Почему обратная тяга в вентиляции в частном доме
Обратная тяга в вентиляции частного дома: почему вентиляция работает в обратную сторону и как это устранить
Для создания комфортных условий необходим достаточный приток свежего воздуха. При неправильном функционировании системы воздухообмена может возникнуть обратная тяга в вентиляции частного дома, что плохо влияет на его микроклимат.
В этом случае необходимо разобраться и устранить причины изменения направления потока.
Обратная тяга возникает при наличии просчетов в проектировании вентиляционной системы или недостаточно квалифицированном ее исполнении. Но так как воздух обладает хорошо изученными физическими свойствами, то легко можно выявить причины происхождения проблемы и найти способы для ее устранения.
При моделировании воздухообмена для небольших объемов, которые характерны для частных домов, можно пренебречь такими параметрами воздушной среды как степень сжатия и неравномерная плотность. В этом случае основной физический закон приточно-вытяжной вентиляции можно сформулировать следующим образом: разность объема поступающего и выходящего воздуха за любой период времени равна нулю.
Вытяжную вентиляцию устанавливают в местах наибольшего скопления загрязняющих аэрозолей. Это ванная комната, кухня и служебные помещения. Некоторые вытяжки снабжают вентиляторами для принудительного увеличения объема удаляемого воздуха.
Приточную вентиляцию устанавливают в жилых комнатах для поступления свежего воздуха в места постоянного пребывания людей. Как правило, она принудительного типа с заранее заданными объемами входящего потока. Это необходимо для точного поддержания параметров микроклимата, таких как температура, влажность и кислородный режим.
Таким образом, чаще всего объемы поступления воздуха в разных местах дома фиксированы, а распределение выходящего воздуха по отверстиям переменно. Если в определенный момент времени часть вытяжной системы пропускает поток больший, чем обеспечивает приточная вентиляция, происходит компенсация недостающего объема через отверстия, предназначенные для выпуска воздуха.
Чтобы предотвратить такой сценарий необходимо при разработке системы вентиляции выполнить следующий комплекс действий:
- на каждое вытяжное отверстие установить обратный клапан для недопущения через него притока воздуха;
- организовать одно или несколько резервных приточных отверстий естественного типа для компенсации недостающего объема.
Сечение отверстий у резервных приточных устройств нужно рассчитывать таким образом, чтобы они суммарно могли компенсировать максимальный объем недостающего воздуха. Каждое из них необходимо снабдить обратным клапаном, чтобы исключить отток воздуха. Это чревато обледенением и закупоркой приточек зимой.
Свою роль в воздушный баланс дома вносит фильтрация – неконтролируемый пропуск воздуха через щели и неплотности. Если это явление интенсивное, то невозможно провести точные расчеты параметров вентиляционной системы.
Кроме того, инфильтрация (фильтрация направленная внутрь) позволяет проникать воздуху в помещение без обработки его пылевыми фильтрами и без нагрева до нужной температуры зимой. Поэтому это явление нужно полностью ликвидировать или сделать его влияние на общий воздухооборот незначительным.
Открытые окна, балконы и мансардные двери создают дополнительный воздухообмен. Заранее надежно просчитать его невозможно, так как скорость и даже вектор потока зависит от множества факторов, прежде всего внешней и внутренней температуры, а также направления и интенсивности ветра. Единственным решением при обнаружении возникновения обратной тяги в воздуховодах может быть установка обратных клапанов.
В холодное время дополнительным вытяжным устройством переменной мощности служит дымоход. По нему горячий воздух с продуктами горения выходит наружу, внося существенный вклад в суммарное значение объема вытяжного потока.
Объем выходящего через дымоход воздуха зависит от мощности котла. Для заводских изделий его легко рассчитать, так как в инструкции есть таблицы, в которых указаны минимальное сечение дымохода и скорость выброса продуктов горения для конкретной модели. Если печь или котел изготовлены самостоятельно, то приблизительное значение объема удаляемого воздуха нужно взять из технической документации аналогичного по параметрам устройства.
Если рассматривать дымоход как вытяжной канал, то его спецификой является невозможность установки на нем обратного клапана. Альтернативой может стать интегрированный дымосос, но только в том случае, если его монтаж технически возможен. Тогда отопление можно включать в модель как вытяжку с вентилятором.
К расчету баланса воздуха при наличии дымохода необходимо подойти ответственно. Даже однократный реверс потока способен полностью испортить интерьер помещения. Кроме того, при большом пламени существует риск возникновения пожара, а также возможность отравления людей продуктами горения.
Уменьшение скорости потока относительно расчетной даже в одной приточке или вытяжке ведет к дисбалансу воздухооборота в доме. Это сказывается на работе остальных устройств, в которых происходит компенсационное изменение параметров потока, в том числе может возникнуть реверс. Поэтому необходимо обследовать все места поступления и оттока воздуха и тогда получится выяснить, почему общедомовая вентиляция работает, направляя поток в обратную сторону.
Уменьшение скорости воздуха в приточной установке с вентилятором может быть вызвано следующими причинами:
- Потеря мощности двигателя, вибрация вентилятора и другие признаки износа оборудования. Необходимо провести ремонт и устранить выявленные неисправности.
- Сбой в настройке параметров системы. Нужно перенастроить систему или отремонтировать управляющий блок.
- Загрязнение фильтров. Самая распространенная причина снижения мощности приточной вентиляции. Необходима очистка или замена вкладыша.
- Загрязнение вентиляторов. В результате налипания загрязнителей изменяется геометрия лопастей. Тогда при том же количестве оборотов уменьшается напорная характеристика устройства.
- Уменьшение живого сечение канала. Оно может произойти в любом узле приточной системы, через который проходит воздух: труба, рекуператор, калорифер и т.д. Необходимо проводить их регулярную сервисную чистку.
- Частичное или полное закрытие внешней решетки. Фильтрующая решетка может быть забита насекомыми, листвой и другим мусором. Зимой возможно заметание ее снегом. Поэтому нужно периодически проверять ее пропускную способность.
При естественной приточной вентиляции частой причиной, приводящей к недостаточному притоку, а иногда и возникновению обратной тяги, является эффект разряженного воздуха с уличной стороны. Такое явление может возникнуть с подветренной стороны здания. Его можно устранить, использую специальные ограждения возле воздухозаборного отверстия.
Причины плохой работы вытяжки принудительного типа такие же, как и у приточного устройства. Но чаще всего проблема возникает не из-за загрязнения фильтров (которые не всегда устанавливают на вытяжку), а вследствие сужения живого сечения вентиляционного канала.
В отличие от свежего воздуха, удаляемый поток несет влагу, пары, мелкие капли жира, которые прилипают к стенкам вентиляционного канала. Со временем на внутренней стороне образуются наросты, создающие аэродинамическое сопротивление, что приводит к уменьшению объема выходящего воздуха. При этом само вытяжное устройство может работать исправно.
В частных домах вентиляционный канал проектируют так, чтобы можно было без особых усилий провести его визуальный осмотр. Это необходимо делать 2-3 раза в год и при обнаружении образовавшихся сужений прочищать их самостоятельно или с помощью работников организаций, предоставляющих такие услуги.
Существуют правила расположения труб вытяжной системы на крыше. Если их игнорировать, то в зависимости от погодных условий может возникнуть ветровой подпор, который приводит к замедлению скорости вентиляции или даже опрокидыванию тяги. Индикатором, указывающим именно на эту причину, являются переменные, а не постоянные проблемы с воздухооборотом.
Положение дымовых труб относительно элементов крыши регламентировано п. 6.6.12 СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Оно прописано в этом документе на основании расчетов ветрового подпора, поэтому его можно применять и для труб вентиляции.
Часто возникает ситуация, когда при постройке дома все нормы по размещению вентиляционных выходов были соблюдены, но в дальнейшем произошло изменение ландшафта, приведшее к образованию зон ветрового подпора:
- модификация геометрии крыши (в том числе установка спутниковой антенны);
- постройка в непосредственной близости высокого строения;
- выросшее вблизи дерево.
В этом случае можно перенести выход вентиляционного канала в другое место, увеличить высоту трубы или постараться удалить причину, создающую зону ветрового подпора.
Также нужно проверить качество работы дефлектора. Если он имеет механические повреждения или в результате плохого крепления изменил свое положение относительно трубы, то это также может быть причиной возникновения проблем. Значительно увеличить тягу можно заменив обыкновенный дефлектор на ротационный.
В частных домах получила распространение система воздуховодов, соединяющая несколько вытяжных отверстий с одной вентиляционной шахтой. Некоторые точки могут быть снабжены устройствами принудительного забора воздуха, такими как кухонная вытяжка или канальный вентилятор.
Возникновение обратной тяги в одной из ветвей воздуховода может быть вызвано не только описанными выше проблемами с общей вытяжкой, но и перераспределением вектора потока внутри системы вентиляционных каналов.
Для предотвращения такого сценария применяют установку обратных клапанов для каждой из ветвей воздуховода. Эти устройства пропускают поток в одном направлении и закрывают сечение канала при его реверсе.
Как правило, при монтаже воздуховода специалисты устанавливают обратные клапаны. Его может не быть в случае дополнительной врезке ветвей, если монтаж был произведен позднее. В этом случае надо установить такое устройство. Сделать это можно самостоятельно без перестройки всей системы воздуховодов. Для этого необходимо:
- приобрести клапан подходящих размеров;
- разобрать систему воздуховодов в том месте, куда он будет установлен;
- отрезать часть прямоугольного канала или гибкой трубы размером с длину клапана;
- собрать систему с клапаном;
- проверить ее герметичность.
Если обратный клапан установлен, но происходит возникновение обратной тяги, то это значит, что устройство неисправно.
Причин может быть несколько:
- возникновение щели в мембране, створке или оболочке клапана;
- износ движущих частей, в результате чего не происходит закрытие створки или мембраны;
- попадание плотного мусора (например, куска бумаги или крупного жука), который мешает полному закрытию устройства.
В любом случае, необходимо разобрать часть воздуховода и снять клапан. При невозможности его ремонта следует приобрести устройство таких же размеров и собрать воздуховод заново.
Как сделать приточную вентиляцию для предотвращения обратной тяги в вытяжках:
Правильная работа вытяжной и, особенно, приточной вентиляции является залогом отсутствия обратной тяги. Для этого необходимо периодически проводить осмотр устройств и проводить для них замеры скорости потока.
К сожалению, вентиляционная система иногда работает некорректно. Это когда начинает дуть из вентиляции обратно в жилые помещения дома. С собой воздух из вентшахты приносит неприятные ароматы, и это чувствуется сразу. Не стоит откладывать решение данной проблемы в долгий ящик, потому что сама собой она не решится. Давайте разберемся, почему же вентиляция работает в обратную сторону.
Что собой представляет эта вентиляционная система? По сути, это комплекс воздуховодов в частном доме или система шахт в многоквартирном доме, в которых есть один основной стояк, протянутый от подвала до крыши. Именно он создает тягу за счет разности температуры внутри помещений и снаружи. И чем больше эта разница, тем сильнее работает вытяжка. Добавим ветровое перпендикулярное давление по типу перекрестных участков. Это когда ветер дует в горизонтальном направлении относительно стояка, и за собой он тянет воздух из вентиляции. То есть, отсос воздуха из помещений происходит естественным путем, а не при помощи дополнительного оборудования типа вентилятор.
Конечно, в такой системе должен присутствовать приток воздуха, чтобы внутри дома не образовался вакуум или не понизилась тяга. Поэтому в фундаменте оставляют отдушины или делают отверстия в полу первого этажа.
Если система вентиляции работает некорректно, значит, на то есть причина. Их много, но основных две:
- Отсутствует приточная вентиляция.
- Температура внутри помещений ниже, чем на улице. Обычно это случается летом, когда стоит жара.
Но основная все же причина – это отсутствие приточных потоков воздуха. Обычно в квартирах выводы в вентиляционную шахту производят через ванную, туалет и кухню. А приток воздуха происходил через окна (их неплотности) и входную дверь. Сегодня, когда вместо деревянных окон устанавливаются пластиковые с полной герметизацией стыков и соединений, проблема притока стала серьезной. Чаще всего обратная тяга появляется из-за этого. Эту проблему решают установкой в оконные системы приточных клапанов.
К другим причинам нарушения тяги и появления обратного потока относятся:
- неисправности самой системы;
- установка вентиляторов вместо решеток;
- установка проточной вытяжки, которую подсоединяют к вентканалу;
- отсутствие зонта на крыше или разрушение устья канала.
К причинам неисправности можно отнести большое количество факторов. Главное надо понимать, что когда дует из системы вентиляции в квартире – это не одно и тоже, если этот же эффект появился в частном доме. То есть, неисправности в двух зданиях могут быть разными, потому что нарушение тяги в них имеет разные причины.
К примеру, в квартире чаще всего это происходит за счет установки вентилятора или вытяжки в кухне, который начинает давить по своему каналу, а воздух внутри, двигаясь к стояку с давлением, не успевает пройти всей массой вверх. То есть, частично он попадает в соседний канал туалета или ванной. Именно в этих помещениях и образуется обратный эффект. То же самое происходит в обратном направлении, если в кухне вентилятор отключен, а в туалете включен. Такое случается и с соседними квартирами, расположенными одна над другой.
Это говорит о том, что нельзя бездумно устанавливать дополнительные вытяжные приборы, не рассчитав их мощность. И чем мощнее вентилятор, тем сильнее обратная тяга системы вентиляции в квартире многоэтажного дома.
В частном доме произойти это по данной причине не может, потому что на стадии проектирования сегодня стараются вентиляционные каналы распределять по всем комнатам по отдельности. То есть, в кухне устанавливается свой стояк, в туалете и ванной свой отдельный. Но в доме иногда возникает другая проблема. Чаще всего стояки объединяют в один или два общих канала внутри чердака, а затем одну или две трубы выводят сквозь кровельное покрытие. И здесь в системе вентиляции появляются горизонтальные участки. Главная задача проектировщика – использовать как можно меньше такого типа воздуховодов, и довести до минимума угол наклона горизонтальных участков (снижение должно быть минимальным). То есть, чем круче этот участок, тем лучше движение воздуха вверх.
И еще три причины:
- Отсутствие теплоизоляции. Холодный воздух зимой проникает в воздуховоды, где замерзает, превращаясь в наледь. Это обычно происходит в устье канала. Последствия – уменьшение сечения.
- Отсутствие зонта (козырька), что может привести к заливе дождя и снижению тяги. Это нарушает воздухообмен.
- Вентиляция в доме замусорилась.
Итак, чтобы убрать обратную тягу, надо в первую очередь понять, почему она появляется.
Как уже было сказано выше, обратная тяга в вентиляции появляется по двум основным причинам:
- Полная герметичность помещений.
- Установка дополнительных вытяжных приборов в вентканалы.
Все остальные причины являются второстепенными, одни из которых обратную тягу не создают, а просто вентиляция перестает работать. С вентиляцией в квартире сложнее, потому что сама система – это сложный комплекс каналов, часто изготовленных из бетона. От стояка по все квартиры отходят ответвления, по которым воздух из помещений должен удаляться на улицу. И если сосед на нижнем этаже установи мощную кухонную вытяжку, то обратный поток воздушных масс будет чувствовать не только он, но и соседи с ближних к нему этажей.
В частном доме возникает обратная тяга по другим причинам, потому что вентиляция в квартире отличается от вентиляционной системы частного дома. Именно здесь установка вентиляторов может решить проблему. Но только надо определить место установки по разным стоякам.
- Есть два способа:
- Самый простой – приложить ладонь с вентиляционному отверстию, и в случае исправной вентиляции, Вы должно почувствовать движение воздушного потока.
- Приложить к решетке салфетку или бумажный лист. Если первая держится на второй, значит, тяга хорошая, обратного эффекта нет.
Проблемы с вентиляцией встречаются обычно после многолетней эксплуатации дома.
- Ее сечение становится меньше за счет опавшего внутрь мусора, грызунов и птиц.
- Разрушение стенок вентканалов за счет конденсата.
- Отсутствие оголовка – это попавшие внутрь атмосферные осадки.
Все это снижает тягу, а значит, внутри квартир повышается влажность, а неприятные запахи станут извечными спутниками комнат. Что делать?
Наверное, многие подумали, что разговор заходит об установке вентиляторов на месте вентиляционных решеток. Никто этого делать не запрещает, хотя выше уже описано, к чему это может привести.
Разговор идет о вентиляторе, который устанавливается в систему на крыше. Это может быть механический дефлектор или ротационная турбина. Оба прибора работают от дуновения ветра, поэтому в безветренную погоду от них толку нет. Хотя, как показывает практика, именно установка этих приспособлений резко увеличивает тягу и предотвращают обратный поток.
Что касается вентиляторов на вентиляционных решетках, то стоит в первую очередь рассчитать их мощность. Она зависит от сечения вентиляционных каналов и от такого показателя, как воздухообмен в помещениях. К примеру, на кухне этот показатель должен варьироваться в диапазоне 12-20 м³/час в зависимости от типа плиты и количества конфорок.
Для этого надо рассчитать объем кухни. К примеру, площадь помещения 3х4 м при высоте потолков 3 м, объем будет составлять 36 м³. Теперь полученное значение умножаем на коэффициент 12-20. При минимальном значении производительность вентилятора равна 432, при максимальном 720 м³/час.
Что нужно делать, чтобы не образовалась обратная тяга.
- Содержать систему вентиляции в исправном состоянии.
- Не устанавливать в вентканалы вентиляторы и вытяжки. Используйте вытяжку рециркуляционного действия или выводите ее отток за пределы помещения на улицу: через стену или оконное стекло.
- Устанавливайте дефлекторы или ротационные турбины на конец стояка.
- Организуйте приток воздуха в помещения любыми способами.
- Устанавливайте межкомнатные двери, которые перекроют движение воздуха между помещениями. Сильные сквозняки также являются причинами обратного потока.
- Проводите зимой чистку вентиляционной системы от снега и наледи.
- Производите периодическую проверку вентиляции.
