Системы вентиляции и их классификация

Свежий воздух является главным условием для нормальной жизнедеятельности человека, важным фактором хорошего самочувствия. Ежедневно нам требуется порядка 20 тысяч литров воздуха, который должен регулярно обновляться, не превышать норму по содержанию углекислого газа и других вредных выделений, быть насыщенным ионами, озоном и фитонцидами. К сожалению, далеко не в каждом здании естественный воздухообмен удовлетворяет данным требованиям и необходима эффективная естественная или механическая система вентиляции в квартире или коттедже. Это стало особо актуальным с появлением в строительстве монолитного бетона для стен и герметичных стеклопакетов, препятствующих естественной вентиляции помещения.

Следствием проблем с вентиляцией являются повышенная влажность в ванной и содержание в помещении вредных выделений, неприятные запахи и вредный воздух. Это особенно касается условий проживания в таких крупных мегаполисах как Санкт-Петербург и Москва и вредных производств с повышенным содержанием пыли и опасных для жизни и здоровья человека веществ. Поэтому в компании «СтройВент» мы уделяем особое внимание проектированию и монтажу, обеспечивают устройство систем вентиляции и кондиционирования в соответствии с нормативными требованиями. Но начальным и основным моментом является правильный выбор типа вентиляционной системы, производительности её работы и принципа её функционирования.

Классификация систем вентиляции

Современная вентиляционная система может быть классифицирована по следующим признакам:

• по методу формирования давления воздуха в вентиляционной системе для требуемых показателей воздухообмена — естественное или механическое побуждение (с вентилятором и др. оборудованием);
• по способу подачи воздуха — вытяжные и приточные;
• по зоне обеспечения воздухообмена — местные (зональные), общеобменные и комбинированные;
• по конструкции — канальные и бесканальные.

В современных зданиях и больших помещениях чаще всего используется недорогие общеобменные вентиляционные системы с механическим побуждением, вытяжные или приточные, позволяющие обеспечить более высокий воздухообмен. Для небольших помещений продолжает оставаться актуальным использование естественной системы вентиляции.

Естественная вентиляция

В системах естественной вентиляции движение воздушных масс осуществляется благодаря нескольким переменным факторам:

• Разность температур воздуха снаружи и внутри помещения.
• Разница давления воздуха: внутреннего в нижнем помещении здания и наружного — давление воздушного столба в точке размещения вытяжного устройства.
• Воздействие давления ветра.

Несомненным достоинством естественной вентиляционной системы является её простота, отсутствие необходимости в сложном, потребляющем электроэнергию оборудовании. Однако его производительность зависит от переменных факторов и её недостаточно для обеспечения обмена воздушных масс в больших зданиях или помещениях. Поэтому в помещениях площадью более 100 м² рекомендуется установка конструкций с механическим побуждением.

Вентиляция с механическим побуждением

Местные или общеобменные системы канальной вентиляции принудительного типа оснащены специальным оборудованием (вентиляторами, воздухонагревателями, пылеуловителями, автоматикой и т. д.) для повышения давления подачи воздуха и транспортировки его по воздуховодам в помещение на большие расстояния. При этом параметры подачи воздуха не зависят от внешних условий, но их поддержание требует затрат электроэнергии на работу вентилятора.

По способу подачи воздуха в помещение принудительная вентиляция подразделяется на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную. Выбор ее типа зависит от объёма помещения, наличия и количества вредных выделений, количества людей, планировки и др. специфики здания или помещения.

Как мы говорили выше — вентиляционные системы с принудительным побуждением могут быть приточными, вытяжными и приточно-вытяжными. Кратко остановимся на особенностях каждого из типа систем вентиляции.

Приточная система вентиляции обеспечивает подачу свежего воздуха в помещение, который вытесняет имеющийся объём через вентиляционные отверстия. Их преимуществом подобных является возможность предварительной подготовки воздуха, его очистки через фильтр, подогрева до требуемой температуры или охлаждения. Приточная система вентиляции может быть выполнена в виде единой моноблочной установки или набрана из отдельных устройств — фильтры, клапаны, вентиляторы, калориферы, охладители и т. д. Обязательным элементом является наличие системы воздуховодов и распределителей воздуха. Ее производительность зависит от параметров оборудования и может обеспечить подачу воздуха и в огромное здание, и в небольшое помещение. Для нагрева воздуха до комфортной температуры (от 18 до 29°С) в вентиляционной системе используется специальная установка — калорифер.

Вытяжная система вентиляции предназначена для удаления загрязненных воздушных масс путем откачки воздуха через вытяжные отверстия и пополнения освобождаемого объёма в помещении через приточные вентиляционные отверстия и воздуховоды. Как правило, в данном случае устройство систем вентиляции проще, чем у приточных и состоит из одной установки — вентилятора, что нормально для местной вытяжной вентиляции. Но при необходимости обеспечить удаление воздуха из нескольких помещений используется сложная конструкция воздуховодов. На заборе вытяжной системы воздуха в воздуховодах могут быть установлены фильтры, клапаны и др. устройства.

Наиболее же высокую производительность и эффективность демонстрируют приточно-вытяжная система вентиляции, где воздух подаётся вентилятором в помещение через приточную систему, а удаляется через вытяжную. Такая конструкция может быть местной или общеобменой, как моноблочной, так и состоять из отдельных установок, обеспечивать нагрев воздуха до требуемой температуры, его очистку от пыли через фильтр, увлажнение и др. необходимые действия. Очень важным условием является создание одинаковой производительности притока и вытяжки, иначе разница давления создаст сильное движение воздуха.

Общеобменные и местные системы воздухообмена в помещении

Наличие и количество вредных выделений в помещении влияет и на зону действия системы, которая может быть местной или общеобменной. Если воздух в помещении не загрязняется вредными выделениями или пылью или они проникают во все помещение, то используются общеобменные системы воздухообмена — приточные, вытяжные или приточно-вытяжные. Производительность устройств подачи или вытяжки, а также параметры вентиляционных воздуховодов, рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить требуемое количество полного воздушного замещения в единицу времени, позволяющего удалить пыль и др. вредные вещества до допустимых показателей.

В общеобменных системах вентиляции и кондиционирования воздуха количество вытяжного и приточного воздуха, как правило, равно. Но при особо сильных загрязнениях, при наличии в воздухе опасных веществ, из помещения удаляется большее количество воздуха, чем подаётся. Таким образом, предотвращается распространение вредных веществ по всему зданию или большому помещению. Недостаток количества воздушного объёма компенсируется подкачкой воздуха вентилятором из других помещений.

Местные системы вентиляции удаляют по воздуховоду загрязненный воздух из ограниченной зоны, в месте появления или проникновения пыли или вредных веществ. Это позволяет локализовать местные загрязнения, предотвратить распространение вредных газов по всему помещению. Наиболее же частым решением являются комбинированные системы вентиляции, состоящие из общеобменной и одной или нескольких локальных местных систем.

Рекуперативные системы воздухообмена

Отдельно следует выделить категорию систем механического воздухообмена с рекуперацией тепла, т. е. с его сохранением. Принцип рекуперации состоит в нагреве подаваемого в помещение холодного воздуха с улицы выходящим теплым потоком. Для решения этой задачи в конструкции предполагается разделение воздушных потоков для предотвращения их смешивания. Рекуперативная вентиляция обеспечивает утилизацию тепла отводимых газов, теплообмен при неизменном направлении движения воздуха.

Наиболее важной характеристикой вентиляционной рекуперационной системы является её эффективность или коэффициент полезного действия. Данный показатель может находиться в диапазоне от 35 до 95% и зависит от конструкции самого рекуператора, скорости воздушного потока проходящего через теплообменник и разницы температур воздуха в приточной и вытяжной системах.

Важным дополнением системы вентиляции и кондиционирования является и рекуперация влаги, необходимая для достижения оптимального соотношения влажности и температуры, которое должно находиться в пределах 50-60%. Это особо необходимо при работе систем отопления, когда воздух теряет влажность при контакте с теплоносителем. Нередко уровень влажности при этом опускается до 25 – 30%, что представляется опасность для здоровья человека. Также сухой воздух наносит вред изделиям из натурального дерева, картинам и музыкальным инструментам.

Сравнение преимуществ и недостатков систем вентиляции

В данной таблице мы собрали основные достоинства и недостатки существующих способов принудительного воздухообмена, которые необходимо учесть при принятии решения:

Конструкция систем вентиляции

Ещё одним фактором классификации является наличие или отсутствие каналов или воздуховодов в вентиляционной системе. Для больших зданий и помещений, при значительном удалении точек забора воздуха от вентилируемых помещений используются канальные системы, в которых транспортировка приточного и/или удаляемого воздуха для местной или общеобменной систем осуществляется от вентилятора через разветвленную сеть воздуховодов. В таких случаях мощность оборудования подбирается с учетом неизбежных потерь при транспортировке воздуха по воздуховодам, используются шумопоглотители на воздуховодах для снижения уровня шумов в помещении. При проектировании большое внимание уделяется материалу, геометрии (круглые или прямоугольные) и креплению воздуховодов.

Если помещение находится не в глубине здания, если имеющиеся возможности планировки позволяют осуществить забор воздуха путем установки одного или нескольких приточных или вытяжных вентиляторов местной или общеобменной системы в перекрытии — то используется бесканальная система. Она также может оснащаться клапанами, фильтрами, калориферами для повышения температуры приточного воздуха и др. дополнительным оборудованием. Бесканальными являются системы естественной вентиляции.

Основной порядок действий при выборе системы кондиционирования и вентиляции воздуха в здании:

• Производится расчет воздухообмена помещения. Определяется потребное количество входящего воздуха в соответствии с установленным оборудованием, нормами проживания, отопительными приборами и другими факторами.
• Выбор минимального размера воздуховода, его конфигурацию. От правильного выбора сечения и трассы зависит эффективность всей системы, свежесть поступающего воздуха, уровень шума, эстетика и др. факторы.
• Выбор типа системы вентиляции здания. Для этого изучаются все виды системы вентиляции, их достоинства и недостатки применительно к специфике эксплуатации, выбирается общеобменная или местная система.
• Подготовка план-схемы вентиляции. От правильности выполнения и монтажа во многом зависит эффект работы местной вентиляции.
• Выбор модели и расположения вентиляторов и другого оборудования.
• Выбор точек расположения входа и выхода воздуха.

Эффект от работы системы вентиляции определяется количеством и скоростью притока свежего воздуха и здесь важно не только обеспечить необходимую мощность, но и не превысить оптимальные значения. Превышение производительности вентиляции, установка более мощного высокооборотистого вентилятора – это потери тепла, ухудшение очистки воздуха и другие неблагоприятные факторы, не говоря уже о лишних финансовых затратах.

Основные правила расчета систем вентиляции

Расчет любой из систем, приточной или вытяжной, производится на собственный объём воздуха и скорость потока. При этом в системах естественной вентиляции жилых помещений параметр воздухообмена может быть не более 1 м³/час, в принудительных системах она достигает 5 м³/час. Основными показателями расчета систем вентиляции являются:

• количество находящихся в помещении людей
• полный объём воздуха во всех помещениях
• полная площадь помещения – дома, квартиры, магазина и т. д.

Учитывается также наличие различных бытовых приборов в помещениях. В частности газовые плиты, камины, калориферы снижают количество воздуха, что необходимо учесть при расчетах. Так же играет роль кратность воздухообмена, которая меняется в зависимости от назначения помещения. Так, воздухообмен в кухне или туалете должен быть выше, чем в жилых комнатах.

Процесс расчета достаточно сложен, выполняется с применением справочных данных и формул расчета. Но для упрощенного расчета можно использовать простые формулы, как например формулу расчета по площади. Если брать усреднено, то на 1 кв. м. площади необходимо 3 куб. м. в час приточного воздуха. Достаточно просто умножить площадь помещения на 3 м³/ч и мы получим примерные показатели, которым должна соответствовать система вентиляции помещений. Конечно, цифра эта весьма приблизительна и может быть использована только для предварительных расчетов. Проектирование местные и общеобменные системы необходимо доверить опытным специалистам с профильным образованием, не стоит забывать, что от этого зависят не только комфорт и расходы на эксплуатацию системы, но и сама возможность её установки.

Оборудование для систем вентиляции в помещении

Решетка забора воздуха.

• Система предотвращения обратного потока воздуха — клапан.
• Фильтр для очистки поступающего воздуха.
• Приточное или вытяжное оборудование — один или несколько вентиляторов.
• Калорифер для повышения температуры воздуха до требуемого значения.
• Шумоглушитель и воздуховоды.
• Системы воздухораспределения для равномерного разделения воздушного потока по помещению.
• Системы контроля, изменения параметров работы оборудования и автоматики.

Эффективная работа системы вентиляции в помещении зависит от работы каждого из компонентов. Поэтому мы предлагаем только лучшие решения, надежные системы вентиляции в СПб. Гарантируем качественное изготовление воздуховодов, шумоглушителей, фасонных изделий и др. элементов на современном оборудовании, поставки в максимально сжатые сроки, производство как стандартных, так и нестандартных элементов по чертежам или эскизам заказчиков.