Приточна и смукателна вентилация: принцип на действие и разположение

Естествена смукателна вентилация

Изпускащото устройство може да бъде част от системата за естествена вентилация. Процесът на масообмен в него се основава на разликите във външните и вътрешните параметри на температурата, налягането и поривите на вятъра. Всички тези физически явления са двигатели на кръвообращението. Влиянието на атмосферните условия върху функционирането е недостатък на тези конструкции. По този начин през лятото не се осъществява въздухообмен. В края на краищата температурата на закрито и на открито е една и съща. През зимата има голяма разлика. Студеният въздух идва отвън и загряването му натоварва силно отоплителната система.

Ефективността може да се повиши чрез отваряне на вентилационните отвори и създаване на пролуки под вратите. В жилищните сгради въздуховодите са разположени в кухните и баните. В по-голямата си част естествената смукателна вентилация е почти неконтролируема. Подобни системи имат много предимства. Недостатъците обаче могат да създадат оперативни трудности, които вече не могат да бъдат променени. Естествената вентилация обаче може да бъде оптимизирана. При липса на тяга в каналите на няколко места се поставят вентилатори и клапи, за да се предотврати изтичането на масите към съседите, а не навън.

Основни характеристики на домашните захранващи и извличащи устройства

При избора на приточно-отвеждащ въздухообработващ агрегат експертите препоръчват първо да се обърне внимание на следните характеристики

Въздушна ефективност на климатичната инсталация

Точните изчисления на вентилационната система за дадена къща или апартамент могат да бъдат направени само от специалист. Но на предварителния етап можете да използвате следните съвети:

Въздухообработващо устройство за апартаменти	Устройство за засмукване и извеждане на въздуха за дома
Брой стаи	Изход на въздуха (cbm/h)	Площ на къщата (кв.м.)	Капацитет на въздуха (cbm/h)
1	150 — 200	100	800 — 1200
2	200 — 350	150	1000 — 1500
3	300 — 400	200	1500 — 2500
4	400 — 500	250	2500 — 3000

Предупреждение! Производителите посочват максималния капацитет за обработка на въздуха в документацията. Действителният капацитет на инсталираната система за обработка на въздуха ще бъде по-нисък от тази стойност поради съпротивлението, което възниква в каналите.

Ниво на шума на работещия въздухообработващ агрегат

Този параметър оказва пряко влияние върху комфорта на хората, които живеят в къщата или апартамента. Много е уморително да се живее сред непрекъснат шум. Следователно шумната система за всмукване на въздух отрича всички нейни предимства.

Когато избирате модела на климатичната инсталация, от която се нуждаете, обърнете внимание, че има доста показатели, по които се измерва шумът от работещата климатична инсталация. Първо, шумът не е равномерен и варира в зависимост от местоположението.

Затова производителите обикновено посочват 3 стойности на "шума":

• На входа на системата (там, където се вкарва въздухът);
• При изходите или отворите - там, където са монтирани вентилационните решетки или дифузорите;
• върху корпуса на климатичната инсталация.

Предупреждение! Последният показател е особено важен, ако вашата PVS няма да бъде разположена в специално нежилищно помещение - вентилационна камера, а директно там, където постоянно ще има хора. В този случай е по-добре да изберете опция с минимална стойност на този показател.

Наталия Соколова, мениджър продажби на Systemair

"Европейските производители са задължени да поставят специален стикер върху оборудването, който посочва класа на енергийна ефективност на модела, дебита на въздуха и нивото на шума на уреда при 100 Pa. Тези характеристики позволяват на крайния потребител да намали процеса на избор от разнообразието от въздухообработващи агрегати на пазара.

Допълнително усложнение се създава от факта, че за да се оцени нивото на шума, производителите често посочват в документацията не само нивото на шума или акустичната мощност (означавани LwA), но и друг показател: нивото на звуковото налягане (означавано LpA). Не забравяйте, че не е правилно да сравнявате различни стойности една с друга. А LpA винаги е малко по-малък от LwA.

Дори сравнението на подобни данни не винаги е обективно, тъй като различните производители могат да измерват нивото на звуково налягане на своите продукти по различен начин.

Изход на въздушния нагревател

Друг важен фактор при избора на климатична инсталация е капацитетът на нагревателя, който загрява студения въздух "от улицата". Ако през зимата вентилационната ви система доставя в къщата въздух с отрицателна температура, това едва ли ще се хареса на някого. Следователно е необходим въздухоподгревател, но тук възниква нов проблем: за да се нагрее голямо количество входящ въздух, капацитетът на нагревателя трябва да е доста голям. Това гарантира не само сериозни разходи за енергия. Още по-лошото е, че много от старите жилища имат електрическа система, която не е проектирана за този капацитет.

В този случай ще трябва да закупим PVU с по-малък капацитет на нагревателя, а за да затоплим въздуха, ще трябва изкуствено да намалим скоростта на вентилатора на подаващия и изпускащия блок в студено време. Редица модели климатични инсталации вече имат вградена функция за автоматично намаляване на скоростта на вентилатора, когато температурата на въздуха е ниска.

По правило за един апартамент е достатъчна мощност на въздухоподгревателя от 3-5 kW.

Естествена вентилация в дома

За естествения обмен на въздуха се използва концепцията за вертикални канали. Единият край е монтиран на закрито, а другият е изведен малко над покрива на сградата.

Тъй като температурата на въздуха в къщата обикновено се различава от температурата на външния въздух, топлите потоци постепенно се издигат през изпускателния канал. Свежият въздух влиза в стаите отвън през прозорците и вратите.

Ефективността на схемата за естествена вентилация зависи от независещи от човека фактори, като вятъра и температурата на околната среда.

Основните предимства на тази система са простота и минимални разходи за монтаж, насищане на помещенията с естествен въздух, независимост от електричество.

Съществуват обаче и значителни недостатъци. Така че естествената вентилация в частна сграда ще се задейства само докато температурата на въздуха на улицата не надвиши 12 градуса по Целзий. При по-високи стойности екстракторът няма да може да работи правилно.

На пръв поглед тази ситуация изглежда идеална за зимата, но има и един недостатък, който просто не може да бъде пренебрегнат. Ако има значителна температурна разлика между външния и вътрешния въздух, системата ще започне да работи по-бързо. Цялата топлина буквално ще излезе през комина.

Поради това жителите на вили и частни къщи изразходват повече енергия за отопление, отколкото изискват нормалните климатични условия.

Нестабилна работа през лятото - основният недостатък на схемата за естествена вентилация

За да се организира този тип вентилационна система, от всяко сервизно помещение се прокарват отделни въздуховоди към обща шахта. От кухнята трябва да се прокарат два въздуховода - един от таванната решетка и един от кухненския аспиратор.

Специално внимание трябва да се обърне и на всички помещения, които са изцяло/частично под нивото на земята в къщата. Те натрупват токсичен радон

За да се намали количеството на опасния газ, трябва да се изгради мощен изпускателен канал.

Освен това мазето трябва да бъде подходящо хидроизолирано. Дори и най-ефективната система за засмукване и отвеждане на въздуха ще се провали, ако мазето на частна къща или вила е винаги влажно.

Как можете да подобрите ефективността?

Съществуват няколко начина за подобряване на работата на системата с атмосферно пълнене:

• Монтирайте специален клапан на входа на канала;
• Монтирайте решетки с клапи на подаващите и връщащите въздуховоди;
• Използвайте преградна плоча.

Клапан, оборудван с автоматика, реагира дори на малки промени във влажността на въздуха. Монтира се на входа на въздухопровода в сградата. Когато влажността на въздуха в помещението се повиши, се задейства автоматично реле и вътрешният клапан отваря канала повече.

Ако показанието спадне, устройството затваря входа. Чувствителният елемент е сензор, който улавя сигнали от околната среда. Монтира се извън къщата.

През зимата клапанът трябва да бъде допълнително покрит. Това ще намали до минимум навлизането на студен въздух в къщата. Инсталирането на такова устройство обаче няма да покрие всички недостатъци на естествената вентилация.

В масивните вътрешни стени на сградата са монтирани смукателни вентилационни канали. Вентилационните тръби трябва да бъдат групирани на малки групи, така че проникването в покрива да бъде организирано в една тръба.

Друг ефективен метод е монтирането на решетки с клапи на въздуховодите за засмукване и изхвърляне на въздух. Те могат да се управляват само ръчно. Положението на клапата трябва да се регулира поне веднъж на сезон, когато външната температура се променя.

Вятърът може също така да увеличи тягата във вертикалните изпускателни тръби. За да се използва силата на природата, на върха на комина се поставя дефлектор - специално устройство, което предпазва канала от замърсявания и валежи и увеличава тягата.

Използването на дефлектор увеличава ефективността на комина/вентилационния канал с 20%.

Въздушният дефлектор разделя един въздушен поток на два или дори повече въздушни потока с различни скорости. Той създава вакуум, който от своя страна увеличава спада на налягането в комина. В резултат на това въздуховодите отвеждат по-добре отпадния въздух.

Какви са разпоредбите за вентилационните системи

Препоръчителните стойности за въздухообмен зависят от различни условия и се определят от нормативните документи, които трябва да се спазват на етапа на проектиране. По принцип за битови помещения, където различни помещения са концентрирани на един етаж, трябва да се обменят следните количества въздух на час

• офис - 60 кубични метра;

• общи жилищни помещения или зали - 40 кубични метра;

• коридори - 10 кубични метра;

• тоалетни и душове - 70 кубични метра;

• стаи за пушачи - повече от 100 кубични метра.

Във всекидневните въздухообменът се изчислява на човек. То трябва да е повече от 30 кубични метра на час. Ако изчислението се основава на жилищната площ, нормата е 3 кубични метра на метър.

За нежилищни помещения средната ставка е 20 куб. м на квадратен метър. Ако площта на етажа е голяма, вентилационните системи включват многокомпонентна система от сдвоени вентилатори.

Съвети за естествена вентилация

Всяко помещение в селска къща или ваканционен дом има специфични особености, които трябва да се вземат предвид при инсталирането на вентилационни устройства.

В банята

В тоалетните и баните на селските къщи трябва да се помисли за микровентилация през прозорци или врати.

В сауна

Когато инсталирате вентилация в сауната, не забравяйте да поставите въздуховод за всмукване на въздух на мястото, където е монтирана печката за сауна. Външният въздух навлиза отдолу, като постепенно изтласква топлия въздух към тавана и се нагрява. Изпускателният клапан в сауната трябва да бъде монтиран под тавана.

Ако искате бързо да изсушите сауната или пералнята, отворете вентилационната врата.

В котелното помещение

Ако селската къща се отоплява на газ, тя трябва да има отделно котелно помещение. Газовият котел е обект с висок риск, така че изискванията към оборудването на котелното помещение са много сериозни.

Вентилацията на котелното помещение се инсталира отделно и не е свързана с общия комин за отработените газове, като най-често се използва външен комин за отстраняване на дима и газовете.

Въздухозаборниците се използват за вкарване на външен въздух в котелното помещение. Недостатъкът на естествената система за захранване и извеждане на въздуха в котлите е зависимостта ѝ от вятърната енергия. При спокойно и безветрено време е невъзможно да се осигури добра тяга.

Завъртането на вентилационните тръби намалява ефективността с 10 %.

Във всекидневни

За да се осигури ефективна циркулация на въздуха между отделните помещения на къщата, в долната част на панелите на вратите трябва да се създадат малки пролуки или отвори между панела на вратата и пода.

В кухнята

Когато се монтира вентилационна решетка над готварска печка, уредът трябва да бъде разположен на разстояние 2 метра над пода. Това разположение на аспиратора ефективно премахва излишната топлина, саждите и миризмите, без да им позволява да се разпространяват в помещението.

Изкуствено създадена (механична) вентилация в производството

Този тип вентилация се постига чрез въвеждане и извеждане на въздушни потоци с помощта на вентилатори. Механичните системи са енергоемки и скъпоструващи. Въпреки това тя има няколко предимства:

• Позволява вкарване на въздух от желано място
• Влияние върху физичните свойства: Охлаждане или затопляне на въздушния поток, повишаване или понижаване на нивото на влажност.
• Може да подава въздух директно към работното място или да извлича въздуха и да го филтрира след това.

Пречистването на замърсения въздух в помещенията е задължително в производствените предприятия. Това е фактор, който е под строгия контрол на екологичните организации.

Механичната система се различава в зависимост от конструкцията, предназначението и задачите на системата:

1. Подаване на свеж въздух
2. Изпускателна система
3. Захранване и изпускане

В производствените халета въздушната система се избира в зависимост от нуждите и спецификата на мястото.

Индукционна и смукателна естествена вентилация

Мит № 2 - естествената вентилация работи при всякакви условия на околната среда

В действителност естественото изпускане на въздуха функционира при разлика в температурата на въздуха в помещението и навън. В други случаи той се превръща в приток или изобщо не функционира.

Например смукателната вентилация работи добре през зимата, когато температурата на външния въздух е няколко пъти по-ниска от тази във вътрешността на апартамента. В резултат на това топлите въздушни маси се издигат през изпускателните тръби и се изхвърлят навън.

В същото време в горещо време притокът се обръща от улицата към къщата с по-ниски температури. Ето защо в помещенията става задушно, а постоянната работа на климатиците не лекува липсата на кислород.

Същото се отнася и за ситуации, при които външната и вътрешната температура съвпадат - помещението не се проветрява, микроклиматът се застоява.

Мит № 3 - вентилаторът е в състояние да изтласка изхвърляния въздух.

В действителност, ако в помещението няма захранване, аспирационният вентилатор работи напразно, "на празен ход". Това означава, че уредът за принудително отвеждане на въздуха в банята няма да може да осигури изсмукване, ако в помещението е монтирана херметична врата.

Ето защо, когато се монтира вентилатор за баня за естествена приточна и изходяща вентилация, е задължително да се остави малка междина до 5 mm под вратата. Тогава изтеглянето на въздуха ще може да функционира и подаването на въздух ще се осъществява от съседните помещения.

Мит № 4 Нагряване на подавания въздух е направена сама.

Реалност - необходима е допълнителна енергия за затопляне на въздуха, който влиза в помещението по време на естествената вентилация. Студеният въздух се нагрява за сметка на битови предмети, хора и отоплителни радиатори, като сякаш "отнема" топлинна енергия от тях.

Видове системи

Тези конструкции се срещат в няколко вида.

• С рекуперация на топлина. Този тип устройства са предназначени за почистване и промяна на температурата на въздушната маса и за пестене на ресурси. Благодарение на рекуператора през студения сезон въздухът, който идва отвън, се загрява от топлината на изхвърляния въздух. Обратното е вярно през горещия сезон.
• С рециркулация. Тези вентилационни системи са в състояние да спестят консумация на енергия чрез смесване на част от входящия и изходящия въздух. Недостатъкът на рециркулационната вентилация е, че тя не може да се използва в помещения, в които има взривоопасни вещества. Такива устройства не могат да смесват оптимално въздух с различна температура, когато е студен.

• с охлаждане. Този тип вентилационни системи са подходящи за помещения, в които се съхраняват продукти и материали, изискващи студ. Обикновено се използват в помещения, в които технологичните процеси се нуждаят от ниски температури, и на обществени места през летния период на годината.
• С климатик. Това е устройство с термопомпа, климатик и филтри, които са разположени в топлоизолиран корпус. Този тип вентилация с воден нагревател се счита за подходящ за помещения с висока влажност, напр. плувни басейни.

Компактното всмукателно и изпускателно устройство VUT 100 P mini е много популярно в наши дни. Той се използва за осигуряване на енергоспестяваща вентилация на едно помещение в сграда с всякаква цел. Стенните климатични инсталации SkyStar-2 и SkyStar-4 заслужават специално внимание. Тези системи са идеални за търговски, административни и ресторантски сгради, евтини са и се инсталират лесно.

Устройства за локално изсмукване на изгорели газове

Съществуващите агрегати, които се използват в системите за смукателна вентилация, се разделят на няколко специализирани категории:

• монтирани при източника на замърсяване;
• решения, които блокират източника на замърсяване;
• продукти за свръхиздухване.

На практика много популярни са устройствата, които локализират източника на опасни вещества в определен район. Подобни решения обаче далеч не винаги са удобни и осъществими. Те са заменени с по-модерни аспиратори с вентилационна система:

• Метални и поликарбонатни аспиратори с функция за извличане;
• местни единици за добив;
• димни шкафове с голям капацитет;
• капсулирани решения;
• улавяне на отработените газове от корпусите на машините и работните агрегати;
• витрина, оформени и бордови решения.

Локалните вентилационни системи са много разпространени на места, където трябва да се спазват необходимите норми на въздухообмен за определена местна зона.

Аспираторите са най-популярната и широко разпространена конструкция на смукателни канали. Те се използват в малки работни зони (маси за запояване и готвене). Опасните примеси се събират незабавно и се пренасочват нагоре, след което се отклоняват. Изсмукващата вентилация функционира както чрез естествена, така и чрез принудителна тяга.

Специализирано засмукване - извлича нежелани и потенциално опасни вещества с минимален поток кислород. Промишлената смукателна вентилация често се състои от няколко локални устройства. Основната им характеристика е, че не пречат на работата.

Димните шкафове са едно от най-ефективните решения за извеждане на вредните изпарения и вещества от системата, като същевременно обменът на въздух се свежда до минимум. На пазара се предлагат няколко вида:

• с горна аспирация, която отстранява горещия и влажен въздух;
• със странично изсмукване на замърсен въздух, тип "охлюв", за събиране на остатъчни продукти;
• с комбинирани решения за изпускане в долната част на устройството.

Местни димни шкафове: а - димен шкаф; б - капак на прозореца; в - капак на точилна машина; г - аспиратор; д - капак на навес над отворен отвор на пещта; е - димен шкаф за заваряване на големи предмети; ж - долно засмукване; з - странично засмукване; и - наклонен засмукващ панел; й - двойно странично засмукване от галваничната вана; к - единично странично засмукване с презасмукване; м - пръстеновидно засмукване за ръчния заваръчен пистолет

Вентилаторът в системата за въздухообмен създава турбуленция по такъв начин, че прахът се локализира в малка зона и не се разпространява из помещението. Пример за такава инсталация е заваръчна станция, в която принудителната смукателна вентилация е представена от малък корпус. Засмукването е разположено в горната част на конструкцията.

Когато става въпрос за отклоняване на неопасни вещества, скоростта на движение е разрешена в следните граници:

• 0,5 - 0,7 m/s;
• 1,1 - 1,6 m/s в случаите, когато от помещението се извличат токсични примеси или метални пари.

В химическите лаборатории се монтират димни шкафове.

Аспирационните панели се използват, когато въздухът в затвореното пространство е наситен с токсични газове, прах и топлина. Панелът е разположен така, че токсичните съединения да са възможно най-далеч от работника. Изпускателните отвори са оборудвани с вграден двигател за бързо отстраняване на опасната суспензия. Тези устройства се използват в заваръчните станции при обработката на големи изделия. Те са разположени на разстояние до 3,5 м от заваряването и са оборудвани с вентилатори с един или два двигателя.

Скоростта на въздуха трябва да отговаря на следните критерии:

• 3,5 до 5 m/s, ако се отделя горещ прах;
• 2 до 3,5 m/s, ако се отделят токсични или непрахообразни суспензии.

Специалистите подчертават един важен момент - инсталирането на смукателна вентилация се извършва въз основа на предположението, че 1 m2 панел отнема 3,3 хил. m3 въздух на час.

Вградените аспиратори са подходящи в случаите, когато източникът на замърсяване се държи вертикално със специални подемници. Такива инсталации са широко разпространени в цеховете за галванична обработка на метали, където опасните вещества се изливат в специален контейнер и след това се изсмукват през малък отвор.

В конструктивно отношение вентилацията на помещенията се състои от няколко смукателни канала с тесен входящ отвор (до 10 cm), разположен на ръба на банята.

Физическа основа на вентилационната система

Вентилационната система за подаване и отвеждане на въздух е многофункционална система за свръхбърза обработка на смес от газ и въздух. Въпреки че е принудителна система за пренос на газ, тя се основава на разбираеми физически процеси.

За да се създаде ефектът на естествена конвекция на въздушните потоци, източниците на топлина се поставят възможно най-ниско, с въздухозаборници на тавана или под него.

Самата дума "вентилация" е тясно свързана с понятието конвекция. Той е един от ключовите елементи при движението на въздушните маси.

Конвекцията е явление, при което топлинната енергия циркулира между студените и топлите въздушни потоци. Съществува естествена и принудителна конвекция.

Малко училищна физика, за да разберете какво се случва. Температурата в помещението се определя от температурата на въздуха. Носителите на топлинна енергия са молекулите.

Въздухът е многомолекулна газова смес, състояща се от азот (78%), кислород (21%) и други примеси (1%).

Тъй като се намирате в затворено пространство (стая), температурата е нехомогенна в зависимост от височината. Това се дължи на неравномерността на концентрацията на молекулите.

Като се вземе предвид равномерността на налягането на газа в затворено пространство (стая), съгласно основното уравнение на молекулнокинетичната теория: налягането е пропорционално на произведението от концентрацията на молекулите и тяхната средна температура.

Ако налягането е едно и също навсякъде, тогава произведението на концентрацията на молекулите от температурата в горната част на помещението ще бъде еквивалентно на същото произведение на концентрацията от температурата:

p=nkT, up*Top=down*Top, up/down=Top/Top

Колкото по-ниска е температурата, толкова по-висока е концентрацията на молекулите и следователно толкова по-голяма е общата маса на газа. Ето защо топлият въздух е по-лек, а студеният - по-тежък.

Подходящата вентилация, съчетана с ефекта на конвекцията, може да поддържа температурата и влажността в помещението през периодите, когато основното отопление е автоматично изключено.

Следователно основният принцип на вентилацията става ясен: входът на въздуха обикновено е от долната част на помещението, а изходът - от горната. Това е аксиома, която трябва да се вземе предвид при проектирането на вентилационната система.

Изграждане на захранваща и изпускателна система

Както подсказва името ѝ, системата за захранване и изпускане се състои от две независими части, които осигуряват правилното функциониране на системата. Така подаващата част на системата осигурява принудително подаване на въздух в помещението, като го отоплява, почиства и може да го охлажда, ако е необходимо. Предназначението на втората част става ясно и от нейното име, а именно тя осигурява извеждането на въздуха от помещението. Много често в този случай се използват само въздуховоди, но понякога могат да се инсталират и специални системи за извличане.

Тъй като през зимата е необходимо да се затопли входящият въздух, често се използва сложно решение, което използва вид топлообменник. Той се нарича рекуператор. Тя работи на принципа, че излизащият от помещението въздух загрява входящия и по този начин двата потока не смесвайте.

Въздухообработващо устройство: основни компоненти и принцип на действие

Въздухозаборниците осигуряват постоянно подаване на свеж въздух, предварително филтриран, затоплен, охладен и в някои случаи изсушен. Почти всички модели имат възможност за регулиране на температурата на подавания въздух чрез отопление или охлаждане (ако има охлаждащо устройство).

За да разберете действието на климатичните инсталации, първо трябва да се запознаете с основните им елементи.

Вентилатор

Основният елемент на системата, който осигурява подаването на свеж въздух благодарение на положителното налягане, което генерира.

Филтър

Монтира се на входа на въздухопровода и има за цел да предпазва входящата въздушна маса от миризми, насекоми, прах и други механични примеси. В зависимост от инсталирания комплект филтри (груби/фини/електронни) нивото и качеството на филтрирания въздух зависи от качеството на въздуха.

Въздушна клапа

За управление на въздушния поток в зоната на всмукване и за изключване в случай на спиране на вентилационната система.

Нагревател за канали

Използва се за загряване на подавания въздух до желаната температура. Нагревателят на каналите може да бъде електрически или воден. Първите са свързани с отоплителната система (водопроводна или отоплителна) на сградата, а вторите се захранват от електрическата мрежа.

Заглушител

Проектиран за за намаляване на шумасъздадени от движението на въздуха в каналите и вибрациите на вентилатора.

Принципът на работа на климатиците за подаване на въздух се състои в подаване на пресен, предварително почистен, затоплен/охладен въздух с необходимата температура чрез принудително подаване на въздух през вентилатора.