Снабдяваща и смукателна вентилация: принцип на работа и конструктивни характеристики

В стая, пълна с чист въздух, можете да дишате по-лесно, да работите по-продуктивно и да спите по-добре.Но отварянето на прозореца за вентилация на всеки 2-3 часа е проблематично, съгласни ли сте? Особено през нощта, когато всички членове на семейството спят дълбоко.

Едно от автоматизираните решения за тази задача е снабдителната и смукателна вентилация (PVV) на помещението. Но как да го направите правилно? Ще ви помогнем да изучите принципа на работа и да разберете характеристиките на подредбата.

Нашата статия разглежда компонентите на захранващата и изпускателната система, правилата за тяхното изчисляване и стандартите за обмен на въздух в помещения от различни типове.

Предоставени са диаграми за подреждане на вентилацията, снимки, изобразяващи отделни елементи на системата, и полезни видео препоръки за инсталиране на вентилационна система в частен дом със собствените си ръце.

Какво е вентилация?

Колко често проветряваме помещението? Отговорът трябва да бъде възможно най-честен: 1-2 пъти на ден, ако се сетиш да отвориш прозореца. И колко пъти през нощта? Риторичен въпрос.

Съгласно санитарните и хигиенните стандарти, общата въздушна маса в помещение, където хората постоянно присъстват, трябва да се обновява напълно на всеки 2 часа.

Конвенционалната вентилация се отнася до процеса на обмен на въздушни маси между затворено пространство и околната среда. Този молекулярен кинетичен процес осигурява способността за отстраняване на излишната топлина и влага с помощта на система за филтриране.

Вентилацията също така гарантира, че въздухът в помещението отговаря на санитарно-хигиенните изисквания, което налага своите технологични ограничения върху оборудването, което ще генерира този процес.

Вентилационната подсистема е съвкупност от технологични устройства и механизми за всмукване, изпускане, движение и пречистване на въздуха. Той е част от цялостна комуникационна система за помещения и сгради.

Препоръчваме да не сравнявате концепции вентилация и климатизация – много подобни категории, които имат редица разлики.

1. Основна идея. Климатизацията осигурява поддържането на определени параметри на въздуха в затворено пространство, а именно температура, влажност, степен на йонизация на частиците и др. Вентилацията произвежда контролирана подмяна на целия обем въздух чрез приток и изход.
2. Основна характеристика. Климатичната система работи с въздуха, който е в помещението и самият приток на свеж въздух може напълно да липсва. Вентилационната система винаги работи на границата между затвореното пространство и околната среда чрез обмен.
3. Средства и методи. За разлика от вентилацията в опростен вид, климатизацията е модулна схема от няколко блока, която обработва малка част от въздуха и по този начин поддържа санитарно-хигиенните параметри на въздуха в определен диапазон.

Система вентилация в къщата може да се разшири до всеки необходим мащаб и осигурява, в случай на авария в помещението, доста бърза подмяна на целия обем въздушна маса. Какво се случва с помощта на мощни вентилатори, нагреватели, филтри и обширна тръбна система.

Може да се интересувате от информацията за подреждането на вентилационен тръбопровод от пластмасови въздуховоди, разгледана в нашата друга статия.

В допълнение към основната функция, вентилационните системи могат да бъдат част от интериор в индустриален стил, който се използва за офиси и търговски помещения, места за забавление

Има няколко класа вентилация, които могат да бъдат разделени според метода на генериране на налягане, разпределение, архитектура и предназначение.

Изкуственото впръскване на въздух в системата се извършва с помощта на инжекционни агрегати - вентилатори, вентилатори. Чрез увеличаване на налягането в тръбопроводната система е възможно сместа газ-въздух да се движи на големи разстояния и в значителни обеми.

Това е типично за промишлени съоръжения, производствени помещения и обществени обекти с централна вентилационна система.

Генерирането на въздушно налягане в системата може да бъде няколко вида: изкуствено, естествено или комбинирано. Често се използва комбиниран метод

Разглеждат се локални (локални) и централни вентилационни системи. Системите за локална вентилация са „точкови“, тясно насочени решения за конкретни помещения, където е необходимо стриктно спазване на стандартите.

Централната вентилация дава възможност за създаване на регулярен въздухообмен за значителен брой помещения със същото предназначение.

И последният клас системи: захранващи, изпускателни и комбинирани. Приточните и изпускателните вентилационни системи осигуряват едновременно подаване и отвеждане на въздух в помещението. Това е най-често срещаната подгрупа вентилационни системи.

Такива дизайни осигуряват лесно мащабиране и поддръжка за голямо разнообразие от промишлени, офисни и жилищни помещения.

Физическа основа на вентилационната система

Системата за захранване и изпускателна вентилация е многофункционален комплекс за ултра-бърза обработка на сместа газ-въздух. Въпреки че това е система за принудителен транспорт на газ, тя се основава на напълно разбираеми физически процеси.

За да се създаде ефект на естествена конвекция на въздушните потоци, източниците на топлина се поставят възможно най-ниско, а изпускателните елементи се поставят в тавана или под него

Самата дума "вентилация" е тясно свързана с концепцията за конвекция. Той е един от ключовите елементи в движението на въздушните маси.

Конвекцията е явлението на циркулация на топлинна енергия между студени и топли газови потоци. Има естествена и принудителна конвекция.

Малко училищна физика, за да разберете същността на случващото се. Температурата в помещението се определя от температурата на въздуха. Молекулите са носители на топлинна енергия.

Въздухът е мултимолекулна газова смес, която се състои от азот (78%), кислород (21%) и други примеси (1%).

Намирайки се в затворено пространство (стая), имаме нееднородност на температурата спрямо височината. Това се дължи на хетерогенността на концентрацията на молекулите.

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

Ако налягането е еднакво навсякъде, тогава произведението от концентрацията на молекулите и температурата в горната част на помещението ще бъде еквивалентно на същия продукт от концентрация и температура:

p=nkT, n_{Горна част}*T_{Горна част}=n_отдолу*T_отдолу, н_{Горна част}/н_отдолу= Т_отдолу/T_{Горна част}

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

Правилната вентилация, съчетана с ефекта на конвекция, може да поддържа зададената температура и влажност в помещението през периодите, когато основното отопление е автоматично изключено

Във връзка с горното става ясен основният принцип на подреждане на вентилацията: Доставянето на въздух (приток) обикновено е оборудвано отдолу на помещението, а изходът (изпускателният отвор) е отгоре. Това е аксиома, която трябва да се има предвид при проектирането на вентилационна система.

Характеристики на захранващата и изпускателната вентилация

Снабдителната и изпускателната вентилация взаимодейства с два въздушни потока с различен състав и предназначение, които впоследствие се обработват.

В PVV цялото необходимо оборудване и допълнителни системи са поставени в една рамка, която може да се монтира вътре в лоджията, на тавана, на стената извън къщата и т.н.

Специалният дизайн на инсталацията предоставя широки възможности за осигуряване на вентилация на почти всякакъв брой помещения в сградата.

В допълнение към основната функция за движение на въздуха, захранващата и изпускателната вентилация включва следния арсенал от спомагателни подсистеми и допълнителни функции.

Сред които са следните:

• въздушно охлаждане и отопление;
• йонизация и овлажняване на частици;
• дезинфекция и филтриране на въздуха.

Нека разгледаме типичен работен цикъл на система за захранване и изпускателна вентилация, която се основава на двуконтурен транспортен модел.

На първия етап студеният въздух се поема от околната среда, а топлият се извлича от помещението. От двете страни въздухът преминава през система за почистване.

След това студеният въздух се прехвърля към нагревател (нагревател) - типичен за PVV с възстановяване на топлината. Освен това топлината се предава на студения газ от топлия отработен въздух – типично за конвенционалните системи.

След нагряване и топлообмен, отработеният отработен въздух се отвежда през външен канал, а нагрятият свеж въздух се подава в помещението.

Популярно оформление на вентилационния модул включва топлообменна камера (рекуператор), в която топлинната енергия се обменя между насрещни въздушни потоци. Във всеки случай всеки поток преминава през двойна система за филтриране

Основните принципи на захранващата и смукателната вентилация са ефективност и икономичност.

Класическата схема за захранване и смукателна вентилация има следните предимства:

• висока степен на пречистване на входящия поток
• достъпна работа и поддръжка на сменяеми елементи
• цялостност и модулност на дизайна.

За разширяване на функционалността, климатичните камери са оборудвани със спомагателни блокове за управление и наблюдение, филтърни системи, сензори, автоматични таймери, шумозаглушители, аларми за претоварване на електрически двигатели, рекуперативни агрегати, вани за конденз и др.

Динамични параметри на вентилация

Има доста проблеми, свързани с проектирането на вентилационна система, тъй като ако характеристиките са изчислени неправилно, една напълно икономична вентилационна система може да се превърне в разточително „чудовище“ на енергийни ресурси.

Което пряко се отразява на финансовите разходи за поддръжката му. В резултат на това самата идея за икономична работа на оборудването не се разглежда.

Основното натоварване на вентилационната система пада върху вентилатора.Работата на вентилатора зависи от формата на работното колело (колело с лопатки), качеството на материалите и монтажа на оборудването

За да се проектира правилно захранващата и смукателната вентилация, се препоръчва да се направят алгебрични изчисления на производителността на инсталацията и динамичните параметри на въздушните потоци.

Има няколко различни метода и алгоритми за изчисление, но ние ще представим на нашето внимание един от най-простите и надеждни варианти.

Всичко свързано с вторичните процеси на овлажняване, допълнителна йонизация и вторично пречистване на този етап може да бъде пренебрегнато.

Строителни стандарти

Не е разумно да се предостави пълен списък на санитарните норми и правила (SNiP), които се прилагат за различни вентилационни системи, тъй като има достатъчно материал за няколко книги, но е необходимо да се знаят референтните константи за жилищни и офис помещения.

Що се отнася до офис помещенията, при изграждането на вентилационна система основното внимание се обръща на тези зони, където ще бъде разположен офис персоналът.

Освен това всички стандарти са посочени на човек. В класическа офис сграда, на един етаж има пълен набор от помещения с различно предназначение.

Например в един офис за един час трябва да се сменят 60 кубически метра въздух, в операционни - 30-40 м³, санитарен възел - 70м³, в пушалнята - над 100м³, в коридори и фоайета - 10м³.

Съгласно общите санитарни стандарти за жилищни помещения, за един час се извършва пълен обмен на въздушна маса в размер на 30 m³ на човек - калкулация спрямо броя на живущите.

Има и друг подход за изчисляване на обема на въздуха - по площ. На всеки квадратен метър жилищна площ се падат 3м³.

Отделно, заслужава да се спомене вентилацията на промишлени съоръжения и складови хангари - 20 m³ на единица площ. В такива огромни помещения вентилационните системи са изградени на базата на многокомпонентна система от сдвоени вентилатори (4, 8, 16 или повече части в рамка)

За останалите битови помещения има готови нормативни параметри. И така, кухня с електрическа печка - повече от 60 м³, с газов котлон - над 80м³, баня - минимум 25м³ и т.н.

Освен това трябва да се помни, че за всекидневните скоростта на въздушния поток е не повече от 2 m / s, а за кухнята и банята скоростта трябва да бъде 4-6 m / s.

Формули и обяснения към тях

Да преминем директно към характеристиките и формулите. Изчисленията се извършват на няколко етапа, на всеки от които се изчислява една от характеристиките на вентилационната система.

Работен обем на въздуха

Нека да разгледаме изчисляването на работния обем на въздуха (m³/h).

За офис препоръчваме да изчислите броя на хората:

V=35*N,

Където н - броят на хората едновременно в стаята.

За апартаменти и частни къщи е необходимо да се направи изчисление по отношение на обема на жилищното пространство:

V=2*S*H,

Където: 2 — скорост на обмен на въздух за единица време (за 1 час); С - жилищно пространство; з - височина на помещенията.

Изчисляване на напречното сечение на канала

Раздел въздуховод за вентилация изчислено в cm². Основните въздуховоди са два вида в напречно сечение: кръгли и правоъгълни.

Площта на напречното сечение на тръбата се изчислява съгласно съотношението:

С_{разделен}=V*2,8/ω,

Където: С_{разделен} - площ на напречното сечение; V - обем на въздуха (m³/h); 2,8 — коефициент на съответствие на размерите; ω — скорост на потока в главния тръбопровод (m/s).

Скоростта на въздушния поток, преминаващ през главния тръбопровод, обикновено е еквивалентна на 2-3 m/s.

Чрез изчисляване на площта на напречното сечение на канала можете да определите диаметъра за кръгъл канал или ширината/височината за правоъгълен канал. Знаейки ширината, можем да намерим височината на секцията и обратно. Диаметърът на кръговото сечение ще бъде равен на √4*S_{разделен}/pi

Брой и размер на дифузьорите

Нека след това разгледаме как да изчислим броя и размера на дифузорите. Размерите на пръскачката обикновено се избират 1,5-2 пъти по-големи от площта на напречното сечение на основната линия.

Броят на дифузорите е малко по-сложен, те се изчисляват по формулата:

N=V/(2820*ω*d²),

Където: н – необходимия брой дифузори; V – въздушен масов поток (m³/h); ω – скорост на въздушния поток (m/s); д – диаметър на дифузора (m), ако е кръгъл.

Ако дифузьорът е правоъгълен, тогава:

N=π*V/(2820*ω*4*a*b),

Където: π - Пи, а И b - размери на сечението.

Опции за изпълнение на инсталацията

Известни са двете най-важни характеристики на вентилационния агрегат - мощност и степен на генерирано налягане. Мощността на вентилационната станция се изчислява, както следва:

P=ΔT*V*Cv/1000,

Където: ΔT — делта на температурата на въздуха на входа/изхода (°C); V — въздушен масов поток (m³/h); Cv — топлинен капацитет на въздуха (0,336 W*h/m³*°С).

Генерираното налягане се определя от кривата на производителността на главния вентилатор.

Този параметър трябва да бъде еквивалентен на аеродинамичното съпротивление на въздушната мрежа. Производителите на вентилатори предоставят графика на кривата в информационния лист на продукта.

Освен това е важно да имате общо разбиране за нагревателя на входящия въздушен поток - въздушен нагревател.Това е отделна част от вентилационната система, където се нагрява въздухът. Преминавайки например през термичен радиатор, въздухът по този начин се нагрява.

Нагревател, в който отоплението се извършва чрез радиатор и обмен на топлинна енергия с потока отработени газове, се нарича рекуператор. Има единични и многосекционни рекуператори, които ви позволяват да смесвате въздушни потоци с голяма разлика във входящите им температури

В заключение си струва да споменем захранващото напрежение на вентилационния блок. Препоръчително е да използвате мрежово напрежение 380 V, което ще осигури надеждна работа на инсталацията с всякаква мощност.

Специфика на инсталиране на механична вентилация

Домашен майстор несъмнено би могъл да се справи с инсталирането на захранващ вентилационен блок без участието на работници.

Въпреки това си струва да запомните, че работата се извършва на опасна височина за неопитен изпълнител. Ето защо е по-добре да включите онези, които имат опит, инструменти и предпазни устройства, за да изпълнят следните стъпки:

След приключване на много трудните манипулации по инсталирането на самата климатична камера, остава само да я свържете към комуникациите.

Нека разгледаме по-подробно този процес, като използваме следната селекция от снимки.

Информацията за последователността на инсталиране на инсталации за принудителна вентилация ще помогне да се избегнат много от най-сериозните грешки, направени от неопитни монтажници.

Характеристики на конструкцията на естествения PVV

При разработването на висококачествена естествена захранваща и смукателна вентилация повечето специалисти спазват определена „харта“ на проектирането и монтажните работи.

Тези правила помагат да се създадат наистина ефективни и рентабилни решения дори за най-нестандартните подредби на стаи и сервизни помещения. в частна къща И многостаен апартамент високи сгради.

Когато проектирате вентилация, трябва да се опитате да създадете естествен въздушен поток от дневните през коридорите към банята и кухнята

В този случай коридорите действат като потокови пространства. Следователно основният вентилационен блок на системата трябва да бъде разположен в центъра на къщата, в горната част на коридорите или помощните помещения.

Например, вентилационен модул за двуетажна частна къща може да бъде разположен на приземния етаж в горната част на сервизно помещение или главен коридор. За къща на 1 етаж, като опция, в долната част на тавана.

Когато полагате главния тръбопровод, трябва да запомните, че захранващият въздух трябва да отива в дневните, а отработеният въздух трябва да излиза през кухните и сервизните помещения.

Поради това захранващите дифузори се поставят на конвенционалната граница „стая-околна среда“, а аспираторите се поставят в кухнята, банята, сервизното помещение и тоалетната.

Дифузорът комбинира две функции: равномерно разпределение на пресния въздух и отстраняване на използвания въздух. Предлагат се в различни форми. Изработен от тънка ламарина и пластмаса

Има забележки относно височината на разположението на отворите за входящ и изходящ въздух. Изходът на вентилационната система трябва да бъде разположен над нивото на покрива на сградата.

Това ще предпази PVV от вторичното поемане на прясно отработен въздух през изпускателните отвори.

Пресният въздух трябва да се поема на височина най-малко 2 метра от земната повърхност.

Тъй като малки абразивни частици и прах могат да се издигнат с помощта на вятърни течения на височина над 1 метър и да летят в захранващите дифузори, като по този начин бързо запушват първичните филтри.

Изводи и полезно видео по темата

Видеото обяснява и демонстрира характеристиките на дизайна и монтажа на PVV в частна къща:

Друг ясен пример за готово решение за вентилация на частна едноетажна дървена къща:

Обобщавайки горната информация, отбелязваме, че захранващата и изпускателната вентилация е проста система за проектиране, достъпна за закупуване и инсталиране.

Вентилацията във връзка с отоплителната система ви позволява да организирате баланс на свеж и топъл въздух в помещението.

Участвали ли сте в организирането на вентилация във вашата дача? Или знаете тайните на проектирането и инсталирането на вентилационна система в апартамент? Моля, споделете опита си - оставете вашите коментари за тази статия.