Вентиляция помещений: типы, виды, основы, расчет системы

Основы расчета вентиляции

Расчет вентиляции проводят в последовательности:

1) определяют необходимый воздухообмен в помещении;

2) выбирают вид вентиляции – естественная, механическая или совмещенная;

3) определяют схему воздухообмена в помещении (места удаления и притока воздуха);

4) конструируют схемы вентиляционных систем исходя из схемы воздухообмена помещений;

5) подбирают оборудование для обработки воздуха (для очистки от загрязнений, для нагрева, при необходимости – для увлажнения или осушки);

6) проводят расчет потерь давления при транспортировке воздуха;

7) выбирают оборудование для транспортировки воздуха – вентиляторы для механических систем вентиляции, для систем естественной вентиляции при необходимости подбирают дефлекторы.

Исходными данными для расчета воздухообмена в помещениии являются:

1) нормируемые микроклиматические параметры воздуха рабочей зоны помещения на постоянных и непостоянных рабочих местах во время трудовой деятельности (температура, влажность, скорость движения воздуха, содержание вредных веществ, ионизация и др.) в зависимости от назначения помещения;

2) расчетные параметры наружного воздуха;

3) виды вредных выделений в помещении и их количество (тепло, влага, вредные вещества и др.);

4) размеры и форма помещения, расположение рабочих мест.

Параметры воздуха рабочей зоны помещения принимаются по нормативным документам в зависимости от назначения помещения и вида работ, выполняемых в нем.

Допустимые и оптимальные параметры воздуха рабочей зоны в помещениях в зимний и в летний период должны обеспечиваться системами вентиляции и кондиционирования воздуха в пределах расчетных климатических параметров наружного воздуха. Параметры наружного воздуха при проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха следует принимать в соответствии с нормами (СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», СНиП 23-01-99 «Строительная климатология») в зависимости от периода года и места расположения объекта.

Для теплого периода года:

– для систем вентиляции, воздушного душирования и кондиционирования третьего класса – параметры «А» (температура, °С, наружного воздуха обеспеченностью 0,95; удельная энтальпия, кДж/кг; скорость ветра – минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, но не менее 1 м/с);

– для систем кондиционирования первого класса – параметры «Б» (температура наружного воздуха обеспеченностью 0,99; удельная энтальпия; скорость ветра – минимальная из средних скоростей ветра по румбам за июль, но не менее 1 м/с);

– для систем кондиционирования второго класса следует принимать температуру наружного воздуха для теплого периода года на 2°С и удельную энтальпию на 2 кДж/кг ниже установленных для параметров Б.

Для холодного периода года для систем вентиляции, воздушного душирования, систем кондиционирования – параметры «Б» (температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92; удельная энтальпия; скорость ветра – максимальная из средних скоростей ветра по румбам за январь, но не менее 1 м/с).

Для переходных условий года параметры наружного воздуха следует принимать:

– для систем вентиляции – температуру 8 °С и удельную энтальпию 22,5 кДж/кг; допускается принимать параметры, определяемые в пределах использования неподогретого наружного воздуха для притока;

– для систем кондиционирования – параметры, при которых кондиционер не расходует теплоту и холод.

Количество воздуха, необходимое для обеспечения нормативных параметров воздушной среды в рабочей зоне, следует определять расчетным методом отдельно для холодного, теплого и переходного периодов, учитывая неравномерность поступления и распределения вредных веществ, тепла и влаги в объеме помещений, в частности:

– в помещениях с тепловыделениями расчет ведется по избыткам явного тепла;

– в помещениях с тепло- и влаговыделениями расчет ведется по избыткам явного тепла, влаги, скрытого тепла с учетом необходимого предупреждения конденсации влаги на поверхностях строительных конструкций и оборудования;

– в помещениях с одновременным выделением в воздух нескольких вредных веществ расчет ведется по тому веществу, которое требует наибольшего расхода воздуха для обеспечения его ПДК (при однонаправленном действии вредных веществ расход воздуха определяется по каждому веществу с последующим их суммированием);

– в помещениях с одновременным выделением вредных веществ, тепла и влаги расчет ведется по каждому виду производственных выделений.

Также производится расчет расхода приточного воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности.

Для проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха используются результаты расчета с наибольшим расходом вентиляционного воздуха.

Количество выделяющихся в помещениях вредных веществ, тепла и влаги принимают по данным технологической части проекта, нормам технологического проектирования или паспорта на технологическое оборудование.

При отсутствии необходимых сведений проводятся исследования по оценке валовых выделений вредных веществ, тепла и влаги от технологического оборудования, работающего с полной нагрузкой в натурных или лабораторных условиях. Допускается использование результатов натурных исследований на аналогичных предприятиях или данных, полученных путем расчетов, что должно быть отражено в проекте. Отдельные расчетные зависимости для определения количества выделяющихся в помещениях тепла, влаги и вредных веществ приведены в разделах 5.3 и 5.4.

Определение количества воздуха, необходимого для обеспечения регламентированных параметров воздушной среды в рабочей зоне по кратности воздухообмена, не допускается, за исключением случаев, обоснованных нормативными документами, утвержденными в установленном порядке

При проектировании естественной и механической вентиляции в производственных помещениях расход наружного воздуха на одного работающего следует принимать в соответствии с СП 2.2.1.1312-03 «Гигиенические требования к проектированию вновь строящихся и реконструируемых промышленных предприятий», см. табл. 5.2.

Минимальный расход, м 3 /ч, наружного воздуха на одного человека

Помещения (участок, зона)	Помещение
С естественным проветриванием	Без естественного проветривания
Производственные
Общественные и административного назначения*	20**
* Норма наружного воздуха приведена для рабочих помещений кабинетов, офисов общественных зданий административного назначения. В других помещениях общественного назначения норму наружного воздуха следует принимать по требованиям соответствующих нормативных документов. ** Для помещений, в которых люди находятся не более двух часов непрерывно. Примечание – Нормы установлены для людей, находящихся в помещении более двух часов непрерывно

Расчет расхода приточного воздуха

Расход воздуха L (при плотности приточного и удаляемого воздуха, равной 1,2 кг/м ):

а) по избыткам явной теплоты:

, м 3 /ч, (5.1)

где – расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч; Q – избыточный явный тепловой поток в помещение, Вт; c – теплоемкость воздуха, равная 1,2 кДж/(м 3 ·°С); – температура воздуха в обслуживаемой или рабочей зоне помещения, удаляемого системами местных отсосов, и на технологические нужды, °С; – температура воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, °С; – температура воздуха, подаваемого в помещение, °С; в формуле (5.1) – составляющая теплоты, удаляемой вместе с воздухом местных отсосов и технологических нужд;

б) по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ:

, м 3 /ч , (5.2)

где – расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч; – расход каждого из вредных или взрывоопасных веществ, поступающих в воздух помещения, мг/ч; – концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом из обслуживаемой или рабочей зоны помещения, мг/м 3 ; – концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, удаляемом за пределами обслуживаемой или рабочей зоны помещения, мг/м 3 ; – концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, подаваемом в помещение, мг/м 3 ; в формуле (5.2) – масса веществ, удаляемых вместе с воздухом местных отсосов и технологических нужд.

При одновременном выделении в помещении нескольких вредных веществ, обладающих эффектом суммации действия, воздухообмен следует определять суммируя расходы воздуха, рассчитанные по каждому из этих веществ;

в) по избыткам влаги (водяного пара):

, м 3 /ч , (5.3)

где – расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч; W – избытки влаги в помещении, г/ч; – влагосодержание воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, г/кг; – влагосодержание воздуха, удаляемого за пределами обслуживаемой или рабочей зоны помещения, г/кг; – влагосодержание воздуха, подаваемого в помещение, г/кг; в формуле (5.3) – часть влаги, удаляемой вместе с воздухом местных отсосов и технологических нужд.

Для помещений с избытком влаги следует проверять достаточность воздухообмена для предупреждения образования конденсата на внутренней поверхности наружных ограждающих конструкций при расчетных параметрах «Б» наружного воздуха в холодный период года;

г) по избыткам полной теплоты:

, м 3 /ч ; (5.4)

где – расход воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, м 3 /ч; – избыточный полный тепловой поток в помещение, Вт; – удельная энтальпия воздуха, удаляемого из обслуживаемой или рабочей зоны помещения системами местных отсосов, и на технологические нужды, кДж/кг; – удельная энтальпия воздуха, удаляемого из помещения за пределами обслуживаемой или рабочей зоны, кДж/кг; – удельная энтальпия воздуха, подаваемого в помещение, кДж/кг; в формуле (5.4) – часть полной теплоты, удаляемой вместе с воздухом местных отсосов и технологических нужд;

д) по нормируемой кратности воздухообмена:

, м 3 /ч, (5.5)

где – объем помещения, м 3 (для помещений высотой 6 м и более следует принимать , где A – площадь помещения, м 2 ); n – нормируемая кратность воздухообмена, ч -1 ;

е) по нормируемому удельному расходу приточного воздуха:

, м 3 /ч; (5.6)

, м 3 /ч, (5.7)

где A – площадь помещения, м 2 ; k – нормируемый расход приточного воздуха на 1 м 2 пола помещения, м 3 /(ч м 2 ); N – число людей (посетителей), рабочих мест, единиц оборудования; m – нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., на 1 рабочее место, на 1 посетителя или единицу оборудования, м 3 /ч,

В формулах (5.1—5.4) параметры воздуха , , следует принимать равными расчетным параметрам в обслуживаемой или рабочей зоне помещения (минимальные из допустимых параметров в соответствии с разд. 2 СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений»), – равной ПДК в рабочей зоне помещения.

Расход воздуха для обеспечения норм взрывопожарной безопасности следует определять по формуле (5.2). При этом в формуле (5.2) и следует заменить на , мг/м 3 , где – нижний концентрационный предел распространения пламени по газо-, паро- и пылевоздушной смесям).

Как рассчитать вентиляцию производственного помещения: принцип вычисления минимально необходимого воздухообмена и факторы влияющие на требования к вентиляционной системе

При работе на производстве должны соблюдаться различные нормативы, к условиям труда предъявляются строгие требования. Немало зависит на предприятиях от правильного воздухообмена. Естественная вентиляция не поможет его обеспечить, поэтому необходимо устанавливать приточно-вытяжную вентиляцию. Для этого требуется специальное оборудование, а значит, необходим расчет вентиляции производственного помещения.

Факторы, влияющие на минимально необходимую мощность вентиляционной системы

Во-первых, на качество вентиляции влияет загрязнение воздуха. В производстве встречаются следующие виды выделений вредных веществ:

• теплота, выделяемая работающим оборудованием,
• испарения и пары вредных веществ,
• выделения различных газов,
• влажность,
• выделения людей (пот, дыхание и т.п.).

Практически на всех предприятиях присутствуют хотя бы какие-то из этих загрязнений. Высчитывая мощность системы вентиляции, их надо брать в расчет.

Приточно-вытяжная вентиляция должна выполнять следующие функции:

1. Удаление вредных веществ.
2. Удаление излишков влаги.
3. Очистка загрязненного воздуха.
4. Удаленный выброс вредных веществ.
5. Регуляция температуры помещения, поглощение излишнего тепла.
6. Наполнение помещения чистым воздухом.
7. Нагрев, охлаждение или увлажнение поступающего воздуха.

Все эти функции требуют определенных затрат мощности при работе вентиляционной системы. Поэтому при ее установке необходимо выбрать и рассчитать все необходимые параметры.

При проектировании устройства вентилирования рассчитывают расход воздуха по формуле:

• F обозначает суммарную площадь проемов в м 2 ,
• Wо — среднее значение скорости втягивания воздуха. Эта функция зависит от степени загрязненности воздуха и характера выполняемых операций.

Еще один фактор, влияющий на мощность вентиляции — это подогрев поступающего воздуха. Чтобы затраты были меньше, используют рециркуляцию: часть очищенного воздуха нагревается и возвращается в помещение. При этом должны быть соблюдены следующие правила:

• снаружи должно поступать не менее 10% чистого воздуха, а в обратно поступающем воздухе вредных примесей не должно быть более 30%;
• запрещается применение рециркуляции на производстве, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, вредные микроорганизмы, выбросы, относящиеся к 1-3 классу опасности.

Расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения

Для того, чтобы сделать проект приточно-вытяжной вентиляции, первым делом определяется источник вредных веществ. Затем высчитывается сколько чистого воздуха необходимо для нормальной работы людей и сколько загрязненного воздуха необходимо вывести из помещения.

Каждое вещество имеет свою концентрацию, и нормы содержания их в воздухе тоже различны. Поэтому расчеты делаются для каждого вещества в отдельности, а результаты потом суммируются. Для создания правильного воздушного баланса необходимо учитывать количество вредных веществ и локальных отсосов, чтобы сделать расчет и определить, сколько необходимо чистого воздуха.

Различают четыре схемы воздухообмена приточно-вытяжной вентиляции на производстве: сверху-вниз, сверху-вверх, снизу-вверх, снизу-вниз.

Расчет производится по формуле:

• где К_р — кратность воздухообмена,
• G — единица времени (час),
• V -объем помещения.

Правильный расчет необходим, чтобы потоки воздуха не попадали в смежные помещения и не удалялись оттуда. Также устройство, подающее свежий воздух, должно располагаться со стороны оборудования, чтобы вредные вещества или пары не попадали на людей. Все эти моменты должны быть учтены.

Если при производственном процессе выделяются вредные вещества тяжелее воздуха, то необходимо использовать комбинированные схемы воздухообмена, при которых 60% вредных веществ будет удаляться из нижней зоны, а 40% — из верхней.

Выводящей излишки тепла и вредные испарения

Это наиболее сложный расчет, потому что надо брать в расчет несколько факторов, и вредные вещества могут быть распределены на большой площади. Рассчитывается количество вредных веществ по следующей формуле:

• где L — необходимое количество свежего воздуха,
• Мв — масса выделяемого вредного вещества (мг/ч),
• упом — удельная концентрация вещества (мг/м 3 ),
• уп — концентрация этого вещества в воздухе, поступающем через систему вентиляции.

При выделении нескольких видов разных веществ, расчет делается для каждого отдельно, а потом суммируется.

Системы, нормализующей уровень влажности

Для этого расчета сначала необходимо определить все источники образования влаги. Влага может образоваться:

• при кипении жидкости,
• при испарении из открытых емкостей,
• утечки влаги из аппаратов.

Суммируя выделение влаги из всех источников, составляется расчет для системы воздухообмена, нормализующего уровень влажности. Это делается для создания нормальных условий труда и соблюдения санитарно-гигиенических норм.

Формула для воздухообмена:

• Где D_ух=M_ухJ_ух,
• а D_пр=M_прJ_пр.
• J_ух и J_пр — относительные влажности уходящего и приточного воздуха,
• M_ух и M_пр — массы водяных паров, находящихся в уходящем и приточном воздухе при полном его насыщении и соответствующей температуре.

Вентиляции при высокой концентрации людей

Данный расчет наиболее прост, так как здесь отсутствуют расчеты при выделении вредных веществ, и берутся в расчет только выделения от жизнедеятельности людей. Присутствие чистого воздуха обеспечит высокую производительность труда, соблюдение санитарных норм, чистоту технологического процесса.

Для вычисления необходимого объема чистого воздуха, используют следующую формулу:

• где L необходимое количество воздуха (м 3 /ч),
• N количество работающих людей в данном помещении, m – воздух, необходимый для дыхания одного человека в час.

По санитарным нормам, расход чистого воздуха на одного человека составляет 30 м 3 в час, если помещение проветривается, если же нет, то эта норма удваивается.

Пример расчета мощности общеобменной вентиляции

Общеобменная вентиляция осуществляет циркуляцию воздуха по всему цеху или в большей его части. Она не имеет проблем, связанных с атмосферным влиянием и может перемещать воздушные массы на большие расстояния по каналам любой конфигурации.

При общеобменной вентиляции требующийся воздухообмен определяют из условий удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до предельно допустимых концентраций.

Расход приточного воздуха, необходимый для отвода избыточной теплоты:

• где Q_изб — избыточное количество теплоты, кДж/ч;
• с — теплоемкость воздуха, Дж/кгК (это постоянная величина, она равна 1,2 Дж/кгК);
• r — плотность воздуха, кг/м 3 ;
• t_уд — температура воздуха, удаляемого из помещения, о С;
• t_пр — температура поступающего воздуха.

Температура приточного воздуха зависит от географического положения предприятия и от времени года. Температуру удаляемого воздуха принимают равной температуре в рабочей зоне и считают ее на 3-5 о С выше температуры наружного воздуха. Плотность воздуха — 1,225 кг/м 3 .

Еще необходимо рассчитать расход приточного воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах. Воспользуемся формулой:

• где G — количество выделяемых вредных веществ, мг/ч;
• g_уд — концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м 3 ;

_пр — концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м 3 .

Количество входящего чистого воздуха должно быть в достаточном объеме. Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП.

Расчет вентиляции производственного помещения — непростое дело. Оно требует специальных знаний и точных расчетов. Особенно когда нужно сделать расчеты для производства, где производятся взрывоопасные или вредные вещества, лучше всего обратиться к профессионалам. Можно установить любую систему, если спроектировать ее грамотно, с соблюдением необходимых норм.

Типы систем вентиляции

Вентиляция помещений классифицируется по следующим основным признакам:

Естественная и механическая вентиляция

Естественная вентиляция – это система вентиляции, не содержащая электрооборудования (вентиляторов, двигателей, приводов и т.п.). Перемещение воздуха в ней происходит за счёт разности температур, давления наружного воздуха и воздуха в помещении, ветрового давления. Естественная вентиляция существует во всех многоэтажных домах – это система вертикальных каналов (воздуховодов) с вентиляционными решётками на кухнях и в санузлах. Воздуховоды выводятся на крышу, там на них установлены специальные насадки – дефлекторы, которые усиливают отсасывание воздуха за счёт силы ветра. Приток свежего воздуха должен осуществляться через щели в дверях и оконных проёмах, открытые форточки. Эффективность работы естественной вентиляции очень сильно зависит от случайных факторов – направления ветра, температуры воздуха. Кроме того, воздуховоды со временем забиваются грязью, пылью, мусором, а приток свежего воздуха заметно уменьшается после установки в квартирах пластиковых окон.

В механических системах вентиляции используется оборудование и электроприборы, позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния, а также при необходимости очищать и нагревать его. Механические системы способны обеспечить нужный уровень воздухообмена независимо от внешних условий, но и стоят они недёшево, и затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими.

На практике часто используется так называемая смешанная вентиляция , т. е. одновременно естественная и механическая. Так, например, иногда достаточно бывает установить небольшие вентиляторы в вентиляционные каналы на кухне и в санузле. Существуют “умные” вентиляторы с автоматическим управлением, например, вентилятор для ванной, включающийся, когда уровень влажности превысит установленный предел, вентилятор для туалета, подсоединяемый к выключателю света. А для улучшения приточной вентиляции можно установить стеклопакеты с приточными клапанами, через которые за счёт разницы давления и температуры будет поступать воздух с улицы. Клапан обычно оборудован диафрагмой, регулирующей количество поступающего воздуха. Он может также содержать фильтр для очистки поступающего воздуха, понижать уровень шума.

В каждом конкретном проекте только специалист сможет определить, какой тип вентиляции является наиболее эффективным, более экономичным и технически рациональным.

Приточная, вытяжная и общеобменная вентиляция

Приточные системы – один из видов механической вентиляции, служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух, как правило, подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.) с помощью соответствующего дополнительного оборудования.

Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух. В общем случае в помещении предусматриваются как приточные системы вентиляции, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система вентиляции. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения. Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная вентиляция), или для всего помещения (общеобменная вентиляция).

Местной вентиляцией называется такая вентиляция, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная вентиляция. В производственных помещениях при выделении вредных газов, влаги, теплоты и т.д. обычно применяют смешанную систему вентиляции – общую во всем объеме помещения и местную (местные притоки) для подачи свежего воздуха к рабочим местам.

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделения вредных веществ и выделений в помещении локализованы и можно не допустить их распространении по всему помещению. Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла.

Для вытяжки на местах применяются местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зоны, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.)
Местные вытяжные системы вентиляции, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря отводу значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха.
Однако местные системы вентиляции не могут решить всех задач вентилирования. Не все вредные выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения рассредоточены на значительной площади или в объеме, подача воздуха в отдельные помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды. То же самое, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещениями и т.д.

Общеобменная вентиляция

Общеобменные системы вентиляции – как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части. 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.

Общеобменная приточная вентиляция

Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной вентиляцией и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.

При отрицательном тепловом балансе, то есть при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли. При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.

Общеобменная вытяжная вентиляция

Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.

В некоторых случаях установка имеет протяженных вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/кв. м., то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа. Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет тепловыделения от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.

В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т.п.), и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, рассредоточено, на различных уровнях и т.п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной вентиляцией или общеобменной. В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.

Канальная и безканальная вентиляция

Системы вентиляции либо имеют разветвленную сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы), либо каналы-воздуховоды могут отсутствовать, например, при установке вентиляторов в стене, в перекрытии, при естественной вентиляции и т.д. (безканальные системы).

Наборная и моноблочная системы вентиляции

Наиболее распространёнными являются наборные системы вентиляции. Они собираются, как конструктор, из отдельных элементов (вентилятора, фильтра, шумоглушителя, воздуховодов и т.д.), причём элементы могут быть от разных производителей. Наборная система может быть спроектирована для любого помещения, от небольшой квартиры до целого здания, но грамотно рассчитать и спроектировать её сможет только специалист.

Моноблочная установка – это готовая система вентиляции, находящаяся целиком в одном корпусе. В моноблочной системе нередко установлен рекуператор – устройство, в котором происходит теплообмен холодного приточного воздуха с тёплым воздухом, удаляемым из помещения, что позволяет экономить от 30 до 90% электроэнергии. Установка моноблочной системы занимает несколько часов и не требует большого количества расходных материалов, но её удастся вписать далеко не в каждое помещение.

Вентиляция перемешиванием и вентиляция вытеснением

Различают два основных, часто встречающихся типа вентиляции: вентиляция перемешиванием и вентиляция вытеснением.

Перед тем как более подробно рассмотреть эти два типа, необходимо рассмотреть наиболее часто используемые термины, характеризующие качество воздуха.

Эффективность вентиляции – это величина, показывающая, как быстро загрязнённый воздух удаляется из помещения.
Она определяется отношением концентрации вредных примесей, содержащихся в вытяжном воздухе к концентрации вредных примесей в помещении.
Эффективность вентиляции часто используется для качественной оценки способности системы обеспечивать комфортные условия по чистоте воздуха. Данный показатель находится в зависимости от геометрии помещения, взаимоположения приточных и вытяжных отверстий и плотности распределения источников вредных примесей в помещении.
Вентиляция вытеснением позволяет получить значения эффективности вентиляции свыше 100%, в то время как при вентиляции перемешиванием они не превышают 100%.

Данный параметр характеризует скорость замещения воздуха в помещении.
Он зависит от условий раздачи воздуха в помещении, расположения и размеров диффузоров, расположения источников тепла и т.д.
При применении метода вытеснения, возможно, получить значения коэффициента воздухообмена от 50 до 100%, в то время, как при вентиляции перемешиванием они не превышают 50%.

Это наиболее эффективный метод, традиционно используемый при вентиляции промышленных объектов. Кроме того, данный метод вентиляции нашел широкое применение в так называемых системах комфортной вентиляции. При правильно рассчитанной схеме этот метод позволяет эффективно удалять излишки тепловыделений и достигнуть максимальной эффективности вентиляции.
Для более подробного описания данного метода необходимо выделить следующие понятия: рабочая зона и прилегающая зона

Рабочая зона

Часть комнаты занимаемая или используемаялюдьми.
Рабочей зоной принято считать пространство отстоящее на 50 см от стен и оконных проемов, и от 10 см до 180 см над полом.

Прилегающая зона

Это пространство вокруг приточного низкоскоростного диффузора, где им создаётся определённая локальна скорость воздуха. Для систем комфортной вентиляции принято считать, что локальная скорость воздуха в прилегающей зоне не должна превышать 0,2 м/с.
Такие требования предъявляются с целью максимально возможного уменьшения прилегающей зоны вокруг диффузоров.

Скорость воздуха и температура

При вентиляции вытеснением воздух подаётся на нижний уровень и течёт в рабочую зону с малой скоростью. Приточный воздух должен быть несколько холоднее, чем окружающий воздух помещения для работы принципа вытеснения.
Дл комфортных систем, температура подаваемого воздуха должна быть на 1 °C ниже комнатной температуры, а для промышленных или специальных систем эта величина составляет от 1 до 5 °C.
При слишком низкой температуре на притоке, всегда возникает риск образования т.н. конвекционных потоков.

Преимущества и недостатки

Вентиляция вытеснением очень удобна для применения в промышленности, где много вредных примесей и тепловыделений.
Правильно спроектированные системы для вентиляции вытеснением обеспечивают очень хорошее качество воздуха, но данный принцип имеет некоторые ограничения:

• Приточные диффузоры требуют больше места;
• Приточные диффузоры по ошибке могут чем-нибудь накрыть;
• Прилегающая зона становится гораздо больше;
• Вертикальный температурный градиент становится очень высоким.

При проектировании данных систем необходимо также учитывать взаиморасположение по высоте и мощности отопительных устройств, которые влияют на динамику воздушных потоков внутри помещения. При сочетании с посторонними токами воздуха помещения, неравномерный нагрев по высоте в некоторых случаях вызывает смещение нагретых слоёв воздуха вниз. На практике, это приводит к функционированию вентиляционной системы по другому принципу – перемешиванию

При вентиляции перемешиванием приточный воздух одним или несколькими потоками подается в рабочую зону, вовлекая в движение большое количество воздуха внутри помещения. Рабочая зона лежит в зоне возвратного потока, где скорость воздуха составляет 70%от скорости основного воздушного потока.

Длина струи

Под длиной струи принимается расстояние от воздухораспределителя до сечения воздушной струи ,в котором скорость ядра потока снижается до 0,2 м/с.

Эжекция

Эжекция это способность диффузоров подмешивать в струю прилегающий воздух помещения.
Диффузоры струйного типа (где воздух закручивается проходя на большой скорости через сопла)-являются яркими примерами приточных устройств с высокой степенью эжекции. Диффузоры для вентиляции вытеснением имеют низкую степень эжекции.
Для устранения ощущения сквозняка при температуре приточной струи ниже комнатной температуры необходимо использовать приточные диффузоры с высокой степенью эжекции.

Настилающий эффект

При расположении отверстия вентиляции в достаточной близости от плоской поверхности, выходящий ток воздуха отклоняется в её сторону и стремится течь непосредственно по поверхности. Этот эффект возникает вследствие образования разряжения между струёй и поверхностью, а так как нет возможности подмеса воздуха со стороны поверхности то струя отклоняется в её сторону.
Для возникновении настилающего эффекта расстояние между приточным отверстием и потолком не должно превышать 30 см.

Скорость воздуха и температура

Приемлема скорость воздуха в рабочей зоне зависит от таких факторов как: температура в помещении, род деятельности в помещении, внутренний интерьер. Отмечено, что ощущение сквозняка устраняется, при скорости воздуха меньше 0,18 м/с и температуре от 20 до 22 °C.

Препятствия

Воздушный поток, вероятно, изменит направление при наличии препятствий свисающих с потолка, таких как светильники, перекрытия и др. Если выступ не превышает 2% от высоты потолка, то воздушная струя, обогнёт препятствие.

“ИНТЕХ” – инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Отзывы о компании ООО “ИНТЕХ”:

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.

© 2003-2021 ИНТЕХ – Вентиляция и кондиционирование. Контакты

Системы вентиляции. Классификация, расчет, эксплуатация и обслуживание систем

Для создания благоприятной среды, оптимальной температуры и влажности во всех жилых и производственных помещениях используют системы вентиляции. В зависимости от способа циркуляции воздуха, предназначения, конструкции исполнения и области применения системы вентиляции делят на типы. Чтобы быть уверенным в целесообразности применения той или иной системы для конкретного помещения, необходимо ознакомиться с основными видами, функциями и назначением вентиляционных систем.

Правильное обустройство системы вентиляции — залог здорового микроклимата в доме

Классификация систем вентиляции

Различают следующие типы вентиляционных систем:

В зависимости от способа перемещения воздушных потоков:

• с естественным побуждением (естественная вентиляция);
• с механическим побуждением (принудительная вентиляция).

В зависимости от назначения:

• приточная вентиляция;
• вытяжная вентиляция;
• комбинированная вентиляция.

Приточно-вытяжная вентиляционная система с рекуператором, установленным в подвальном помещении

В зависимости от обслуживающей зоны помещения:

• местная система вентиляции;
• общеобменная система вентиляции;
• аварийная вентиляция;
• противодымная вентиляция.

В зависимости от конструктивного исполнения:

• наборная;
• моноблочная.

Рекуператор, встроенный в наружную стену дома — простое решение поступления чистого воздуха в помещение

Естественные системы вентиляции

К естественной относят систему вентиляции воздуха, не оснащенную электрическим оборудованием. Циркуляция воздуха в такой системе осуществляется вследствие разности давления и температуры наружного воздуха и воздуха внутри помещения, а также давления ветра. Для многоэтажного строительства устраивают вертикальные вентиляционные воздуховоды, которые в месте выхода в помещениях (кухня, санузел) закрывают вентиляционными решетками. Каналы вентиляции выводят за крышу и устанавливают на них дефлекторы (аэродинамические устройства), способствующие усилению вывода воздуха посредством силы ветра. Поступление свежего потока воздуха обеспечивают неплотности дверей и окон, а также открытое их положение. Движение воздушных потоков в схеме системы вентиляции естественного типа происходит снизу вверх.

Схема движения воздуха при естественной вытяжной вентиляции

Естественная система вентиляции помещения, с одной стороны, надежна и долговечна, так как не имеет механизмов и автоматики, с другой – высока зависимость системы от природных факторов (температуры воздуха, наружной скорости потока воздуха), есть риск засорения воздуховодов. Помимо этого, с повсеместным использованием в помещениях герметичных конструкций пластиковых окон, снизился объем приточного потока.

Принудительные системы вентиляции

В случае, когда естественная вентиляция не способна обеспечить требуемый воздухообмен, применяют системы вентиляции с механическим побуждением. За счет использования в схемах таких установок различных устройств, как вентилятор, рекуператор, фильтр и т.д., перемещение потока воздуха происходит вне зависимости от метеоусловий. Кроме того, принудительные системы способны очищать, нагревать или охлаждать подаваемый воздух, регулировать скорость потока. Системы искусственного воздухообмена достаточно эффективны, но более затратные в эксплуатации и зависят от подачи электроэнергии. Принудительные установки снабжены автоматическим управлением.

Конструкция рекуператора для принудительной вентиляции помещений

В схеме комбинированной системы могут быть предусмотрены вентиляторы вытяжного потока, встраиваемые в воздуховоды кухни и/или санузла. Причем вентиляторы могут быть наделены искусственным интеллектом (таймером, гидростатом, датчиком движения), что также поможет избежать лишнего расхода электроэнергии. В то время, когда устройство автоматически отключается, приток воздуха осуществляется естественным путем. Иногда для увеличения притока воздуха используют оконные или стеновые приточные клапаны.

Полезный совет! Комбинированные системы позволяют снизить расходы на электроэнергию и обеспечить необходимый уровень воздухообмена .

Грамотный расчет эффективности той или иной вентиляционной системы производится специалистом.

Схема движения воздуха при комбинированной приточно-вытяжной вентиляции

Приточные и вытяжные системы вентиляции

Приточная система вентиляции обеспечивает приток наружного воздуха внутрь помещения. С помощью различных устройств, входящий воздух подвергается очищению, увлажнению, нагреву или охлаждению. Вытяжка загрязненного воздуха происходит с помощью вытяжных систем вентиляции. Работа приточной и вытяжной установки должна основываться на расчете сбалансированности воздухообмена.

Статья по теме:

Воздуховоды для вентиляции. Монтаж, эксплуатация и обслуживание систем. Материалы для изготовления. Способы соединения элементов системы. Очистка и дезинфекция систем воздуховодов.

Имеет место использование вентиляции только приточного типа или, наоборот, только вытяжного. В зависимости от зоны вентилирования в помещении, приточная и вытяжная вентиляции могут быть местными (сосредоточены в конкретном месте) или общеобменными (обслуживают все помещение).

Принцип общеобменной приточно-вытяжной вентиляции

Вентиляции местного и общеобменного типа

Система вентиляции, обслуживающая определенную зону в помещении, является местной вентиляцией. Местная приточная вентиляции обеспечивает свежим воздухом определенное место в помещении, к примеру — рабочую зону, тогда как местная вытяжная вентиляция работает на выведение загрязненного воздуха в местах его концентрации. Применение систем местной вентиляции в основном производственное, как вариант бытового использования местной вытяжной вентиляции – вытяжка над кухонной плитой.

Общеобменная система вентиляции осуществляет воздухообмен всего помещения. Как и местная, общеобменная система вентиляции может быть в двух вариантах – приточная и вытяжная. Приточная общеобменная система выполняется механическим способом, так как почти всегда есть необходимость в очищении и подогреве приточного воздуха. А вытяжная общеобменная вентиляция может быть с естественным побуждением (если иного не требуют нормы) или оснащаться простыми устройствами для вывода загрязненного воздуха.

Местная вытяжная вентиляция работает на выведение загрязненного воздуха в местах его концентрации

Наборные и моноблочные вентиляционные системы

Наборная вентиляционная система – это отдельные элементы и устройства для вентиляции, собранные по схеме в одну систему. Преимущество такой системы вентиляции состоит в том, что ее можно компоновать блоками и устройствами по индивидуальному выбору и для разных по назначению и площади помещений. Обязательным является то, что схема и расчет систем вентиляции в наборном варианте должны выполняться профессионалом.

При моноблочной системе вентиляции все устройства и элементы процесса сосредоточены в одном корпусе (моноблоке), оснащенном шумоизоляцией. Набор устройств в моноблочной установке может быть различным, но зачастую туда входит рекуператор тепла. Среди достоинств – легкость и быстрота установки системы вентиляции, минимум расходных материалов, низкий уровень шума. Все устройства собираются и проходят испытания на этапе их производства, поэтому моноблочные системы достаточно эффективны.

Наборная вентиляционная система

Воздушная система отопления и вентиляции

Воздушное отопление одно из современных перспективных видов отопления помещений. Схема такой системы отопления имеет ряд преимуществ:

• объединение функции отопления и вентиляции;
• безопасный режим работы;
• высокие санитарно-гигиенические показатели;
• использование в работе разных теплоносителей.

Принцип работы рекуператора с подогревом приточного воздуха

Системы воздушного отопления выполняют одновременно работу по отоплению и вентиляции. В период подачи отопления они работают с применением рециркуляции воздуха. Учитывая имеющиеся в помещении источники тепла, установки воздушного отопления могут быть оснащены электрическим или водяным калорифером. Воздушное отопление работает благодаря приточной системе вентиляции с калорифером, нагревающимся от системы центрального отопления. Наличие автоматического управления позволяет выбрать необходимый режим работы и регулировать температуру отапливаемого помещения. Воздушные системы отопления, совмещенные с вентиляцией, вполне способны обеспечить теплом все обслуживаемое помещение.

Расчет вентиляционных систем

Результатом расчета вентиляции должна быть надежная и удобная в управлении система вентиляции, обеспечивающая требуемый воздухообмен с малым уровнем шума. Многие при расчете пользуются подготовленными калькуляторами для автоматического подбора параметров вентиляционной установки.

Воздушные системы отопления, совмещенные с вентиляцией, способны обеспечить теплом весь дом

Полезный совет! При расчете вентиляции требуется обязательное руководство государственными стандартами и правилами, выраженными в СНиП 41- 01-2003, а также соответствующими санитарно-гигиеническим требованиями.

Расчет системы вентиляции объединяет в себе несколько этапов. Рассчитывается воздухообмен (производительность по воздуху), определяется в метрах кубических в единицу времени (час). Для расчета составляется схема всего объекта с указанием размеров и назначения каждого помещения. Воздухообмен рассчитывается по двум показателям: количество людей и кратность.

• Расчет производительности по количеству людей:

L (необходимый воздухообмен) = Lnorm х N, где

Lnorm – нормативный расход на 1 человека;

N – количество человек.

Пример местной вытяжной вентиляции — кухонная вытяжка

• Расчет по кратности:

L (необходимый воздухообмен) = n х H х S, где

n – кратность (нормативная) воздухообмена;

H – высота помещения, м;

S – площадь помещения, м².

Значение n для жилых объектов 1-2, для офисных 2-3.

Из полученных значений воздухообмена для вентиляции принимается большее.

Расчет воздуховодов производят после того, как составлена схема сети воздуховодов. Такая схема должна учитывать длину сети и расчетный воздухообмен во всех помещениях. По схеме воздуховодов рассчитывают параметры воздуховодов и распределителей воздуха.

Расчет воздуховодов производят после того, как создана схема системы вентиляции

• Формула вычисления площади сечения (расчетной) воздуховода:

Sс = L х 2,778 / V, где

Sс — площадь (расчетная) сечения, см²;

2,778 – коэффициент соразмерности (часы/секунды, метры/сантиметры);

L – расход воздуха, проходящего через воздуховод, м³/ч;

V – скорость воздуха, м/с.

Металлопластиковое окно со встроенным воздушным клапаном для естественной вентиляции

• Формула расчета площади сечения (фактической):

для круглого сечения:

для прямоугольного сечения:

S = A х B / 100, где

S – площадь сечения, см²;

D – диаметр круглого сечения, мм;

А, В – высота и ширина прямоугольного сечения, мм.

При расчете вентиляции специалисты руководствуются государственными стандартами и соответствующими санитарно-гигиеническим требованиями

Следующим этапом является расчет сопротивления воздухораспределительной сети. В расчете необходимо учесть каждый элемент сети. Выполняется специалистами с помощью определенной программы или калькулятора для параметров вентиляции.

Далее рассчитывается мощность нагревательного элемента (калорифера).

• Формула расчета мощности калорифера (P, кВт):

P = ΔT х L х Cу / 1000, где

ΔT – разность температур на входе и выходе калорифера, ºС;

Cу – теплоемкость воздуха (принимаем равной 0,336 Вт·ч/м³/ ºС);

L – производительность по воздуху, м³.

Придерживаясь в расчетах требований СНиП, можно минимизировать затраты на все элементы вентиляционной установки и ее эксплуатацию. Современные вентиляционные приточные системы снабжены выносным пультом автоматического управления, что позволяет регулировать воздухообмен и подбирать оптимальный режим работы. Автоматическое управление регулирует температуру воздуха в помещении, скорость вентилятора, а также осуществляет контроль работы калорифера.

Современные вентиляционные системы снабжены выносным пультом автоматического управления

Полезный совет! Выбирая вентиляционную систему, отдавайте предпочтение установкам с цифровой системой автоматики. На дисплее пульта такого управления отображается информация о работе всей вентиляционной системы.

Более современные системы автоматического управления позволяют контролировать загрязненность фильтра, функционировать по таймеру, осуществлять управление увлажнителем воздуха.

Испытания вентиляционных систем, их эксплуатация и обслуживание

Как только будут завершены работы по монтажу, выполняются испытания систем вентиляции. Проведение испытаний документально подтверждается Актом выполненных работ.

Своевременная чистка вентиляционной системы необходима для ее правильного функционирования

В индивидуальные испытания оборудования включаются следующие мероприятия:

• контроль соответствия смонтированного оборудования требованиям СНиП;
• испытания смонтированных установок в режиме холостого хода в течение четырех часов непрерывного функционирования. В этот этап включаются испытания пусковых устройств, уровень нагрева электродвигателей, качество сальников, контроль сборки и монтажа.

Испытания вентиляционных установок проводят, когда объект еще не введен в эксплуатацию. Так как распределители воздуха устанавливаются самыми последними, испытания проводятся без них. Если система работает исправно, то при их подключении работа будет нормальной. В акте отражается, что испытания системы проводились без подключения воздухораспределителей. Контрольные замеры при испытаниях проводит независимая лаборатория, имеющая соответствующую аккредитацию.

Монтаж вентиляционной системы осуществляется специалистами

Правильная эксплуатация систем вентиляции требует проведения таких мероприятий:

• запланированный осмотр и устранения неисправностей вентиляционной установки;
• своевременная замена сломанных креплений вытяжных решеток;
• замена фильтров:
• очистка систем вентиляции от засоров;
• дезинфекция воздуховодов.

Необходимые сведения по видам систем вентиляции, их эксплуатации и обслуживанию помогут в выборе оптимального оборудования для необходимого воздухообмена в помещении.

Системы вентиляции: виды, устройство, назначение

Что такое вентиляция

Вентиляция — это движение воздуха в помещении. В любое здание воздух поступает с улицы. Попадая внутрь комнаты, воздух наполняется различными веществами: углекислым газом от нашего дыхания, пылью, химическими выделениями от предметов, шерстью животных и т.п. Этот уже загрязненный воздух движется к вытяжке и выводится через нее наружу. В это время в комнату поступает новая порция свежего воздуха снаружи, которая также уйдет в вытяжку. Весь этот процесс называется вентиляцией.

Климатическое оборудование, которое обеспечивает правильное функционирование описанного процесса, тоже называется вентиляцией. Она бывает естественной и механической, канальной и компактной, приточной и вытяжной и много какой еще. Обо всех типах вентиляции и их особенностях рассказано ниже. А пока давайте разберемся, насколько важна вентиляция в квартире или доме.

Зачем нужна вентиляция?

Именно благодаря вентиляции в комнате складывается здоровый и комфортный микроклимат, а именно:

1. Нормализуется уровень углекислого газа
Углекислый газ присутствует в помещении всегда: ведь мы его выдыхаем! Вопрос только в том, каково его количество. Излишне накапливаясь, углекислый газ оказывает негативное воздействие на человеческий организм. Он мешает полноценному снабжению крови и органов кислородом. Мозг начинает “лениться”, и мы чувствуем усталость, вялость, становимся невнимательными. С высокой концентрацией углекислого газа связано также ощущение духоты.

Хорошая вентиляция обеспечивает постоянное обновление воздуха. Поступающий с улицы воздух сменяет воздух в комнате вместе с накопившимся в нем углекислым газом. В таком помещении не душно и комфортно находиться.

2. Нормализуется влажность
Правильная вентиляция предполагает, что излишне влажный воздух из помещений своевременно уходит в вытяжку. Это исключает образование вечно влажных участков в углах и на стенах, где активно растет плесень.

Система вентиляции может также обладать дополнительными функциями. Например, фильтрация воздуха позволяет устранить из воздуха загрязнения еще на входе в помещение и сделать воздух здоровым и безопасным. А функция подогрева в вентиляции предотвращает опасность простудиться от холодного воздуха с улицы.

Если вентиляционная система плохая

Если есть нарушения в работе притока или оттока воздуха, то:

В комнате будет накапливаться углекислый газ

Последствия: ощущение духоты, повышенная утомляемость, вялость, потеря концентрации. А еще в душной комнате трудно как следует выспаться.

Баланс влажности может нарушаться

Если воздух застаивается, то влага в нем может накапливаться. Плохая вентиляция — частая причина сырости и образования плесени.

В воздухе накапливаются загрязнения

Пыль, шерсть животных, споры плесени, антропотоксины, вредные химические выделения из мебели (например, формальдегид) — все это «обогащает» воздух в условии плохой вентиляции и в конечном счете попадает в наш организм через легкие.

Поэтому важно подобрать качественную вентиляцию, которая справится с потребностями в воздухообмене и обеспечит комфортный микроклимат.

Виды вентиляции

Виды систем вентиляции по месту размещения

Для большого загородного дома подойдет одна система вентиляции, для маленькой городской квартиры — другая. Или, например, рациональная в условиях офиса канальная вентиляция просто-напросто не поместится в хрущевской пятиэтажке.

Как определиться, какой вид вентиляции подойдет для Вашего дома, офиса, квартиры? Все зависит от площади, конфигурации, местонахождения и назначения комнат или кабинетов, для которых Вы подбираете вентиляционную систему. И, конечно, немаловажную роль играет Ваш бюджет. Купить систему вентиляции — значит, сделать долгосрочное вложение в собственный комфорт и комфорт своих близких. Так что выбирать тип вентиляции стоит тщательно.

Виды 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.

Виды систем вентиляции: сравнительный обзор вариантов организации вентиляционных систем

Наличие вентиляционной системы необходимо для обеспечения воздухообмена внутри здания путем удаления излишней влаги, тепла, вредных веществ. Ее присутствие — одно из главных условий для обеспечения жизнедеятельности.

Если в помещении отсутствуют любые виды систем вентиляции, это вредит человеческому организму, приводит к образованию грибков, т.к. в условиях отсутствия воздухообмена образуется конденсат.

Предлагаем разобраться в существующих видах систем для вентиляции и принципах их работы.

Классификация систем вентиляции

Системы классифицируют по разным критериям:

• способу подачи;
• назначению;
• способу воздухообмена;
• конструктивному исполнению.

Тип вентиляции определяют на этапе проектирования строения. При этом принимают во внимание как экономическую так‚ и техническую сторону а также санитарно-гигиенические условия.

Виды вентиляционной системы по способу подачи

Если базироваться на способах подачи и изъятия воздуха из помещения можно выделить 3 категории вентиляции:

• естественная;
• механическая;
• смешанная.

Выполняют проектирование вентиляции, если такое решение способно обеспечить воздухообмен‚ соответствующий установленным нормам.

Когда вентиляция естественного типа не удовлетворяет требования санитарно-гигиенических нормативов, выбирают второй вариант — механический способ активации воздушной массы.

Если возможно в добавок ко второму варианту вентиляции частично использовать первый‚ в проект закладывают смешанную вентиляцию.В жилых домах приток воздуха происходит через окна, а вытяжное оборудование располагают на кухне и в санитарной комнате. Поэтому важно наладить между помещениями хороший воздухообмен.

Виды вентиляции по назначению

Исходя из назначения вентиляции‚ выделяют рабочие вентиляционные системы и аварийные. Тогда как первые должны постоянно обеспечивать комфортные условия‚ вторые вступают в работу только при отключении первых и наступлении чрезвычайной ситуации, когда нарушены стандартные условия жизнедеятельности.

Это внезапные сбои, когда происходит загрязнение воздуха ядовитыми испарениями‚ газами‚ взрывоопасными‚ токсическими веществами.

Аварийная вентиляция не рассчитана на подачу свежего воздуха. Она только обеспечивает газоотвод и не допускает, чтобы воздушная масса с опасными веществами‚ распространилась по всему помещению.

Вентиляционные системы по способу воздухообмена

По этому критерию выделяют системы вентиляции общеобменные и местные. Первая должна обеспечивать весь объем помещения достаточным воздухообменом с поддержанием всех необходимых параметров воздуха. Дополнительно она должна удалять избыток влаги‚ тепла‚ загрязнений. Воздухообмен может осуществляться как по канальной, так и бесканальной системе.

Предназначение местной вентиляции — снабжение чистым воздухом конкретных мест и удаление загрязненного с тех точек, где он образуется. Как правило, ее устраивают в больших помещениях с ограниченным числом работающих. Воздухообмен происходит только на рабочих местах.

Разделение систем по конструктивному исполнению

Исходя из этого признака вентиляционные системы делят на канальные и бесканальные. Системы канального типа состоят из разветвленной трассы‚ состоящей из воздуховодов по которым транспортируется воздух. Установка такой системы целесообразна в больших по объему помещениях.

Когда каналы отсутствуют‚ систему называют бесканальной. Примером такой системы служит обыкновенный вентилятор. Существует 2 вида бесканальных систем — потолочные и прокладываемые под полом. Бесканальные системы более просты в исполнении и потребляют меньше энергии.

Естественная вентиляция помещений

Движение воздушных масс при естественной вентиляции происходит природным путем без дополнительного побуждения за счет:

• температурного перепада внутри и снаружи здания;
• разности давления между помещением и вытяжкой‚ размещенной на кровле постройки;
• под воздействием ветра.

Это самая простая система. Здесь не нужна установка сложного дорогостоящего оборудования‚ потребляющего много электроэнергии. Такую систему нельзя назвать надежной из-за того что эффективность ее зависит от неуправляемых человеком факторов.

Система может быть организованной и неорганизованной. Регулируемая или организованная система функционирует благодаря аэрации или присутствию дефлекторов. Аэрация — это общеобменный процесс, во время которого воздух поступает и уходит через открытые форточки‚ фонари‚ фрамуги.

Инфильтрация или нерегулируемая вентиляция естественная вентиляция — это попадание в помещение воздуха через неплотности в конструкциях.

В промышленности аэрацию применяют при наличии процессов, где по технологии работа сопровождается выделением тепла в большом количестве. Ее применение допустимо при условии, что в приточном воздухе содержится менее 30% вредных выбросов от допустимой концентрации непосредственно в зоне их образования.

Нельзя применять аэрацию, если‚ поступающий в помещение воздух требует предварительной обработки или же в результате притока воздуха снаружи может появиться конденсат или туман. Путем аэрации происходит многократный воздухообмен при мизерных расходах энергии. Это и является основным ее достоинством.

Принцип работы вентиляционной системы с естественным движением воздушных потоков основан на разнице в их температуре и давлении:

В отдельных случаях на устья вытяжных каналов монтируют дефлекторы — специальные насадки. Функционируют они за счет использования энергии ветра. Дефлекторы хорошо справляются с задачей по удалению грязных и чрезмерно нагретых воздушных масс из небольших по объему помещений. Применяют их и для местной вытяжки.

Нормальную работу вентиляции, приводимой в действие разностью давления‚ обеспечивает минимальный перепад между точкой забора и выходом вытяжки в 3 м.

Характеристики вентиляции механического типа

Вентиляционная система‚ при помощи которой воздух подают и удаляют с использованием дополнительных побудителей на внушительные расстояния‚ называется механической. Есть и другие названия у этого вида вентиляции — принудительная и искусственная.

Применяют ее как для обеспечения технологических процессов на различных производствах, так и для создания комфортных условий для человека.

Простым в установке и эксплуатации прибором, обеспечивающим вытяжку отработанного воздуха из ванных комнат, кухонь и санузлов частных домов, является система вентилирования с автоматическим микропроцессором:

Механическая вентиляция‚ в отличие от естественной‚ не зависит от внешних условий. Она полностью подконтрольна и управляема. Воздух‚ подаваемый в помещение‚ проходит обработку и при отлаженной системе все его параметры отвечают стандартам. Выбросы также поступают в атмосферу уже очищенными от вредных включений до нужной степени.

Наличие механической вентиляционной системы позволяет оптимально распределить воздух с подачей его к конкретному месту. С ее помощью вредные выбросы улавливают у источника их образования не позволяя загрязнить воздух всего помещения.

Недостаток механической вентиляции — большие финансовые вложения при ее монтаже и эксплуатации. Чтобы пользоваться всеми ее преимуществами‚ придется бороться с загрязнением каналов‚ регулярно выполнять замену фильтров.

Если установлен вентиляционный фильтр с функцией рекуперации тепла‚ нужно перед наступлением летнего периода переходить на летний вкладыш. Если оставить зимний вариант‚ он будет снижать эффективность вентиляции.

Механическая вентиляция бывает как местной‚ так и общеобменной. Последнюю реализуют в 2 вариантах — бесканальном и канальном. Замещение воздуха в канальной системе происходит при помощи вентиляторов — центробежных или осевых‚ эжекторных установок.

Общеобменная вентиляция с механическим приводом

Конструкции с механическим приводом могут быть как приточными, так и вытяжными. Приточную вентиляцию иногда выполняют совместно с центральным отоплением.

Воздухоприемник в такой системе может иметь вид отверстий в ограждающих конструкциях постройки‚ отдельно стоящей или приставной шахты. При монтаже за пределами здания шахта-воздухоприемник находится над уровнем земли или на крыше.

На выбор конструкции и места нахождения воздухоприемников влияют требования, предъявляемые к степени чистоты наружного воздуха, а также особенности архитектуры здания. Низ проема‚ через который поступает чистый воздух‚ должен располагаться на дистанции минимум 2 м от земли‚ а в случае дислокации здания в зеленой зоне — 1 м. Наружные воздухоприемники нельзя размещать там‚ где есть вредные выбросы.

Воздушные массы попадают в шахту посредством вентилятора. Проходя через калорифер‚ они нагреваются‚ увлажняются или наоборот подсушиваются и поступают внутрь по воздуховодам‚ имеющим отверстия.

Поступление воздуха может осуществляться и через ответвления‚ оснащенные насадками‚ направляющими приточные воздушные массы. Объем подаваемого воздуха регулируют шиберы или клапаны, находящиеся в ответвлениях.

Механическая местная вентиляция приточного вида

Местную механическую вентиляцию‚ действующую в ограниченном пространстве‚ называют воздушным душированием. Такой вариант вентиляции применяют в тех рабочих зонах‚ где сила лучистого тепла составляет более 300 ккал/ч. или производство сопряжено с выделениями токсинов, которые невозможно отвести с помощью местной вытяжки.

Душирующие установки бывают передвижными и стационарными. Первые при обеспечении рабочего места чистым воздухом берут его из помещения. Иногда в распыляемую воздушную массу подают воду. Ее капли при попадании на тело человека становятся дополнительным охладителем. Вторые через душирующие патрубки подают чистый наружный воздух или предварительно прошедший обработку.

Вентиляция общеобменная вытяжная

Удаление отработанного воздух из помещения — задача вытяжной вентиляции. Удаление использованного воздуха из комнаты происходит за счет понижения давления в ней. Таким образом, создаются условия для поступления в нее воздуха снаружи или со смежного помещения.

При проектировании вытяжки общеобменного характера для производственных цехов учитывают тот момент, что ликвидация грязного воздуха должна осуществляться прямо из первоисточника образования вредных выделений по направлению их естественной траектории и не загрязнять чистые зоны. Такими местами являются биологические лаборатории‚ цеха с вредными условиями.

Механическая приточно-вытяжная вентиляция

Базой приточно-вытяжной вентиляции являются 2 потока‚ двигающихся навстречу друг другу. Она состоит из двух самостоятельных систем — приточной и вытяжной или из одного блока. В него встроено все оборудование необходимое для работы и на приток‚ и на вытяжку.

При наличии 2 отдельных систем вентиляция работает без рециркуляции и называется разомкнутой. Вентиляционную систему второго вида называют замкнутой, и работает она с рециркуляцией.

Система с рециркуляцией экономит энергию, расходуемую на охлаждение или нагрев воздуха‚ т.к. воздушная масса нагревается не полностью, а только тот ее объем, что поступает снаружи. Удаляемый воздух в системе с рециркуляцией возвращается в помещение повторно с примесью свежего воздуха‚ составляющего 10-15% от общего объема воздушной массы.

Устройство такой вентиляции возможно в местах, где нет опасных загрязнений. В регионах с холодным климатом замкнутая система неэффективна т.к. рециркуляционные и наружные воздушные массы смешиваются не достаточно хорошо.

Механическая вентиляция на случай аварии

На случай возникновения нестандартных ситуаций вдобавок к рабочему варианту устраивают аварийную вентиляцию. Неизменно она всегда вытяжная. Механическую аварийную вентиляцию устанавливают в помещениях, где существует угроза прорыва взрывоопасных паров или газов. В этом случае монтируют взрыво- и искрозащищенные вентиляторы.

Существуют такие опасные составляющие которые нельзя удалить с помощью вентиляторов. Тогда в систему включают эжектор. Включение аварийной вентиляции должно происходить автоматически, как только перестанет работать основная вентиляция. Открывание проемов‚ через которые будет уходит грязный воздух нужно осуществлять дистанционно.

Патрубки и решетки предназначенные для выхода воздуха при работе аварийной вентиляции размещают в местах наиболее вероятной концентрации опасных веществ в большом объеме. Проемы, через которые удаляется воздух в аварийном порядке‚ не должны находиться в зонах, где постоянно находятся люди. На трубах и шахтах аварийной системы нельзя монтировать зонты.

Выбросы‚ аварийно выбрасываемые в атмосферу‚ нужно максимально рассеивать и не допускать чтобы они попадали на замкнутые зоны территории‚ прилегающей к зданию. ПДК контролируют посредством газоанализаторов‚ отрегулированных соответствующим образом.

Вентиляция против дыма

Основная задача противодымной вентиляции — как можно быстрее удалить дым из помещения или здания‚ заблокировать его распространение и защитить тем самым людей при их эвакуации.

Устанавливают такую вентиляцию там, где при постоянном присутствии большого количества людей‚ невозможен приток воздуха естественным путем. Это лифты‚ лестничные клетки‚ глухие коридоры и им подобные места. В основу работы противодымной вентиляции заложена приточно-вытяжная схема.

Каналы, мощные вентиляторы, входящие в состав вентиляции‚ обладают повышенной огнестойкостью и способностью не поддаваться деформации под продолжительным действием высоких температур.

Участки системы оснащены двумя видами клапанов — противодымным и огнесдерживающим. Составляющими противодымной системы являются и прочные‚ непроницаемые для газов и дыма экраны и двери.

Чтобы избежать неприятностей во время осуществления эвакуации людей‚ в конструкцию противодымной вентиляции закладывают 2 вида управления — автоматическое и дистанционное ручное.

В систему обязательно включают элементы, оповещающие о возникновении пожара:

• извещатели‚ при срабатывании которых‚ автоматом происходит открывание вытяжных вентиляторов и дымовых клапанов;
• сигнал «Пожар» на центральном пульте;
• включение противодымной вентиляции вручную.

Дымовыводящие клапаны распределяют равномерно под потолком. Площадь охвата не должна превышать 900 м². Систему зонируют на секции‚ и кроме люков и клапанов‚ оснащают дымососами.

Она не только отводит дым‚ но и удаляет угарный газ‚ мелкие взвеси, образующиеся при горении. Подробнее о монтаже системы дымоудаления можно прочесть в этом материале.

Выводы и полезное видео по теме

Это видео — своеобразный ликбез о вентиляции. Здесь подробно рассмотрено само понятие вентиляции и охвачены все вопросы касающиеся ее грамотного проектирования:

Мастер-класс по монтажу вентиляционной системы:

Как руководители предприятий, так и частные застройщики должны понимать, что от эффективности вентиляции зависит нормальная жизнедеятельность тех‚ за кого они отвечают. Иногда под вопросом оказывается и жизнь людей. Упускать этот момент и экономить на нем нельзя.

Появились вопросы по теме статьи, нашли недочеты или есть ценные сведения которыми вы могли бы поделиться с нашими читателями? Оставляйте, пожалуйста, комментарии, делитесь опытом, участвуйте в обсуждениях.