается вытяжная вентиляция своими руками?

Во-первых, в обязательном порядке необходимо провести предварительный расчет. Как рассчитать систему – указано выше. Для этого необходимо ознакомиться со всеми справочниками и нормами для выбранного типа помещения. Вентиляция дома или квартиры рассчитывается с допустимой погрешностью 10%.

Далее поговорим о механической системе, так как естественная обычно устраивается на этапе строительства и после запуска дома в эксплуатацию, особенно многоэтажного, ее устроить проблематично.

После расчета необходимо подобрать оборудование и приобрести его. В первую очередь выбирается вентилятор, производительность которого должна быть рассчитана таким образом, чтобы она превышала расчетную и была рассчитана на работу в вентиляционной сети, так как в трубах существуют потери, которые уменьшают производительность. Сами работы проводятся в следующем порядке:

на плане дома или квартиры намечаются точки, где будет расположен диффузор или анемостат в каждом помещении;
выбирается место для вытяжного вентилятора, обычно его устанавливают на балконе, улице или в техническом помещении;
к вентилятору прокладывается вытяжная труба;
круглый или прямоугольный воздуховод крепится к потолку или стенам, необходимо соблюдать расчетные сечения и делать как можно меньше поворотов и сужений;
когда решетки и диффузоры соединены с вентиляторами и подключены к электрической сети, можно приступать к пуску и наладке системы.

Возможен вариант устройства системы – вытяжка в вентиляционный канал. Если сеть смонтирована правильно, то после ее монтажа можно приступать к эксплуатации. Необходимо иметь в виду, что нельзя эксплуатировать вытяжную вентиляцию без регулярного обслуживания, очистки и проверки работоспособности.

Вытяжная вентиляция – важная инженерная система, без которой трудно организовать комфортный микроклимат как в жилых, так и в промышленных зданиях. Главное, что нужно учитывать при ее расчете и выборе – требования строительных норм и отраслевых правил. И не стоит забывать, что ни одна вытяжная система не будет правильно работать без грамотно организованного притока.

Принцип работы вытяжной вентиляции, расчет и выбор места установки (монтажа)

Вытяжная вентиляция отводит загрязненный воздух из комнат с активными источниками загрязнения. С учетом особенностей объекта корректируются характеристики, комплектация и технические особенности агрегата. Вытяжная система вентиляции устанавливается не только в жилых домах, квартирах, но и в складских комплексах, на производстве. Подробно о том, по какому принципу работают эти конструкции, их разновидностях и особенностях расчетов каналов под конкретный объект.

Общая и локальная (местная) вентиляции

Специалисты делят все системы вытяжной вентиляции, учитывая зону их расчетной очистки – местные (локальные) и общие.

Общая вентиляционная вытяжка способна оперативно отводить загрязненный воздух из всех комнат в сооружении. Яркий пример – вытяжная вентиляция в квартире. Ее решетки традиционно располагаются в санузле и на кухне (в верхней части комнаты), через которые и отводится загрязненный воздух, мелкие частички копоти и жира.

Системы общего обмена активно эксплуатируются в оздоровительных учреждениях, складских комплексах, хранилищах, жилых объектах, ТРЦ и магазинах. Характерная черта этих объектов – концентрация нежелательных загрязнений минимальная, они равномерно распределены по объему помещения.

Вытяжную вентиляцию общеобменного типа рекомендуется обустраивать в ряде случаев:

наличие в пространстве негерметичных механизмов и станков, вырабатывающих опасные эмульсии и вещества;
недостаточная мощность локальных решений;
отсутствие точек отвода загрязненного кислорода, небезопасных веществ.

Вентиляционные вытяжки общего обмена устраняют концентрацию опасных частичек и примесей в помещении до оптимальных значений, предусмотренных нормативными актами.

Местная вытяжная вентиляция используется для устранения точечных выделений опасных и вредных веществ.

За счет направленного воздействия они гарантируют нормальные рабочие условия на локальном месте. Основой конструкций выступают вытяжные трубы для вентиляции, с помощью которых отводятся дым, воздух, пыль, небезопасные испарения, препятствуя тем самым их распространению.

Лучший наглядный пример подобного устройства – механические кухонные вытяжки. Стоимость оборудования местной системы на порядок дешевле, чем общеобменной. С экономической точки зрения они гораздо доступнее. Если же загрязнения распространены по всей площади помещения, описанные решения малоэффективны.

Естественная и принудительная

Каждая вытяжная система вентиляции, вне зависимости от вида, конструкции, сложности и стоимости, направлена на отвод отработанных воздушных масс. Для реализации этой цели применяются различные технологии, установки и методы. Система вытяжной вентиляции с учетом принципа работы бывает принудительной или естественной.

Если всем процессами с «пятым океаном» руководит природа и соответствующие законы, то система работает по естественному принципу. Для случаев, когда вытяжная вентиляционная установка функционирует за счет специального оборудования, система считается механической. Это автоматические агрегаты, обеспечивающие воздухообмен на заранее определенном уровне, в соответствии с паспортными и расчетными нормами.

Естественная вентиляция: «плюсы» и «минусы»

Главное достоинство естественной вытяжной вентиляции в дома или жилой квартире – ценовая доступность. Ей не требуется серьезных финансовых вливаний, а в плане эксплуатации она вообще находится вне конкуренции, т.к. бесплатна. Обмен воздушных масс осуществляется без дополнительного оборудования. Второе важное достоинство – решения для этой системы занимают минимум свободного места.

Естественная вытяжная вентиляция имеет и серьезный недостаток – ее работой невозможно управлять, т.к. она функционирует в одностороннем порядке. Воздушные массы движутся в системе за счет того, что на входе и на выходе трубы формируется разное давление. Но условия могут сложиться таким образом, что «тяга» будет отсутствовать в принципе.

Если внутри дома температура окажется ниже, чем на улице, вытяжная вентиляционная установка будет работать, как приточная. В квартиру направляются воздушные массы снаружи. С учетом этого они оборудуются главным образом в черте жилого пространства, а вот для производственных цехов и промышленных объектов они не подходят.

На крупных объектах их производительности недостаточно, что может быть опасно для работников.

Расчет вытяжной вентиляции

Расчет вытяжной вентиляции для крупных производственных цехов и предприятий начинают с определения участков распространения небезопасных веществ, выделений. На следующем этапе специалисты определяют объемы воздушных масс для отвода и подвода, чтобы обеспечивались санитарные нормы.

При отсутствии в пространстве активных источников нежелательных веществ, целесообразно воспользоваться простой формулой:

O – объем чистого кислорода, предусмотренный санитарными нормами, предписаниями;
m – усредненное значение расхода кислорода за 1 час активной работы;
n – постоянное количество работников, работающих в помещении ежедневно.

Что касается значения m, то у него есть конкретные определения, задокументированные СНиПами:

m = 30 м3 – для проветриваемых помещений;
m = 60 м3 – для объектов без доступа к чистому воздуху.

Указанные выше значения корректируются с учётом выделяемых в процессе производства опасных летучих веществ. В таком случае принимает во внимание их суммарный объём, а расчётные данные по притоку свежего кислорода изменяются в сторону увеличения.

Особенность вредных веществ заключается в том, что они имеют свойство распространяться по всему объёму рабочего пространства, павильона или производственного цеха. В этом случае главная задача сводится к тому, чтобы понизить уровень их концентрации до значений, при которых человек сможет находиться и работать в помещении.

Под каждое вредное вещество предусмотрены особые пороговые значения. С учётом этого, объём притока свежего воздуха рассчитывается по формуле:

Mb – среднее значение веса нежелательного или потенциально опасного вещества, поступающего в рабочее пространство за единицу времен (1 час);
Ko – значение удаленной концентрации потенциально опасного вещества в окружающем пространстве;
Kп – концентрация нежелательных веществ на входе приточной установки.

С учётом объёмом необходимого чистого воздуха подобрать двигатель оптимальной мощности для вытяжной вентиляции не составит особого труда.

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.

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.

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.

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.

Расчёт параметров локальных вытяжек

Для поглощения опасных для человеческого здоровья выбросов и испарений устанавливают отсосы, выполненные в виде зонтов. Если их сложно приобрести, то всегда можно изготовить, подготовив соответствующий чертеж.

На первом этапе определяются следующие данные, параметры:

площадь выделения вредных веществ – a * b, а также диаметр зонта – d;
скорость перемещения воздуха на участке работы — VB;
расчет местной вытяжной вентиляции проводится с учётом скорости всасывания в зонт – Vз
высота установки конструкции над источником выделения опасных загрязнений обозначают Z.

Одним из ключевых параметров, определяющих эффективность поглощения вредных веществ является высота установки вытяжного зонта. Инженеры рекомендуют подвешивать его как можно ниже к рабочей зоне, чтобы все испарения и выделения эффективно поглощались и отводились.

Установку вытяжной вентиляции выполняют, ориентируясь на следующие размеры зонта:

D = 0.8×Z+d, с учётом других параметров – A = 0.8×Z+a, при этом B = 0.8×Z+b.

Оптимальный уровень раскрытия зонта – 60 градусов. При таком значении исключается опасность образования застойных зон. Если речь идёт об очень низком помещении, лучше увеличить угол раскрытия до значения в 90 градусов. Что касается высоты нижней кромки, то она составляет от 180 см. Подключение вытяжки к вентиляции осуществляется таким образом, чтобы образовался доступ к откидным шторам с 3-х сторон.

Для помещений, где скорость движения воздушных масс составляет от 0.4 м/с, зонт лучше дополнить специальными шторами откидного типа. Представленные расчётные данные помогут точнее определить стоимость готового изделия, а также определиться с подходящим оборудованием. Впрочем, перед тем как подключить вытяжку к вентиляции, лучше проконсультироваться со специалистом, который может провести соответствующие расчёты, порекомендовать конкретные модели устройств.

Вытяжная вентиляция своими руками

Легче всего установить вытяжную вентиляцию в частном доме, причём оборудовать ее можно своими руками, не обращаясь за помощью к специалистам. Для каждого помещения устанавливается отдельный воздуховод, при этом он размещается в строго вертикальном положении. Важно помнить – каждый изгиб, «колено» или поворот уменьшает силу тяги в канале на 10-15%. Уменьшают скорость перепады по диаметру, выступы или неровности воздуховода.

Канальная вытяжная вентиляция завершается над основанием крыши дома. Минимальное сечение воздуховодов – 100 см2, чем больше, тем луче. Предпочтение отдают круглым вытяжным каналам, потому как у них минимальное сопротивление воздуху.

Проектирование вытяжной вентиляции начинают на этапе строительства загородного дома, благодаря чему в стенах легко спрятать вентканалы и шахты. Если этого не предусмотреть на стадии возведения объекта, придется проделывать отверстия соответствующих размеров в перекрытиях, прокладывать трубы и обустраивать кирпичный короб под шахту.

Область выхода шахты формируется самостоятельно, при этом верхнюю часть прикрывают специальным зонтиком для защиты канала от сора, осадков. Лучше всего разместить там же дефлектор. По цене он обойдется дороже традиционных козырьков, но и способствует усилению тяги внутри шахты.

Механическая вытяжная система

Сегодня вытяжки в вентиляционные каналы производятся как зарубежными, так и отечественными компаниями. Особого внимания заслуживает агрегат со следующими техническими характеристиками:

Стоимость таких агрегатов варьируется в диапазоне от 30 до 130 тыс. руб., исходя из мощности агрегатов. Если говорить о применении установок в загородных домах и квартирах, то это просто нецелесообразно. Обусловлено это тем, что параллельно требуется обеспечить приток свежего кислорода с улицы. Бытовые приточные клапаны с этой задачей просто не справятся.

Профессионалы настоятельно рекомендуют устанавливать их в крупных промышленных объектах, производственных комплексах, цехах.

Приточно-вытяжная вентиляция: принцип работы и особенности обустройства

В помещении, наполненном свежим воздухом, легче дышится, продуктивнее работается и крепче спится. Но открывать окно для проветривания каждые 2-3 часа проблематично, вы согласны? Особенно, в ночное время, когда все члены семьи сладко спят.

Одним из автоматизированных решений для этой задачи является приточно-вытяжная вентиляция (ПВВ) помещения. Но как правильно ее сделать? Мы поможем вам изучить принцип работы и разобраться с особенностями обустройства.

В нашей статье рассмотрены составные элементы приточно-вытяжной системы, правила их расчета и нормативы воздухообмена в помещениях различного типа.

Подобраны схемы обустройства вентиляции, фото с изображением отдельных элементов системы, приведены полезные видеорекомендации по устройству вентсистемы в частном доме своими руками.

Что такое вентиляция?

Как часто мы проветриваем комнату? Ответ должен быть максимально честным: 1–2 раза в день, если не забыли открыть окно. А ночью сколько раз? Риторический вопрос.

Согласно санитарно-гигиеническим нормам общая масса воздуха в комнате, где постоянно находятся люди, должна полностью обновляться каждые 2 часа.

Под обычной вентиляцией понимают процесс обмена воздушных масс между замкнутым пространством и окружающей средой. Этот молекулярно-кинетический процесс предоставляет возможность удаления излишков теплоты и влаги с помощью фильтрационной системы.

Вентиляция также обеспечивает соответствие воздуха в помещении санитарно-гигиеническим требованиям, что накладывает собственные технологические ограничения на оборудование, которое будет генерировать этот процесс.

Вентиляционная подсистема – совокупность технологических устройств и механизмов для забора, отвода, перемещения и очистки воздуха. Она является частью комплексной системы коммуникаций помещений и зданий.

Рекомендуем не сопоставлять понятия вентиляции и кондиционирование – очень схожие категории, которые имеют ряд отличий.

Основная идея. Кондиционирование обеспечивает поддержку определённых параметров воздуха в замкнутом пространстве, а именно температуру, влажность, степень ионизации частиц и тому подобное. Вентиляция же производит управляемую замену всего объёма воздуха через приток и отвод.
Главная особенность. Система кондиционирования работает с воздухом, который находится в помещении и сам приток свежего воздуха может вообще отсутствовать. Система вентилирования всегда работает на границе замкнутого пространства и окружающей среды посредством обмена.
Средства и методы. В отличие от вентиляции в упрощённом виде кондиционирование являет собой модульную схему из нескольких блоков, которая обрабатывает небольшую часть воздуха и таким образом поддерживает санитарно-гигиенические параметры воздуха в указанном диапазоне.

Система вентиляции в доме может быть расширена до любого необходимого масштаба и обеспечивает, в случае аварийной ситуации в помещении, довольно быструю замену всего объёма воздушной массы. Что происходит с помощью мощных вентиляторов, нагревателей, фильтров и разветвлённой системы трубопроводов.

Вам может быть интересна информация от обустройстве вентиляционного трубопровода из пластиковых воздуховодов, рассмотренная в другой нашей статье.

Выделяют несколько классов вентиляции, которые можно разделить относительно способа генерации давления, распространения, архитектуры и назначения.

Искусственное нагнетание воздуха в системе производится с помощью нагнетательных установок — вентиляторов, воздуходувок. Увеличив давление в системе трубопроводов, можно перемещать газовоздушную смесь на большие расстояния и в значительном объёме.

Это характерно для промышленных объектов, производственных помещений и общественных объектов с центральной системой вентилирования.

Рассматривают системы вентиляции местные (локальные) и центральные. Локальные системы вентиляции — “точечные” узконаправленные решения для конкретных помещений, где необходимо строгое соответствие стандартам.

Центральное вентилирование предоставляет возможность создать регулярный обмен воздуха для значительного количества одинаковых по назначению помещений.

И последний класс систем: приточные, вытяжные и комбинированные. Приточно-вытяжные системы вентиляции обеспечивают одновременный приток и вытяжку воздуха в пространстве. Это наиболее распространённая подгруппа систем вентилирования.

Такие конструкции обеспечивают лёгкое масштабирование и обслуживание для самых разнообразных помещений промышленного, офисного и жилого типа.

Физическая основа вентсистемы

Приточно-вытяжная вентиляционная система являет собой многофункциональный комплекс сверхбыстрой обработки газовоздушной смеси. Хоть это и система принудительной транспортировки газа, но в её основе лежат вполне объяснимые физические процессы.

Само слово “вентиляция” тесно связано с понятием конвекции. Она является одним из ключевых элементов при перемещении воздушных масс.

Конвекция — явление циркуляции тепловой энергией между холодными и теплыми потоками газа. Существует естественная и принудительная конвекция.

Немного школьной физики для понимания сути происходящего. Температура в комнате определяется температурой воздуха. Переносчиками тепловой энергии являются молекулы.

Воздух — многомолекулярная газовая смесь, которая состоит из азота (78%), кислорода (21%) и остальных примесей (1%).

Находясь в замкнутом пространстве (помещении), имеем неоднородность температуры относительно высоты. Это связано с неоднородность концентрации молекул.

Учитывая равномерность давления газа в замкнутом пространстве (помещении), согласно основного уравнения молекулярно-кинетической теории: давление пропорционально произведению концентрации молекул на их среднюю температуру.

Если давление везде одинаково, тогда произведение концентрации молекул на температуру в верхней части комнаты будет эквивалентна такому же произведению концентрации на температуру:

Чем ниже температура, тем больше концентрация молекул, а значит и больше общая масса газа. Поэтому говорят, что тёплый воздух “легче”, а холодный — “тяжелее”.

В связи с вышеизложенным становится ясен основной принцип обустройства вентиляции: подача (приток) воздуха обычно оборудуется снизу помещения, а отвод (вытяжка) — сверху. Это аксиома, которую требуется учитывать во время проектирования системы вентиляции.

Особенности приточно-вытяжной вентиляции

Приточно-вытяжная вентиляция взаимодействует с двумя разными по составу и назначению потоками воздуха, которые впоследствии обрабатываются.

В ПВВ всё необходимое оборудование и дополнительные системы размещены в едином каркасе, который можно устанавливать внутри лоджии, на чердаке, на стене снаружи дома и т.д.

Специальная конструкция установки предоставляет широкие возможности по обеспечению вентилирования практических любого количества комнат в здании.

Кроме основной функции перемещения воздуха, приточно-вытяжная вентиляция включает в себя следующий арсенал вспомогательных подсистем и дополнительных функций.

Среди которых следующие:

охлаждение и подогрев воздуха;
ионизация и увлажнение частиц;
обеззараживание и фильтрация воздуха.

Рассмотрим типичный рабочий цикл приточно-вытяжной системы вентилирования, которая базируется на двухконтурной модели транспортировки.

На первом этапе происходит забор холодного воздуха от окружающей среды и вытяжка тёплого воздуха из помещения. С обеих сторон воздух проходит систему очистки.

После холодный воздух передаётся в калорифер (нагреватель) — характерно для ПВВ с рекуперацией тепла. Кроме того, тепло холодному газу передаётся от вытяжного тёплого воздуха — характерно для обычных систем.

После нагревания и обмена теплом вытяжной отработанный воздух отводится через внешний канал, а нагретый свежий воздух подаётся в помещение.

Главными принципами работы приточно-вытяжной вентиляции являются эффективность и экономия.

Классическая схема приточно-вытяжной вентиляции имеет следующие преимущества:

высокая степень очистки входного потока
доступная эксплуатация и обслуживание съёмных элементов
целостность и модульность конструкции.

Для расширения функционала приточно-вытяжные установки оснащают вспомогательными блоками управления и контроля, фильтр-системами, датчиками, автотаймерами, шумоглушителями, сигнализаторами перегрузки электродвигателей, рекуперативными блоками, поддонами для конденсата и т. п.

Климат

Эффективность циркуляции воздуха определяет качество микроклимата в помещении, от которого зависит уровень комфорта и общее самочувствие человека. Воздух внутри комнаты должен отвечать определенным нормам содержания кислорода и углекислого газа. Для достижения и поддержания оптимальных атмосферных параметров обустраивается вентиляционная система. Монтаж комплекса вентилирования требует профессионального подхода и особых знаний от исполнителя.

Принципы работы разных вентиляционных систем

Вентиляционная система – комплекс оборудования и мероприятий, обеспечивающих достаточную циркуляцию воздуха. Главная задача вентиляции – вывод из помещения «отработанного» и наполнение его потоком свежего воздуха. Каждую систему можно охарактеризовать по четырем базовым признакам: назначению, способу движения воздушных масс, конструктивным особенностям и сфере применения.

Естественная циркуляция воздуха

В многоквартирных домах преимущественно используется естественное вентилирование. Циркуляция воздуха осуществляется под воздействием перепадов давления и температур. Принцип функционирования природного воздухообмена часто реализуется и в частных домах.

Популярность естественной циркуляции обусловлена рядом достоинств:

Простота организации. Для обустройства вентсистемы не требуется дорогостоящее оборудование. Воздухообмен осуществляется без участия человека.
Энергонезависимость. Приток и отвод воздуха происходит без электроэнергии.
Возможность повышения эффективности. При необходимости, сеть получиться доукомплектовать элементами принудительного вентилирования: приточного клапана или вытяжки.

Принципиальное устройство вентиляционной системы естественного типа представлено на схеме. Для функционирования комплекса требуются вытяжные и приточные каналы, обеспечивающие свободное перемещения воздуха.

Свежий воздух (синие «потоки») поступают вовнутрь дома через окна или вентиляционные клапаны.
Попадая в помещение, воздух нагревается от приборов отопления и вытесняет «отработанный» состав, насыщенный углекислым газом.
Далее воздух (зеленые «потоки») перемещается через сквозные окошки или просветы под дверьми и движется в направлении вытяжных отдушин.
За счет разниц температуры потоки (розового цвета) устремляются по вертикальным каналам и воздух выводится наружу.

Механический воздухообмен

Если производительности естественной циркуляции недостаточно, то необходим монтаж механической системы вентилирования. Для отвода и подвода воздушного потока используется специальное оборудование.

В комплексных системах поступающий воздух может подвергаться обработке: осушению, увлажнению, нагреву, охлаждению или очистке.

Системы принудительного действия обычно используются на производстве, в офисных и складских помещениях, где требуется высокомощная вентиляция. Комплекс потребляет много электричества.

Сравнительные преимущества механической вентиляции:

широкий радиус действия;
поддержание заданных параметров микроклимата независимо от скорости ветра и температуры воздуха на улице;
автоматизация управления системой.

Механический воздухообмен реализуем несколькими способами:

установка приточного или вытяжного устройства;
создание приточно-вытяжного комплекса;
общеобменные системы.

Наиболее рациональной считается приточно-вытяжной комплекс. Система имеет два независимых потока изгнания и подачи воздуха, соединенных вентканалами. Основные составляющие комплекса:

воздуховоды;
воздухораспределители – получают воздух извне;
автоматические системы – управление элементами сети, выполняющие контроль основных параметров;
фильтры приточного и вытяжного воздуха – предотвращают попадание мусора в воздуховод.

В систему могут входить: воздухонагреватели, увлажнители, рукоператоры и осушители. Конструктивно устройство выполняется в моноблочном или сборном виде.

Принцип работы вентиляционной системы:

Приточный компрессор «затягивает» воздух.
В рекуператоре воздух очищается, прогревается и подается далее по вентканалам.
Вытяжной компрессор генерирует разряжение в воздуховоде, который подключен к заборной решетке. Осуществляется отток воздуха.

Системы воздухообмена специального назначения

Виды вентиляционных систем специального назначения:

Аварийная установка. Дополнительная вентсистема обустраивается на предприятиях, где возможна утечка или сброс большого объема газообразного вещества. Задача комплекса – отвод воздушных потоков в сжатые сроки.
Противодымная система. При задымленности в помещении автоматически срабатывает датчик, включается вентиляция – часть вредных веществ поступает в отводящие вентканалы. Параллельно поступает свежий воздух. Работа противодымной вентиляции увеличивает время на эвакуацию людей. Комплекс устанавливается в зданиях общественного назначения или там, где используются пожароопасные технологии.
Местная – организуется как вытяжная или приточная вентиляционная система. Первый вариант актуален для кухонь, санузлов и ванных комнат. Приточные устройства обычно используются на производстве, например, обдув рабочего места.

Организация вентиляционной системы

Нормативы по обустройству воздухообмена

При планировании системы вентилирования надо исходить из требований санитарных правил и норм, выдвигаемых помещениям разного назначения. Нормы подачи свежего воздуха приведены из расчета на одного человека.

Базовые нормативы приведены в таблице.

В офисных помещениях основное внимание уделяется комнатам, где размещается персонал. Так, в кабинете достаточной считается замена воздуха в объеме 60 куб. м/час, в коридоре – 10 куб. м, в курилке и санузле – 70 и 100 куб.м соответственно.

При организации вентиляционной системы в квартире или частном секторе ориентируются на количество проживающих. По санитарным нормам воздухообмен должен составлять не менее 30 куб.м/час на одного человека. Если площадь жилья не превышает 20 кв.м, то за основу расчета берется площадь помещения. На один метр квадратный должно приходится 3 куб.м воздуха.

Планирование и расчет

Проект вентиляционной системы в частном доме необходимо разрабатывать на этапе строительства. В этом случае есть возможность сделать под вентиляционную камеру отдельное помещение, определить оптимальные места прокладки труб и создать под них декоративные ниши.

Расчет и планировку приточно-вытяжного комплекса лучше доверить профессионалам. Специалист составит техническое задание с учетом площади и количества помещений, расположения и назначения комнат, расстановки элементов, повышающих нагрузку на систему вентилирования (печи, санузлы и камины).

Важно! Проектирование требует взвешенного, серьезного подхода к определению мощности оборудования – это позволит организовать достаточный воздухообмен и в то же время не «гонять» воздух понапрасну.

Мощность системы зависимо от кратности обмена воздуха рассчитывается, так: L=N*Ln, где:

N – наибольшее количество человек в помещении;
Ln – часовое потребление воздуха человеком.

Средняя производительность комплекса для квартир составляет 100-500 кв.м/ч, для частных домов и коттеджей – 1000-2500 кв.м/ч, для административных и производственных зданий – до 15000 кв.м/ч.

Исходя из расчетной мощности, подбираются остальные характеристики вентиляционных систем: протяженность и сечение воздуховода, размер и количество диффузоров, производительность вентиляционного блока.

Сечение воздуховода рассчитывается по формуле: S=V*2,8/w, где:

S – площадь сечения;
V – объем вентканала (рабочий объем воздуха/мощность системы);
2,8 – стандартный коэффициент;
w – скорость воздушного потока (около 2-3 м/с).

Технология монтажа вентиляционной системы

Весь технологический процесс делится на такие этапы:

Подготовка оборудования, комплектующих и монтажных инструментов.
Сборка и монтаж: установка воздуховодов, стыковка труб между собой, фиксация калориферов, вентиляторов и фильтров.
Подключение электропитания.
Наладка, тестирование и сдача в эксплуатацию.

Для работы понадобятся:

фланцевые шины;
металлические уголки разных размеров;
анкера, саморезы;
теплоизоляционный материал (минвата);
армированный скотч;
виброизоляционные крепежи.

К монтажу воздуховодов приступают, если выполнены следующие требования:

возведены стены, перегородки и межэтажные перекрытия;
места установки мокрых фильтров и камер притока гидроизолированы;
нанесена разметка под чистовой пол;
по направлению прокладки воздуховода стены оштукатурены;
установлены двери и окна.

Порядок монтажа воздуховодов:

Отметить точки фиксации крепежных элементов.
Установить крепежи.
Согласно схеме и предлагающейся инструкции собрать воздуховоды в отдельные модули.
Поднять элементы системы и прикрепить их к потолку при помощи хомутов, анкеров или шпилек. Вариант фиксации зависит от габаритов вентканалов.
Состыковать трубы между собой. Места примыкания обработать силиконом или обклеить металлизированным скотчем.
Прикрепить к вентканалам решетки или диффузоры.
Подключить систему управления.
Подвести к вентиляционному комплексу электропитание и выполнить тестовый запуск.
Проверить корректность работы всей системы и каждого элемента по отдельности.

Самый трудоемкий процесс – установка воздуховодов. Требования к монтажным работам различных вентканалов практически одинаковы:

гибкие элементы устанавливаются в растянутом положении – так минимизируются потери давления;
при «врезке» вентканала в стену надо использовать переходники или гильзы;
если в процессе монтажа воздуховод поврежден или деформирован, то его надо заменить новым фрагментом;
при размещении вентканалов важно учитывать направление воздушного потока;
стыковка гибких воздуховодов выполняется оцинкованными или нейлоновыми хомутами.

Принципы создания естественной вентиляции

К организации естественной циркуляции воздуха выдвигается ряд требований:

зимой приточные каналы не должны охлаждать воздух в помещении;
в каждую жилую комнату надо обеспечить приток свежего воздуха;
циркуляция воздушных потоков должна осуществляться даже при закрытых окнах;
появление сквозняков в доме не допустимо;
«отработанный» воздух должен беспрепятственно и своевременно удаляться через вытяжные каналы.

Вытяжные вентканалы должны обустраиваться в следующих помещениях:

Технико-санитарных комнатах: санузле, кухне, бассейне, прачечной.
Кладовке и гардеробной. При небольших габаритах помещения достаточно оставить зазор в 1,5-2 см между полом и дверью.
В котельной надо предусмотреть наличие «приточника» и вытяжного канала.
Если комната отделена от вентканала тремя и более дверьми.

В остальных помещениях осуществляется приток свежего воздуха – через щели в оконных рамах. С массовым внедрением пластиковых оконных конструкций эффективность приточной естественной вентиляции очень снизилась. Для повышения ее производительности рекомендуется монтировать приточные стеновые или оконные клапаны.

Стеновой приточник представляет собой цилиндрическую колбу, внутри которой находится тепло-шумоизоляционная вставка, фильтрующий элемент и воздуховод. Пропускная способность большинства моделей составляет 25-30 куб.м/час при перепаде давления в 10 Па.

Порядок монтажа стенового клапана:

Подготовка стены. С внешней стороны снять навесные фасадные панели (если такие есть), а изнутри комнаты нанести разметку. Оптимальное расположение приточника: между подоконником и радиатором или около окна на расстояние 2-2,2 м от пола.
Бурение отверстия. Сначала выполняется стартовое бурение на глубину 7-10 см, убираются фрагменты стены и проводиться окончательное сверление.
Чистка отверстия. Строительную пыль удалить пылесосом.
Установка клапана. Монтировать теплоизоляционный «рукав» и воздуховод. После этого закрепить решетку, корпус клапана и заслонку.

Приточник следует периодически чистить от пыли, копоти и мелких частиц грязи. Фильтрующий элемент достаточно промыть под проточной водой и установить его на место.

Принцип работы естественной циркуляции воздуха: видео.

Назначение и принцип работы механической системы вентиляции

Системы механической вентиляции применяются там, где недостаточно естественной вентиляции. В механических системах используется оборудование и приборы (вентиляторы, фильтры, воздухонагреватели и т.д.), позволяющие перемещать, очищать и нагревать воздух. Такие системы вентиляции могут удалять или подавать воздух в вентилируемые помещения не зависимо от условий окружающей среды.

Системы механической вентиляции также могут быть канальными и бесканальными. Наиболее распространены канальные системы. 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.

Преимуществом механической вентиляции перед естественной является возможность обеспечения стабильного требуемого воздухообмена независимо от времени года, наружных метеорологических условий, а также скорости и направления ветра. Она позволяет обрабатывать подаваемый в помещения воздух, доводя его метеорологические параметры до значений, требуемых стандартом, и очищать от вредных примесей воздух перед выбросом в атмосферу. К недостаткам механической системы вентиляции можно отнести высокие расходы электроэнергии, однако эти расходы быстро окупаются.

Если выделяющиеся в помещении тепло, влага, газы, пыль, запахи или пары жидкостей поступают непосредственно в воздух всего помещения, то устанавливают общеобменную вентиляцию. Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения. В этом случае рассчитывается объём вытяжного воздуха таким образом, чтобы после его замещения приточным загрязнение воздуха упало бы до величин предельно допустимой концентрации (ПДК).

Обычно из помещения извлекается такое же количество воздуха, какое в него и подаётся. Однако бывают случаи, когда общий приток воздуха не равен вытяжке. Так, например, из помещений, в которых выделяются пахучие вещества или ядовитые газы, извлекается больше воздуха, чем подаётся через приточную систему, для того, чтобы вредные газы и запахи не распространялись по всему зданию. Недостающий объём воздуха подкачивается через открытые проёмы наружных ограждений или из соседних помещений с более чистым воздухом.

Общеобменная приточная вентиляция

Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.).

Схема приточной механической вентиляции (рис. 1) включает: воздухозаборное устройство 1; фильтр для очистки воздуха 2; воздухонагреватель (калорифер) 3; вентилятор 5; сеть воздуховодов 4 и приточные патрубки с насадками 6. Если нет необходимости к подогреве приточного воздуха, то его пропускают непосредственно в производственные помещения по обводному каналу 7.

Помещения могут быть оборудованы только системами приточной вентиляции. В таких случаях в помещение подается определенное расчетом количество воздуха. Удаление воздуха может происходить неорганизованно через неплотности в строительных ограждениях или через специально для этих целей предусмотренные отверстия.

Рис. 1. Схема приточной вентиляции

В установившемся состоянии количество приточного воздуха всегда равно количеству удаляемого воздуха независимо от суммарной площади неплотностей или отверстий в строительных конструкциях. Приточными системами, как правило, оборудуются наиболее «чистые» помещения, так как воздух движется из этих помещений, а не наоборот.

Местная приточная вентиляция

Местные приточные системы вентиляции осуществляют подачу свежего воздуха непосредственно на рабочее место или к месту отдыха. В зоне действия системы создаются условия, отличающиеся от условий во всем помещении и удовлетворяющие поставленным требованиям. К местной приточной вентиляции относятся воздушные души т оазисы. Воздушный душ представляет собой местный, направленный на человека, поток воздуха. В зоне действия воздушного душа создаются условия отличные от условий во всем объеме помещения. При помощи воздушного душа могут быть изменены такие параметры как: подвижность человека; температура; влажность; концентрация той или иной вредности. Наиболее часто воздушный душ применяется в горячих цехах, на рабочих местах подверженных тепловому излучению.

К местной приточной вентиляции относятся и воздушные оазисы – участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2,0 – 2,5 метра, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой.

Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная.

Общеобменная вытяжная вентиляция

Вытяжная вентиляция используется для удаления из производственного или жилого помещения (цеха, корпуса) загрязненного или нагретого отработанного воздуха. В случае оборудования помещений только вытяжной системой вентиляции организованно производится удаление воздуха из помещений. Приток осуществляется неорганизованно или через неплотности в строительных конструкциях, либо через отверстия специально для этих целей предусмотренные.

Вытяжная вентиляция (рис. 2) состоит из очистительного устройства 1, вентилятора 2, центрального 3 и отсасывающих воздуховодов 4.

В отличие от приточных систем вентиляции, в помещениях, имеющих только вытяжные системы, давление устанавливается ниже атмосферного или ниже, чем в соседних помещениях.

При наличии в помещении только вытяжной системы вентиляции, так же как и в случае приточной вентиляции, происходит перетекание воздуха из зоны повышенного давления в зону пониженного. Таким образом, исключается или затрудняется движение воздуха в обратном направлении. Системами вытяжной вентиляции оборудуются наиболее «грязные» помещения, когда нужно предотвратить или сократить распространение из них воздуха в соседние помещения.

Рис. 2. Схема системы вытяжной вентиляции

Местная вытяжная вентиляция

Местную вытяжную вентиляцию применяют в ситуации, когда места выделения вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли, взвесей и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, укрытия в виде кожухов у станков и др.).

Основные требования, которым они должны удовлетворять:

место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто;

конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительности труда;

вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль – вниз).

Воздух, удаляемый из помещения при местной вытяжной вентиляции, перед выбросом его в атмосферу должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров).

Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается при небольшом объеме удаляемого воздуха достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта.

Система приточно-вытяжной вентиляции основывается на создании двух встречных потоков. Такая система может быть создана либо на основе независимых подсистем притока и вытяжки воздуха – с собственными вентиляторами, фильтрами и т.д., либо на основе одной соответствующей установки, работающей как на приток, так и на вытяжку. Схема приточно-вытяжной системы вентиляции показана на рис.3.

Рис. 3. Система приточно-вытяжной вентиляции: 1 – воздухораспределители; 2 – воздухоприемные устройства (решетки); 3 – заслонки; 4 – вентилятор (приточный, вытяжной); 5 – фильтр; 6 – воздухонагреватель; 7 – воздушный клапан; 8 – наружная решетка; 9 – зонт вытяжной; 10 – приточный воздуховод; 11 – вытяжной воздуховод

Удобство таких систем не только в облегчении установки и монтажа, но и в эксплуатации, а также в дополнительных свойствах таких систем. Одним из таких свойств является рекуперация тепла – процесс, при котором происходит частичное повышение температуры приточного воздуха за счет тепла вытягиваемого воздуха. При этом энергия затрачивается только на организацию воздухопотоков, т.е. не расходуется на нагрев поступающего воздуха. Нагрев поступающего воздуха за счет рекуперации может дополняться электрическим или водяным нагревателем. Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает принудительную замену воздуха в помещении; производит необходимую обработку воздуха (нагрев, очищение); некоторые системы предусматривают и увлажнение воздуха в определенных пределах.

Состав систем вентиляции

Состав системы вентиляции зависит от ее типа. Приточные искусственные (механические) системы вентиляции – наиболее сложные и часто используемые, поэтому именно их состав мы и рассмотрим.

Обычно приточная механическая система вентиляции состоит из следующих составляющих (расположенных по направлению движения воздуха, от входа к выходу):

Воздухоприемное устройство. Воздухоприемные устройства в системах механической вентиляции выполняются в виде отверстий в ограждениях зданий, приставных или отдельно стоящих шахт (рис.4).

При заборе воздуха сверху воздухоприемные устройства размещают на чердаке или верхнем этаже здания, а каналы выводят выше кровли в виде шахт.

Расположение и конструкция воздухоприемных устройств выбираются с учетом обеспечения чистоты забираемого воздуха и удовлетворения архитектурных требований. Так, воздухоприемные устройства не должны находиться вблизи источников загрязнения воздуха (выбросов загрязненного воздуха или газов, дымовых труб, кухонь и т. д.).

Высотное взаиморасположение приточных отверстий должно назначаться с учетом объемной массы выделяющихся загрязнений. Отверстия для забора воздуха следует размещать на высоте более 1 м от уровня устойчивого снегового покрова, определяемого по данным гидрометеостанций или расчетом, но не ниже 2 м от уровня земли.

Рис.4. Воздухоприемные устройства: а – в наружной стене; б – у наружной стены; в – на крыше

Архитектурные требования выполняются соответствующим выбором расположения отверстий и их оформлением.

Наружные стены вытяжных каналов и шахт утепляются во избежание конденсации водяных паров из извлекаемого влажного воздуха и образования наледей.

Скорость движения воздуха в приточных каналах и шахтах принимается в пределах 2 – 5 м/с, в каналах и шахтах выбросных устройств – 4 – 8 м/с, но не менее 0,5 м/с, в том числе и для естественной вентиляции.

Воздушный клапан. Для предохранения помещений от поступления в них через вентиляционные каналы при неработающей вентиляции холодного наружного воздуха воздухоприемные устройства оборудуются многостворчатыми утепленными клапанами с ручным или механическим приводом. В последнем случае клапан блокируется с вентилятором и перекрывает отверстия при его остановке. При низкой расчетной температуре наружного воздуха клапаны снабжаются системой электроподогрева в целях предохранения от промерзания их створок. Электроподогрев включается на 10-15 мин перед пуском вентилятора.

Фильтр. Воздушный фильтр — это устройство в системах вентиляции, которое служит для очистки приточного, а в некоторых случаях, и вытяжного воздуха. Фильтр необходим, чтобы защищать как саму вентиляционную систему, так и вентилируемые помещения от попадания различных мелких частиц, таких как пыль, насекомые, пух и т.д. Конструктивное решение воздушного фильтра определяется характером пыли (загрязнений) и требуемой чистотой воздуха.

Коэффициент проскока (Р, %) – характеристика фильтра или фильтрующего материала, равная процентному отношению концентрации частиц после фильтра С_П к концентрации частиц до фильтра С_Д

Эффективность (Е, %) – характеристика фильтра или фильтрующего материала, равная процентному отношению разности концентрации частиц до С_Д и после фильтра С_П к концентрации частиц до фильтра С_Д

Размер наиболее проникающих частиц – размер частиц, соответствующий минимальной эффективности фильтрующего материала.

Производительность фильтра (расход воздуха) – объем воздуха в единицу времени, проходящего через фильтр.

Аэродинамическое сопротивление (перепад давления на фильтре) – разность полных давлений до и после фильтра при определенной производительности фильтра.

Фильтры классифицируют по назначению и эффективности на:

фильтры общего назначения – фильтры грубой очистки и фильтры тонкой очистки;

фильтры, обеспечивающие специальные требования к чистоте воздуха – фильтры высокой эффективности и фильтры сверхвысокой эффективности.

Обозначения классов фильтров указаны в табл. 1.

Обозначения классов фильтров (ГОСТ Р 51251-99)

Виды систем вентиляции, их назначение и устройство

Вентиляция в разной форме присутствует практически во всех зданиях и помещениях. В большинстве случаев она устраивается для выполнения определенных целей, но иногда возникает спонтанно, вследствие природных факторов. Для чего нужна, какие принципы устройства, нюансы и виды систем вентиляции – рассмотрим эти вопросы подробнее.

Для чего нужны системы вентиляции

Основное назначение вентиляции – организация воздухообмена. Она предназначены для подачи необходимого количества свежего воздуха и удаления загрязнений вместе с вытяжным. Тоже самое запотевание окон зимой — следствие плохой вентиляции.

Виды вентиляции помещений зависят в первую очередь от назначения самих объектов. По этому принципу системы бывают:

производственными;
для общественных зданий;
для жилых помещений.

Виды систем вентиляции таких типов выполняют немного разные роли. Если системы для жилых и общественных зданий в первую очередь призваны подать необходимое количество кислорода вместе с наружным воздухом и удалить продукты дыхания людей, то производственная вентиляция часто рассчитывается для удаление вредных веществ в первую очередь, с компенсацией удаляемого воздуха наружным.

Кроме сферы применения системы вентиляции воздуха классифицируется и по другим параметрам

Виды вентиляции

Виды вентиляции в зданиях в первую очередь разделяются по направлению движения. Они бывают приточные и вытяжные. В общем объем приточного и вытяжного воздуха должен быть равным. Это соотношение называется воздушным балансом. Он необходим для того, чтобы удаляемое количество воздуха полностью замещалось свежим, иначе возникает разряжение или наоборот повышенное давление в связи с большим поступлением наружного воздуха выдавливает его через щели в окнах и неплотности в дверях.

Размещение приточной и вытяжной системы зависит от требований к помещениям. Необязательно в каждой комнате или помещении устраивает и приток, и вытяжку. Например, виды вентиляции в жилых домах бывают с таким размещением оборудования, что вытяжка проводится в технических помещениях (ванна, туалет, кухня), а приток подается в жилые комнаты. Движение воздуха от приточных устройств к вытяжным проходит через щели под дверьми или через специально устроенные в них решетки.

Кроме направление движения, вентиляция классифицируется на такие типы:

по механизму побуждения воздуха на естественные и искусственные (механические);
по обслуживаемым зонам на общеобменные и местные.

Естественные

Виды естественной вентиляции в первую очередь классифицируются на приточные и вытяжные. Фактически, существует только естественная вытяжная вентиляция, которая работает под действием разницы давления атмосферного воздуха и воздуха в помещении. А приток возникают уже как эффект замещения удаляемого воздуха, он происходит в результате разрежения воздуха в помещении.

Схема вентиляции естественного типа включает себя в основном вертикальные вентиляционные каналы в стенах, которые должны быть достаточной длины для того чтобы возникала тяга. Какие системы часто используются в жилых многоэтажных домах или частных коттеджах.

Виды вентиляции производственных помещений также включают в себя естественные системы в разной комбинации. Также в таких зданиях широко применяется аэрация, которая по сути представляет собой проветривание при устройстве оконных или вентиляционных проемов с разных сторон здания.

Раньше в основном приточная вентиляция в естественных системах происходила через неплотности в окнах и дверях под действием вытяжки, но с распространением вакуумных стеклопакетов и энергоэффективных окон такой механизм практически исчез. Из-за этого вентиляция работает неправильное, ее не хватает. Для решения проблемы при отсутствии централизованных систем применяют приточные клапаны в окнах или стенах которые позволяют подать некоторое количество воздуха в жилые комнаты для дыхания людей.

Механические

Искусственная вентиляция отличается от естественной тем, что для приведения воздуха в движение используют механические устройства. Это электрические вентиляторы разных типов и устройств. Вентиляторы бывают:

радиальные, в которых рабочее колесо двигается в одной плоскости с потоком воздуха;
осевые – рабочее колесо перпендикулярно потоку воздуха.

Можно выделить такие виды искусственной вентиляции:

приточные;
вытяжные;
приточно-вытяжные

Если первые два типа характерны и для естественных систем, приточно-вытяжная – это сугубо область механических. Их особенность том, что оборудование для обоих веток одно и то же.

Механические системы включают себя не только вентиляторы, но большое количество другого оборудования: фильтры, нагреватели (электрические и водяные), тепловые насосы, клапаны, демпферы, решетки. Оно необходимо для регуляции потока воздуха, очистки и его нагрева.

Виды механической вентиляции также классифицируется по компоновке системы. Это может быть как сборная система, когда вентилятор и все остальные элементы подбираются отдельно и собираются уже на объекте, так и моноблочные, когда все эти элементы собираются на заводе в один корпус (тепло и звукоизолированный) и поставляется на объект. Первый вид дешевле и гибче, но моноблочные устройства удобнее в монтаже. Они не требуют дополнительной настройки. Чаще всего они поставляются со встроенной автоматикой.

Приточно-вытяжные

Рассмотрим отдельно приточно-вытяжные системы. Это относительно новый тип, который разработан для повышения энергоэффективности оборудования. Назначение систем вентиляции такого типа аналогично приточным и вытяжным. Основное отличие — все элементы (в первую очередь вентиляторы) скомпонованы в одном устройстве и взаемосвязаны при функционировании.

Существуют две большие группы таких систем:

без рекуперации;
с рекуперацией:
- с пластинчатым (перекрестноточным рекуператором);
- с роторным рекуператором;
- с фреоновым тепловым насосом в качестве рекуператора;
- с гликолевым рекуператором.

Устройства без рекуперации мало отличаются от отдельных приточных и вытяжных систем, в основном — подобранными вентиляторами для обеспечения одинакового расхода воздуха. Устройства с рекуперацией тепла — современное и эффективное оборудование, особенность в том, что компоновка оборудования для обеих веток в одном корпусе позволяет уменьшить потребление энергоресурсов.
Рекуперация – это возврат тепла из вытяжного воздуха обратно в помещение. При работе обычной системы вытяжной воздух удаляются из комнаты, безвозвратно унося тепло. А подаваемый в помещение наружный холодный воздух в зимний период требует постоянного нагрева. Это приводит к перерасходу энергоресурсов на отопление. Рекуперация позволяет частично решить эту проблему. Тепло из удаляемого воздуха с помощью рекуператоров передается приточному.

Пластинчатые рекуператоры

Пластинчатые (перекрестные, перекрестноточные), в которых воздух двигается в специальном пакете из алюминиевых, бумажных или медных пластин, где приток и вытяжка не смешивается. Второе название появилось из за направления движения воздуха — они как бы перекрещиваются. Отличаются средней эффективностью около 80%.

Роторные рекуператоры

Роторные приточно-вытяжные установки. В них смонтирован ротор из материала с хорошей теплоемкостью, который медленно вращается по оси, расположенной между приточной и вытяжной ветками. Во время вращения часть ротора нагревается от вытяжного воздуха. Нагретая часть ротора при вращении перемещается в приточную зону и передает тепло проходящему там холодному воздуху. Наиболее эффективные системы. В некоторых случаях она может превышать 90%.

Рекуператоры с тепловым насосом

Редко, но все же применяются системы с тепловым насосом. В них используется компрессор и теплообменники, которые расположены в приточных и вытяжных ветках. Компрессор как бы перекачивает тепло из вытяжной зоны в приточную. Чаще всего применяются для бассейнов, так как позволяют организовать удаление влаги.

Гликолевые рекуператоры

С гликолевым рекуператором. По конструкции схожи с тепловым насосом, только тепло переносит из вытяжной ветки в приточную не фреон, а теплоноситель — смесь гликоля и воды. Их эффективность не очень высокая (до 50%) и по этому показателю они проигрывают роторным и пластинчатым. Применяют в основном для больших систем.

Эффективность рекуперации зависит и от вида оборудования, и от особенностей эксплуатации. Также влияние на этот параметр имеет температура и влажность воздуха и в приточной, и вытяжной системе. Чаще всего она находится в пределах 70-80%, но иногда и 40-50% уже дает существенную экономию в энергоресурсах.

Схема вентиляция в доме чаще всего предусматривает пластинчатый рекуператор реже роторный. Тепловые насосы нашли свое распространение в вентиляционных установках для бассейнов. Виды производственной вентиляции, которые используют рекуперацию включают себя все озвученные системы.

Местные

Назначение местной вентиляции – обслуживание определенной зоны в помещении. Она используются для того, чтобы уменьшить потребность в воздухе и удешевить систему. Например, вытяжной зонт над обычной домашней кухонной вытяжкой является местной вентиляцией. Какие виды вентиляции существуют? Местные системы бывают таких разновидностей:

Вытяжные зонты над бытовыми и промышленными кухонными плитами, вытяжка над сварочным постами, станками и другим промышленным оборудованием.
Воздушные души, которые являются местной приточной системой и подают необходимое количество воздуха в рабочую зону. Например, на рабочее место в цеху.

Применение местных систем позволяет сократить затраты на оборудование и на нагрев воздуха.

Общеобменные

Общеобменная система, в отличие от местной, обслуживает весь объем помещения или здания. Например, виды вентиляции в частном доме в большинстве своем общеобменные. Они могут быть как механические, так и естественные. В общеобменных системах важно правильно распределить воздух, для этого нужно знать особенности помещения и расположение рабочих зон.

Вытяжку чаще всего устраивает в верхней зоне, потому что теплый загрязненный воздух чаще поднимается под потолок откуда его легче удалить. Но в некоторых системах вытяжку необходимо устраивать возле пола. Это относится к производствам, где возникают тяжелые газы. В том же самом гараже угарный газ опускается к полу.

Принудительная система вентиляции в доме также должна учитывать расположение, людей рабочих мест, кроватей и мест отдыха.

Рассмотренные назначение и классификация систем вентиляции позволяют в общем сориентироваться в этой важной инженерной сети и подобрать для своих целей оптимальное оборудование.