Приточная и вытяжная вентиляция для жилых домов
Жизнедеятельность человека зависит от множества факторов, главным из которых является доступ к чистому кислороду. В сегодняшних реалиях ключевая задача сводится к обеспечению жилого пространства свежим воздухом, причём в достаточном объёме. С указанной задачей прекрасно справляется приточно вытяжная вентиляция – одна из самых популярных и востребованных систем воздухообмена.
Главное преимущество этой схемы – эффективная циркуляция кислорода, исключительный уровень фильтрации и отсутствие неприятных запахов внутри помещений. Приточная вентиляция способна за несколько секунд поглотить любые ароматы, раздражители, препятствовать их распространению по квартире.
У неопытного обывателя может сложиться мнение, что приточно вытяжная система вентиляции представляет собой сложно организованную схему, включающую в себя несколько элементов. В действительности такое устройство работает просто.
Устройство приточно вытяжной вентиляции включает в себя специализированные каналы, посредством которых осуществляется подвод воздушных потоков в комнату. Дополнительно прокладываются отводные конструкции. Вытяжная установка дополняется специальным вентилятором, обеспечивающим забор воздуха.
Внутри комнаты монтируется конвектор (компактная установка с приличным функционалом). Основное предназначение данного агрегата:
- очищение воздушных потоков, поступающих с улицы;
- охлаждение или нагрев кислорода (с учётом температуры за окном);
- корректировка температуры до значений, заданных при базовой настройке.
Ключевая особенность системы – интересный принцип работы приточно вытяжной вентиляции, на котором хотелось бы остановиться подробнее.
- 1. Мощным вентиляторам делегируются функции по нагнетанию воздуха внутрь помещения.
- 2. За счёт разности давления между «внутренним» и «внешним» кислородом, первый из них отводится во внешнее пространство через специальный клапан.
Совет! В доме для каждой комнаты должен устанавливаться отдельный клапан. Не стоит оборудовать одно решение на несколько помещений.
Комнатная приточно-вытяжная установка
Рассматривая данную систему, необходимо учитывать, что приточно вытяжная вентиляция в частном доме отличается от аналогичной в квартире. Для системы вентиляции в загородном объекте можно обустроить любое количество приточно-отводных каналов. В случае с многоквартирными домами речь идёт об общей и единственной системе, смежной для всех квартир. Впрочем, принцип работы приточно-вытяжной вентиляции достаточно прост, что не накладывает никаких ограничений на ее установку.
Учитывая функционально-конструкционные особенности системы, приточно-вытяжная схема вентиляции включает в себя ряд узлов, компонентов и деталей:
- Воздухозаборный сегмент включает в себя решетку, клапан регулировки и раструб. Компрессор позволяет гибко корректировать объём приточного воздуха.
- Фильтрационный механизм. Он состоит из нескольких очистных решений, частично совмещенных с воздухозаборным раструбом.
- Устройства подогрева кислорода до заданной пользователем температуры.
- Система воздуховодов (квадратные или круглые трубы произвольных габаритов). Основной частью является центральный канал, соединенный с коллектором и компрессором, от которого отходят элементы к каждому проветриваемому объекту.
- Приточного канала.
- Вытяжных решений, интегрированных в потолки и стены. Сквозь них и будет обеспечиваться отток загрязненного кислорода, водяного пара и углекислого газа.
- Воздуховода вытяжной системы (обеспечивает взаимодействие между коллектором и указанным каналом).
- Компрессорного устройства, обеспечивающего эффект разряжения кислорода внутри вытяжного канала.
- Отводной трубы, выводящей потоки вытяжного воздуха за помещение.
На основе перечисленных компонентов и узлов формируются приточно вытяжные системы механической вентиляции любого уровня сложности. В проектах, ориентированных на минимальное потребление энергии, функциональные элементы могут корректироваться. Чаще всего их комплектуют одним компрессорным блоком, посредством которого обеспечивается не только разрежение кислорода, но и его приток в отдельные участки системы. В энергосберегающих установках применяются устройства рекуперации.
Вне зависимости от внутреннего устройства, каждая система приточно-вытяжная система включает в себя специализированный блок управления. Он позволяет корректировать режим воздухообмена, отслеживать интенсивность процессов, управлять отдельными элементами и механизмом в целом. Функциональная вариативность – зало успеха такой системы, ведь для жилого дома достаточным будет 2-3 разовое проветривание, а для коммерческих объектов воздухообмен должен обеспечиваться в течение всего рабочего дня.
Невысокая энергоэффективность приточно-вытяжных систем нивелируется дополнительными механизмами и решениями. Шум, возникающий в процессе работы, легко устранить антивибрационными прокладками, дополнительными фильтрами.
В помещении, наполненном свежим воздухом, легче дышится, продуктивнее работается и крепче спится. Но открывать окно для проветривания каждые 2-3 часа проблематично, вы согласны? Особенно, в ночное время, когда все члены семьи сладко спят.
Одним из автоматизированных решений для этой задачи является приточно-вытяжная вентиляция (ПВВ) помещения. Но как правильно ее сделать? Мы поможем вам изучить принцип работы и разобраться с особенностями обустройства.
В нашей статье рассмотрены составные элементы приточно-вытяжной системы, правила их расчета и нормативы воздухообмена в помещениях различного типа.
Подобраны схемы обустройства вентиляции, фото с изображением отдельных элементов системы, приведены полезные видеорекомендации по устройству вентсистемы в частном доме своими руками.
Как часто мы проветриваем комнату? Ответ должен быть максимально честным: 1–2 раза в день, если не забыли открыть окно. А ночью сколько раз? Риторический вопрос.
Согласно санитарно-гигиеническим нормам общая масса воздуха в комнате, где постоянно находятся люди, должна полностью обновляться каждые 2 часа.
Под обычной вентиляцией понимают процесс обмена воздушных масс между замкнутым пространством и окружающей средой. Этот молекулярно-кинетический процесс предоставляет возможность удаления излишков теплоты и влаги с помощью фильтрационной системы.
Вентиляция также обеспечивает соответствие воздуха в помещении санитарно-гигиеническим требованиям, что накладывает собственные технологические ограничения на оборудование, которое будет генерировать этот процесс.
Вентиляционная подсистема – совокупность технологических устройств и механизмов для забора, отвода, перемещения и очистки воздуха. Она является частью комплексной системы коммуникаций помещений и зданий.
Рекомендуем не сопоставлять понятия вентиляции и кондиционирование – очень схожие категории, которые имеют ряд отличий.
- Основная идея. Кондиционирование обеспечивает поддержку определённых параметров воздуха в замкнутом пространстве, а именно температуру, влажность, степень ионизации частиц и тому подобное. Вентиляция же производит управляемую замену всего объёма воздуха через приток и отвод.
- Главная особенность. Система кондиционирования работает с воздухом, который находится в помещении и сам приток свежего воздуха может вообще отсутствовать. Система вентилирования всегда работает на границе замкнутого пространства и окружающей среды посредством обмена.
- Средства и методы. В отличие от вентиляции в упрощённом виде кондиционирование являет собой модульную схему из нескольких блоков, которая обрабатывает небольшую часть воздуха и таким образом поддерживает санитарно-гигиенические параметры воздуха в указанном диапазоне.
Система вентиляции в доме может быть расширена до любого необходимого масштаба и обеспечивает, в случае аварийной ситуации в помещении, довольно быструю замену всего объёма воздушной массы. Что происходит с помощью мощных вентиляторов, нагревателей, фильтров и разветвлённой системы трубопроводов.
Вам может быть интересна информация от обустройстве вентиляционного трубопровода из пластиковых воздуховодов, рассмотренная в другой нашей статье.
Выделяют несколько классов вентиляции, которые можно разделить относительно способа генерации давления, распространения, архитектуры и назначения.
Искусственное нагнетание воздуха в системе производится с помощью нагнетательных установок — вентиляторов, воздуходувок. Увеличив давление в системе трубопроводов, можно перемещать газовоздушную смесь на большие расстояния и в значительном объёме.
Это характерно для промышленных объектов, производственных помещений и общественных объектов с центральной системой вентилирования.
Рассматривают системы вентиляции местные (локальные) и центральные. Локальные системы вентиляции — «точечные» узконаправленные решения для конкретных помещений, где необходимо строгое соответствие стандартам.
Центральное вентилирование предоставляет возможность создать регулярный обмен воздуха для значительного количества одинаковых по назначению помещений.
И последний класс систем: приточные, вытяжные и комбинированные. Приточно-вытяжные системы вентиляции обеспечивают одновременный приток и вытяжку воздуха в пространстве. Это наиболее распространённая подгруппа систем вентилирования.
Такие конструкции обеспечивают лёгкое масштабирование и обслуживание для самых разнообразных помещений промышленного, офисного и жилого типа.
Приточно-вытяжная вентиляционная система являет собой многофункциональный комплекс сверхбыстрой обработки газовоздушной смеси. Хоть это и система принудительной транспортировки газа, но в её основе лежат вполне объяснимые физические процессы.
Само слово «вентиляция» тесно связано с понятием конвекции. Она является одним из ключевых элементов при перемещении воздушных масс.
Конвекция — явление циркуляции тепловой энергией между холодными и теплыми потоками газа. Существует естественная и принудительная конвекция.
Немного школьной физики для понимания сути происходящего. Температура в комнате определяется температурой воздуха. Переносчиками тепловой энергии являются молекулы.
Воздух — многомолекулярная газовая смесь, которая состоит из азота (78%), кислорода (21%) и остальных примесей (1%).
Находясь в замкнутом пространстве (помещении), имеем неоднородность температуры относительно высоты. Это связано с неоднородность концентрации молекул.
Учитывая равномерность давления газа в замкнутом пространстве (помещении), согласно основного уравнения молекулярно-кинетической теории: давление пропорционально произведению концентрации молекул на их среднюю температуру.
Если давление везде одинаково, тогда произведение концентрации молекул на температуру в верхней части комнаты будет эквивалентна такому же произведению концентрации на температуру:
Чем ниже температура, тем больше концентрация молекул, а значит и больше общая масса газа. Поэтому говорят, что тёплый воздух «легче», а холодный — «тяжелее».
В связи с вышеизложенным становится ясен основной принцип обустройства вентиляции: подача (приток) воздуха обычно оборудуется снизу помещения, а отвод (вытяжка) — сверху. Это аксиома, которую требуется учитывать во время проектирования системы вентиляции.
Приточно-вытяжная вентиляция взаимодействует с двумя разными по составу и назначению потоками воздуха, которые впоследствии обрабатываются.
В ПВВ всё необходимое оборудование и дополнительные системы размещены в едином каркасе, который можно устанавливать внутри лоджии, на чердаке, на стене снаружи дома и т.д.
Специальная конструкция установки предоставляет широкие возможности по обеспечению вентилирования практических любого количества комнат в здании.
Кроме основной функции перемещения воздуха, приточно-вытяжная вентиляция включает в себя следующий арсенал вспомогательных подсистем и дополнительных функций.
- охлаждение и подогрев воздуха;
- ионизация и увлажнение частиц;
- обеззараживание и фильтрация воздуха.
Рассмотрим типичный рабочий цикл приточно-вытяжной системы вентилирования, которая базируется на двухконтурной модели транспортировки.
На первом этапе происходит забор холодного воздуха от окружающей среды и вытяжка тёплого воздуха из помещения. С обеих сторон воздух проходит систему очистки.
После холодный воздух передаётся в калорифер (нагреватель) — характерно для ПВВ с рекуперацией тепла. Кроме того, тепло холодному газу передаётся от вытяжного тёплого воздуха — характерно для обычных систем.
После нагревания и обмена теплом вытяжной отработанный воздух отводится через внешний канал, а нагретый свежий воздух подаётся в помещение.
Главными принципами работы приточно-вытяжной вентиляции являются эффективность и экономия.
Классическая схема приточно-вытяжной вентиляции имеет следующие преимущества:
- высокая степень очистки входного потока
- доступная эксплуатация и обслуживание съёмных элементов
- целостность и модульность конструкции.
Для расширения функционала приточно-вытяжные установки оснащают вспомогательными блоками управления и контроля, фильтр-системами, датчиками, автотаймерами, шумоглушителями, сигнализаторами перегрузки электродвигателей, рекуперативными блоками, поддонами для конденсата и т. п.
С проектированием системы вентиляции связано достаточно много вопросов, поскольку в случае ошибочного расчёта характеристик из вполне экономичного вентиляционного комплекса можно получить расточительного «монстра» энергоресурсов.
Что напрямую влияет на финансовые затраты его обслуживания. В результате сама идея экономичной эксплуатации оборудование не рассматривается.
Дабы корректно спроектировать приточно-вытяжную вентиляцию рекомендуется произвести алгебраические расчёты производительности установки и динамические параметры воздушных потоков.
Есть несколько разнообразных методик и алгоритмов вычислений, но нашему вниманию будет представлен один из самых простых и надёжных вариантов.
Всё что связано со второстепенными процессами увлажнения, дополнительной ионизации и вторичной очистки на данном этапе можно не учитывать.
Приводить полный перечень санитарных норм и правил (СНиП), которые выдвигаются к различным системам вентилирования нерационально, поскольку материала хватит на пару книг, но знать опорные константы для жилых и офисных помещений необходимо.
Что касается офисных помещений, при построении системы вентиляции основное внимание обращается на те помещения, где будет находится персонал офиса.
Далее все нормативы указываются в расчёте на одного человека. В классическом офисном здании на одном этаже располагается полноценный набор разнообразных по назначению помещений.
Например, в кабинете за один час должна происходить замена 60 кубов воздуха, в операционных залах — 30-40 м 3 , в санузле — 70 м 3 , в курилке — более 100 м 3 , в коридорах и вестибюлях — 10 м 3 .
Согласно общих санитарных норм для жилых помещений, в один час происходит полный обмен воздушной массы в количестве 30 м 3 в расчёте на одного человека — расчёт по количеству жильцов.
Существует ещё один подход в расчёте объёма воздуха — по площади. На каждый квадратный метр жилого пространства приходится 3 м 3 .
Для остальных подсобных помещений имеются готовые нормативные параметры. Так, кухня с электроплитой — более 60 м 3 , с газовой плитой — более 80 м 3 , ванная — не менее 25 м 3 и т. д.
Кроме того, необходимо помнить, что для жилых комнат скорость воздушных потоков составляет не более 2 м/с, а для кухни и санузла скорость должна быть в 4-6 м/с.
Переходим непосредственно к характеристикам и формулам. Вычисления происходят в несколько этапов, на каждом из которых мы высчитываем одну из характеристик системы вентиляции.
Рассмотрим вычисление рабочего объёма воздуха (м 3 /ч).
Для офиса рекомендуем делать расчёт по количеству людей:
Где N — количество человек одновременно находящихся в помещении.
Для квартир и частных домов необходимо производить просчёт относительно объёма жилого пространства:
Где: 2 — коэффициент кратности обмена воздуха в единицу времени (за 1 час); S — жилая площадь; H — высота помещений.
Сечение воздуховода для вентиляции рассчитывается в см 2 . Магистральные воздуховоды бывают двух типов в сечении: круглые и прямоугольные.
Площадь сечения трубы рассчитывается по соотношению:
Где: Sсечен — площадь сечения; V — объём воздуха (м 3 /ч); 2,8 — коэффициент согласования размерностей; ω — скорость потока в магистрали (м/с).
Скорость потока воздуха, проходимого по магистрали, обычно эквивалентна 2-3 м/с.
Рассмотрим далее как вычислить количество и размер диффузоров. Габариты распылителя обычно выбирают в 1.5-2 раза больше от площади сечения основной магистрали.
С количеством диффузоров немного сложнее, их вычисляют по формуле:
N=V/(2820*ω*d 2 ),
Где: N – искомое количество диффузоров; V – расход воздушной массы (м 3 /ч); ω – скорость потока воздуха (м/с); d – диаметр диффузора (м), если он круглый.
Если диффузор прямоугольного сечения, тогда:
N=π*V/(2820*ω*4*a*b),
Где: π — число Пи, a и b — габариты сечения.
Известны две наиболее важные характеристики вентиляционного блока — мощность и степень генерируемого давления. Мощность вентиляционной станции высчитывается так:
Где: ΔT — дельта температур воздуха на входе/выходе (°С); V — расход воздушной массы (м 3 /ч); Cv — теплоёмкость воздуха (0,336 Вт*ч/м³*°С).
Генерируемое давление определяется по характеристической кривой производительности главного вентилятора.
Этот параметр должен быть эквивалентен аэродинамическому сопротивлению воздушной сети. Производители вентиляторов предоставляют график кривой в техническом паспорте на изделие.
Кроме того, немаловажно иметь общее представление о нагревателе входного потока воздуха — калорифере. Это обособленная часть вентиляционной системы, где происходит нагревание воздуха. Проходя, например, через тепловой радиатор, воздух тем самым нагревается.
В заключение стоит упомянуть о напряжении сети питания для вентиляционного блока. Рекомендуется использовать сеть напряжения 380 В, она обеспечит надёжную эксплуатацию установки любой мощности.
С монтажом вентиляционной установки приточного типа домашний мастер, вне сомнений смог бы справиться без привлечения рабочих.
Однако стоит помнить, что работы проводятся на опасной для неопытного исполнителя высоте. Потому лучше привлечь тех, кто имеет опыт, инструменты и страховочные приспособления для выполнения следующих этапов:
По завершению вовсе непростых манипуляций по монтажу непосредственно приточной установки останется только ее подключить к коммуникациям.
Рассмотрим подробнее этот процесс с помощью следующей фотоподборки.
Сведения о последовательности монтажа принудительных вентиляционных установок поможет избежать многих грубейших ошибок, допускаемых неопытными монтажниками.
При разработке качественной естественной приточно-вытяжной вентиляции, большинство специалистов соблюдают некий «устав» проектно-монтажных работ.
Эти правила помогают создать действительно эффективные и экономичные решения даже для самых нестандартных расположений комнат и подсобных помещений в частном доме и многокомнатной квартире многоэтажки.
Коридоры в этом случае выступают в роли проточных пространств. Поэтому главный вентиляционный блок системы нужно располагать по центру дома, в верхней части коридоров или подсобных помещений.
Например, вентиляционный модуль для 2-этажного частного дома можно расположить на первом этаже вверху подсобного помещения или основного коридора. Для 1-этажного дома, как вариант, в нижней части чердака.
Прокладывая магистральный трубопровод, нужно помнить что приточный воздух должен идти в жилые комнаты, а вытяжной — уходить через кухни и подсобные помещения.
Поэтому приточные диффузоры размещаются на условной границе «комната-среда», а вытяжки на кухне, в ванной, подсобке, туалете.
Существуют замечания касательно высоты расположение входных и выходных воздушных проёмов. Выход вентиляционной системы размещают обязательно выше уровня крыши здания.
Это обезопасит ПВВ от вторичного забора только что выведенного воздуха через вытяжные отверстия.
Забор свежего воздуха необходимо производить на высоте не менее 2 метров от поверхности земли.
Потому что мелкие абразивные частички и пыль может подниматься с помощью ветровых потоков на высоту более 1 метра и залетать в приточные диффузоры, тем самым быстро засорять фильтры первичной очистки.
В ролике рассказывают и демонстрируют особенности проектирования и монтажа ПВВ в частном доме:
Ещё один наглядный пример готового решения для вентиляции частного 1-этажного деревянного дома:
Резюмируя вышеизложенную информацию, отметим что приточно-вытяжная вентиляция несложная для проектирования, доступная для приобретения и монтирования система.
Вентиляция в совокупности с системой отопления позволяет организовать баланс свежего и тёплого воздуха в помещении.
Вы занимались обустройством вентиляции на даче? Или знаете секреты проектирования и монтажа вентсистемы в квартире? Поделитесь, пожалуйста, своим опытом — оставляйте свои комментарии к этой статье.
04 Апр 2019 admin 12