Системы вентиляции и кондиционирования

Правильный микроклимат помещений складывается из ряда факторов, таких как: достаточное количество кислорода в воздухе, содержание углекислого газа, не превышающее опасную для здоровья концентрацию, а также соответствующую влажность и температуру воздуха.

Другими факторами, влияющими на правильный микроклимат помещения, являются низкий уровень загрязняющих веществ, таких как: пыль, пыльца, табачный дым, микроорганизмы, вредные пары красок, лаков, клеев и т. д.

Системы вентиляции

Требования к вентиляции и кондиционированию

Основная задача вентиляции – заменить загрязненный воздух в помещении незагрязненным. С другой стороны, кондиционирование воздуха направлено на то, чтобы придать воздуху определенные параметры (особенно температуру и влажность), которые полезны для благополучия людей.

Вентиляция необходима во всех помещениях, особенно в ванных комнатах (высокая влажность воздуха) и кухнях (сжигание газа вызывает дефицит кислорода и избыток угарного газа и двуокиси углерода в воздухе).
Скорость воздухообмена в помещении определяет, сколько раз воздух меняется в час. Для одноквартирных домов значение этого показателя составляет 0,5–1,0(значение 1,0 означает, что весь воздух в помещении был заменен в течение часа).

Типы вентиляции:

  • гравитационная вентиляция (также известная как естественная),
  • механическая (принудительная) вентиляция.
  • Возможны также смешанные системы (например, гравитационная вентиляция с периодической механической вентиляцией).

Решение о том, какая система вентиляции будет использоваться, следует принимать на этапе архитектурного проектирования. Вентиляция здания (чаще всего гравитационная) выполняется одновременно со строительством дома.

Гравитационная вентиляция

Схема гравитационной вентиляции

Работа гравитационной вентиляции основана на естественном движении воздуха, вызванном разницей давления, возникающей из-за разницы температур внутри и снаружи здания. Свежий воздух поступает в здание через протечки в окнах и дверях или через специальные воздухозаборники (расположенные в оконных рамах или в стене).

Загрязненный воздух выходит через вытяжные отверстия, подключенные к вентиляционным каналам, в некоторых случаях – прямо через вентиляционные отверстия в стене или крыше. Решетки вентиляции ставятся (под потолком) на кухне, в ванной и туалете.

В здании с проектной гравитационной вентиляцией направлениями воздушного потока являются:
снизу вверх (влияние разницы температур, вызывающей разницу в плотности воздуха),
с наветренной стороны до подветренной (действие ветра).

В таких помещениях, как кладовая или хозяйственный подвал без вентиляционных каналов, вентиляция иногда используется через отверстие во внешней стене, оборудованное снаружи вентиляционной решеткой или сеткой, прочно закрепленной в стене.

Эффективность гравитационной вентиляции зависит от:

  • внешнее давление воздуха (сила ветра),
  • разница температур: внешняя и внутренняя,
  • высота, на которой происходит обмен воздуха,
  • сопротивление вентиляционного канала.

Поскольку регулировать гравитационную вентиляцию в зависимости от условий невозможно, это часто оказывается неэффективным. Например, зимой он может быть чрезмерным, что вызывает слишком большие потери тепла без возможности его восстановления, а летом – недостаточным и требует частого дополнительного открывания окон.
В крайних случаях при высокой температуре наружного воздуха направление вентиляции может быть изменено. Самотечная вентиляция требует строительства вентиляционных каналов и дымоходов, что увеличивает инвестиционные затраты. Вентиляционные решетки можно размещать только в стенах, примыкающих к дымоходным каналам.

Стены, через которые проходят вентиляционные каналы, должны отвечать определенным требованиям. Тем более важно, что восстановить плохо сделанный канал очень сложно, а иногда и невозможно. Вентиляционные каналы должны быть выполнены из полнотелого керамического кирпича или специального керамического пустотелого кирпича. Наклон воздуховода от вертикали не должен превышать 30 °.

Если дымовые и вентиляционные каналы подключены к одному дымоходу, боковые выходы вентиляционных каналов должны быть размещены примерно на 30 см ниже колпака, чтобы дым не попадал в вентиляционную систему. Размеры поперечного сечения дымохода, его укладка и высота должны обеспечивать необходимую тягу.

Самотечная вентиляция зависит от погодных условий, ее нельзя регулировать, также необходимо строить вентканалы, она малоэффективна.

Механическая вытяжная вентиляция

Чтобы повысить эффективность гравитационной вентиляции и сделать ее независимой от внешних факторов, в вентиляционных каналах устанавливают вытяжные вентиляторы, чаще всего включаемые периодически. Это могут быть кухонные вытяжки (включаемые кнопкой или подключенные к выключателю электроплиты), вытяжные вентиляторы в ванных комнатах (включаемые шнуром, кнопкой или подключенные к выключателю освещения).
Условием эффективности вытяжной вентиляции является подача достаточного количества свежего воздуха.

Для увеличения тяги на дымоход можно установить динамический ветряной вентилятор. Доступны различные модели, в зависимости от диаметра дымохода, из дюралюминия, сплава нержавеющей стали или меди. Установка проста (вентиляторы поставляются с набором винтов и скоб) и может быть произведена самостоятельно.

Механическая приточно-вытяжная вентиляция

Она заключается в механическом воздействии на движение воздуха в здании. Воздух подается через систему диффузоров, распределяется по всему зданию через вентиляционные каналы и выводится наружу через вытяжки – с вентиляционными каналами или без них.

Движение воздуха осуществляется вентиляторами, управляемыми датчиками, которые определяют размер воздушного потока в зависимости от уровня влажности, температуры или уровня загрязнения. В оконные и дверные проемы монтируются диффузоры в виде решеток, щелей или планок. Вентиляционные каналы могут иметь прямоугольное или круглое сечение.

Схема механической приточно-вытяжной вентиляции

Вытяжные решетки расположены в ванной, кухне и туалете. Механическая вентиляция не зависит от условий за пределами здания. Правильно спроектированный, он намного эффективнее гравитационной вентиляции. Он позволяет контролировать и регулировать количество воздуха, подаваемого и выпускаемого из отдельных помещений здания – в зависимости от потребностей (например, путем локального удаления застоявшегося воздуха).

Это позволяет экономить тепловую энергию, особенно если используется раствор с рекуперацией тепла. Необязательно строить дымоходы. Место притока воздуха должно быть как можно дальше от места выхода воздуха (например, они не могут располагаться на одной стене здания).

Механическая вентиляция не зависит от погодных условий, есть возможность контролировать и регулировать количество приточного и вытяжного воздуха и возможность рекуперации тепла. Обладает большой эффективностью.
В состав системы механической вентиляции входят: вентиляторы, вентиляционные каналы и решетки, диффузоры (заглушки для выходных отверстий вентиляционных каналов, обеспечивающие равномерное перемешивание подаваемого в помещения воздуха и предотвращают сквозняки), соединители, колена, тройники, переходные элементы для соединения с вентиляторами, вытяжки, поглотители, воздухозаборники (кровельные, настенные и напольные), вытяжные (кровельные и настенные), монтажные кронштейны. Часто в систему вентиляции входят такие аксессуары, как глушители или фильтры.

Причины неисправности ИВЛ:

  • отсутствие циркуляции воздуха или частичная циркуляция,
  • неверно рассчитанное сопротивление потоку воздуха по каналам,
  • неадекватное соотношение длины вентиляционного канала к его диаметру.

Рекуператоры

Рекуператор – это устройство, которое позволяет рекуперировать некоторое количество тепла из воздуха, удаляемого из комнаты, и использовать его снова для нагрева холодного воздуха, поступающего извне. Правильно сделанная система предотвращает смешивание отдельных воздушных потоков, то есть поступление свежего воздуха с загрязненным выходящим воздухом.

Благодаря этому запахи, пыль и другие загрязнители воздуха не возвращаются домой. Рекуператор состоит из: теплообменника, двух вентиляторов (приточного и вытяжного), фильтров, регулятора и сети приточно-вытяжных каналов. Они размещаются под потолком или под потолком и простираются от блока рекуперации тепла, расположенного на чердаке или в подвале, до отдельных комнат.

Схема работы вентиляционного рекуператора

Воздух вдувается в спальню, гостиную и удаляется из кухни, ванных комнат и туалетов. Выходные отверстия каналов заканчиваются колпачками, имеющими такую форму, что продуваемый воздух имеет небольшую скорость, что предотвращает образование сквозняков. Кроме того, в воздуховодах устанавливаются специальные глушители для снижения шума, создаваемого воздушным потоком в воздуховодах. Благодаря этому работа всей системы не беспокоит домочадцев даже во время сна.

Самый распространенный и простой тип теплообменника на рынке – это теплообменник с перекрестным потоком, в котором тепло передается косвенно через параллельные пластины, между которыми используется и свежий воздух, протекающие в противоположных направлениях. Его КПД составляет около 70%.

Противоточный теплообменник обеспечивает гораздо более высокий коэффициент полезного действия, достигающий 90%. Самый дорогой, барабанный теплообменник, редко используется в одноквартирных домах, потому что он очень дорогой и к тому же частично смешивает воздушные потоки. Производители предоставляют пользователям контролировать количество заменяемого воздуха с помощью регуляторов скорости вращения вентиляторов (для уменьшения или увеличения их эффективности) или таймеров.

Больше всего проблем с правильной работой рекуператора возникает зимой. В этом случае обменник может зависнуть. Чтобы противодействовать этому, производители используют различные решения. Если всасываемый воздух слишком холодный, включаются электрические нагреватели, чтобы нагреть его до нужной температуры. Другой способ – остановить вентилятор, всасывающий холодный наружный воздух.

Однако наиболее рекомендуемый метод – использовать заслонку с электроприводом, чтобы закрыть подачу холодного воздуха. Он перенаправляет воздушный поток, так что рециркуляция, а не воздухообмен, происходит до тех пор, пока теплообменник не разморозится. Монтаж с рекуператором проще выполнить в новостройке, так как трасса труб может быть включена в строительный проект.

В одноэтажном доме рекуператор размещается на неиспользуемом чердаке, а кабели разводятся по потолку жилого помещения. Агрегат необходимо размещать в сухом и незамерзающем помещении. Провода в неотапливаемых помещениях необходимо изолировать.

В многоэтажных домах пульт управления размещают в подвале или на чердаке. Установить рекуператор в существующие дома сложнее, но тогда вы можете использовать существующие, неиспользуемые вентиляционные или вытяжные трубы в дымоходах – если они герметичны.

Типы вентиляционных каналов

Используются различные типы вентиляционных каналов . Самыми дешевыми и простыми в установке являются гибкие трубы из алюминия (так называемый FLEX). Алюминиевые или пластиковые трубы дороже. Самые дорогие, но и самые прочные кабели изготавливаются из стальной оцинкованной ленты. Вентиляция играет основополагающую роль в формировании санитарно-гигиенических условий в жилых и подсобных помещениях.

Вместе со свежим наружным воздухом поступает кислород, необходимый для правильного проведения различных процессов. Отработанный воздух удаляет загрязнения в виде газов, паров, дыма, пыли и микроорганизмов. Таким образом, роль вентиляционных устройств заключается в обмене воздуха в помещениях для его обработки.

Воздухообмен осуществляется с целью получения определенных условий окружающей среды, необходимых для правильного функционирования человеческого тела и соответствия технологическим требованиям производственных процессов. Эффективный воздухообмен является обязательным условием, когда в здании работают отопительные приборы, такие как газовые и угольные котлы.

Только установки на основе механических устройств могут обеспечить надлежащую вентиляцию в течение всего года. Вентилятор обеспечивает принудительную циркуляцию воздуха и применяется как в вытяжной, приточно-вытяжной, вентиляции с рекуперацией тепла, так и в системах воздушного отопления.

Независимо от системы вентиляции вентилятор нагнетает (или втягивает) воздух, создавая перепад давления, необходимый для преодоления сопротивления воздушного потока через установку. В зависимости от расхода воздуха через рабочее колесо вентиляторы делятся на радиальные и осевые.

Вентиляторы воздуховода

В центробежных вентиляторах воздух всасывается параллельно оси вращения ротора и нагнетается в направлении, перпендикулярном оси вращения, в то время как в осевых вентиляторах воздух проходит через ротор в направлении его оси. Они занимают мало места и широко используются в качестве бытовых (настенных, оконных) и канальных вентиляторов в системах вентиляции с рекуперацией тепла.

Вентиляторы воздуховода бытового назначения чаще всего монтируют на стене вместо стандартных вентиляционных решеток (на входах в вентиляционные каналы) в ванных, прачечных и туалетных комнатах. Они обеспечивают надлежащий воздухообмен, взаимодействуя с оконными диффузорами или используя систему открывания оконных и дверных столярных изделий.

Эти устройства, обычно, питаются однофазным током, с напряжением 230 В. Они могут быть оснащены датчиками, реагирующими на повышенную влажность в помещении или, например, детектор движения (реагирующий на присутствие людей в комнате, например, в туалете) или таймер. Соответствующие параметры, характеризующие работу вентилятора, определяются по максимальному давлению, а КПД определяется Па м 3 / ч.

Для сборки необходимы размеры вентиляционного отверстия (диаметр или поперечное сечение), а для дальнейшего удобства использования стоит знать уровень шума в дБ. Выбор вентилятора в пластиковом корпусе белого, серого, коричневого цвета или с порошковым покрытием решается по эстетическим соображениям.

В системах вентиляции с рекуперацией тепла (все более популярными в индивидуальных решениях) канальные вентиляторы используются или устанавливаются в камерах в виде вентиляторной секции. Выбор вентиляторов осуществляется на основе требований установки с точки зрения расхода воздуха, преодолеваемого сопротивления потоку (так называемого давления) и минимального объема.

Вентиляторы, используемые в системе воздуховодов, устанавливаются на воздуховодах. Круглые вентиляторы подключаются с помощью быстросъемных монтажных хомутов или эластичных соединителей. Вентиляторы прямоугольного сечения присоединяются к воздуховодам с помощью фланцев или гибких соединений.
Также можно использовать так называемые переходники с круглых каналов на прямоугольные и наоборот. В бытовых системах вентиляции с рекуперацией тепла подходят вентиляторы, предназначенные для установки в воздуховоды диаметром от 100 до 315 мм, которые при правильно подобранном центральном блоке обеспечат воздухообмен примерно от 300 до 2000 м 3 / ч.

Такой эффективности системы достаточно даже для успешной работы отечественного производственного предприятия. Двигатели канальных вентиляторов обычно обеспечивают плавное регулирование скорости, хотя в базовой версии используются системы управления с функцией включения / выключения или многоступенчатые регуляторы напряжения.

LEAVE A COMMENT

You've just added this product to the cart:

简体中文EnglishDeutschРусскийСрпски језикTürkçe