Принцип действия и установка приточно-вытяжной вентиляции

В прохладном помещении дышится легче, работа идёт продуктивнее и сон крепче. Однако открывать окно для проветривания каждые 2-3 часа неудобно, согласитесь? Особенно ночью, когда вся семья спит.

Автоматизированное решение для этой задачи — приточно-вытяжная вентиляция помещения. Как ее выполнить правильно? Мы поможем разобраться с принципом работы и особенностями установки.

В данной работе изучены компоненты систем приточно-вытяжного вентилирования, методы расчета этих компонентов и нормы воздухообмена для помещений разных назначений.

Представлены схемы организации вентиляции, изображения компонентов системы и практические видеоинструкции по установке вентиляционной системы в частном доме без привлечения специалистов.

Что такое вентиляция?

Как часто мы проветриваем помещение? Честный ответ: один-два раза в день, если вспомнили открыть окно. А ночью — сколько раз? Вопрос риторический.

Санитарно-гигиенические нормы устанавливают требование к полной замене воздушной массы в помещении, где постоянно пребывают люди, не реже одного раза в два часа.

Обычная вентиляция — это обмен воздушными массами между закрытым помещением и внешней средой. Благодаря этому молекулярно-кинетическому процессу происходит удаление лишней теплоты и влажности посредством фильтров.

Вентиляция создает воздух в помещении, соответствующий санитарно-гигиеническим нормам, что ставит свои технические ограничения на оборудование, осуществляющее этот процесс.

Приточно-вытяжная вентиляция нужна для обеспечения воздухообмена и соблюдения санитарно-гигиенических норм.
Для интенсивного воздухообмена необходимы действия, обеспечивающие как приток свежей атмосферы, так и удаление старой.
В системах приточно-вытяжного типа объединены устройства, создающие воздушный поток в разных направлениях: как приток, так и отвод, а также комбинированные режимы нагнетания и отсасывания воздуха.
Все приточно-вытяжные системы вентиляции являются механическими и требуют установку оборудования, которое работает на электричестве.
Приточно-вытяжные вентиляционные системы способны фильтровать, увлажнять, нагревать и охлаждать воздух. Однако кондиционеры более эффективно обрабатывают воздушный поток и часто используются в качестве дополнения к основному климатическому оборудованию.
В производственных постройках воздуховоды и оборудование вентиляционных систем устанавливают открыто. В коммерческих и жилых помещениях их располагают на чердаках или за подвесными потолками, кроме помещений в стиле лофт.
Изготовлением воздуховодов традиционно занимались с применением оцинкованной стали. Жестяные элементы до сих пор используются в промышленных помещениях и сооружениях, открытых для посетителей.
Вентиляционные системы для кухонь частных домов, загородных построек и помещений с невысокой потребностью в мощной вентиляции изготавливаются из жестких, гибких и гофрированных полимерных труб.

Вентиляционная система — это набор технических приборов и механизмов, обеспечивающих забор, удаление, движение и очистку воздуха.

Рекомендуем не сопоставлять понятия вентиляции и кондиционирование– очень похожие группы с рядом различий.

  1. Основная идея.Кондиционирование поддерживает заданные параметры воздуха в закрытой зоне: температуру, влажность, степень ионизации и другие факторы. Вентиляция осуществляет регулируемую замену всего объема воздуха потоком свежего воздуха и удалением старого.
  2. Главная особенность.Система кондиционирования функционирует с воздухом из помещения, а подача свежего воздуха не обязательна. Система вентиляции постоянно действует на стыке закрытого пространства и внешней среды путем обмена.
  3. Средства и методы.В отличие от простого проветривания, кондиционирование представляет собой модульную систему из нескольких блоков, которые обрабатывают небольшой объем воздуха и тем самым поддерживают санитарно-гигиенические показатели воздуха в заданных пределах.

Система вентиляции в домеСистема может быть увеличена до необходимого размера и обеспечивает быстрое обновление воздуха в случае аварии в помещении благодаря мощным вентиляторам, нагревателям, фильтрам и сложной системе труб.

Вас может заинтересовать информация об устройстве вентиляционного трубопровода из пластиковых воздуховодов, представленная в… другой нашей статье.

Помимо основного назначения, вентиляционные установки могут выступать как элемент декора в интерьере промышленного стиля, часто используемого для офисов, магазинов и заведений общественного питания.

Существует несколько классов вентиляции, различающихся способом создания давления, распространения воздуха, конструкции и предназначения.

Для увеличения давления в системе трубопроводов применяют нагнетательные установки: вентиляторы, воздуходувки. Благодаря этому возможно перемещение газовоздушной смеси на большие расстояния и в больших объёмах.

Это характерно для промышленных объектов, производственных помещенийи публичных строений, оборудованных централизованной вентиляцией.

Воздушное давление в системе может создаваться различными способами: искусственно, естественным образом или комбинированным методом.

Вентиляционные системы подразделяют на локальные и центральные.

Централизованная система вентиляции обеспечивает постоянный воздухообмен в большом числе помещений с общим назначением.

Последний класс систем – приточные, вытяжные и комбинированные. Приточно-вытяжные системы вентиляции обеспечивают одновременный приток и отвод воздуха. Это самая распространенная группа систем вентилирования.

Эти конструкции позволяют легко масштабировать и обслуживать самые различные помещения, будь то промышленные, офисные или жилые.

Физическая основа вентсистемы

Приточно-вытяжная вентиляция – многофункциональный комплекс для быстрой обработки газовоздушной смеси. Несмотря на то, что она обеспечивает принудительную транспортировку газа, её работа основана на простых физических явлениях.

Чтобы достичь эффекта естественной конвекции воздуха, тепловые приборы устанавливают как можно ниже, а вентиляционные устройства – в потолке или под ним.

Слово «вентиляция» непосредственно связано с понятием конвекции, которая служит важным элементом для движения воздушных масс.

Конвекция — движение тепла через циркуляцию горячего и холодного газа.

Для понимания процесса нагревание комнаты происходит за счет воздушных молекул, которые переносят тепловую энергию.

Воздух — это газовая смесь из многих молекул, состоящая в основном из азота (78%), кислорода (21%) и небольших примесей (1%).

В закрытых помещениях температура меняется по высоте из-за разницы концентрации молекул.

В закрытом объёме, где давление газа распределено равномерно, основное уравнение молекулярно-кинетической теории гласит: давление прямо пропорционально произведению концентрации молекул и их средней температуры.

Если давление постоянное, то произведение концентрации молекул и температуры в верхней части комнаты равно такому же произведению в любой другой части.

p=nkT, nверх*Tверх=nниз*Tниз, nверх/nниз=Tниз/Tверх

Снижение температуры приводит к увеличению концентрации молекул в газе, что повышает его общую массу. В связи с этим тёплый воздух считается более лёгким, а холодный — более тяжёлым.

Благоприятная циркуляция воздуха совместно с конвекцией позволяют сохранять заданную температуру и уровень влажности в помещении при отключении главного отопления.

Исходя из сказанного, становится понятно основное правило устройства вентиляции. Поступление воздуха выполняется снизу помещения, а удаление – сверху. Этот факт следует принимать во внимание при разработке системы вентиляции.

Особенности приточно-вытяжной вентиляции

Приточно-вытяжная вентиляция функционирует с двумя воздушными потоками, имеющими различный состав и предназначение, и затем подвергается обработке.

Всё необходимое оборудование и дополнительные системы размещаются в едином каркасе ПВВ, который можно установить внутри лоджии, на чердаке, на стене снаружи дома и так далее.

Устройство может эффективно обеспечивать вентиляцию множества помещений в здании.

Помимо движения воздуха, приточно-вытяжная вентиляция комплектуется дополнительными системами и функциями.

Среди которых следующие:

  • охлаждение и подогрев воздуха;
  • ионизация и увлажнение частиц;
  • обеззараживание и фильтрация воздуха.

Анализируем типовой рабочий процесс системы приточно-вытяжного вентилирования с двухрамочным принципом движения воздуха.

Сначала поступает холодный воздух извне, а теплый выводится из помещения. В обоих случаях воздух подвергается очистке.

После холодный воздух передаётся в калорифер (нагреватель)Особенностью систем с рекуперацией тепла является передача тепла холодным газам. В обычных системах тепло передаётся от тёплого выходящего воздуха к холодному.

Нагревшись и передав тепло, выхлопной воздух удаляется по внешнему каналу, а тёплый приток поступает в комнату.

В популярной конструкции вентиляционного блока есть теплообменник (рекуператор), где встречные воздушные потоки меняют тепловую энергию. Каждый поток проходит через двухступенчатую систему фильтрации.

Приточно-вытяжная вентиляция строится на эффективности и экономии.

Классическая система приточной и вытяжной вентиляции обладает рядом преимуществ.

  • Высокий уровень чистоты входных данных.
  • Легко эксплуатировать и обслуживать съемные части.
  • целостность и модульность конструкции.

Чтобы повысить возможности работы, вентиляционные установки дополняют блоками управления, фильтрами, датчиками, таймерами, звукоизоляционными устройствами и сигнализаторами перегрузки моторов. рекуперативными блоками, поддонами для конденсата и т. п.

В состав вентиляции могут входить отдельные устройства для подачи или удаления воздуха.
Приточным веткам систем оснащают воздуховоды фильтрами, блоками с оросителями и калориферами. Установку оборудования располагают рядом с точками подачи воздуха.
Все приборы для очистки воздуха, такие как например вытяжной вентилятор, могут находиться в едином корпусе.
В системах вытяжной вентиляции отсутствуют устройства, которые готовят воздух для подачи в помещение. Такая конструкция легче устанавливается, обслуживается и эксплуатируется.

Динамические параметры вентиляции

Проектирование системы вентиляции сопряжено с множеством нюансов: неверный расчет характеристик может превратить экономичный комплекс в «монстра», расходующего ресурсы бесцельно.

Финансовые затраты на обслуживание прямо влияют на возможность экономичной эксплуатации оборудования, поэтому эта идея не обсуждается.

Вентиляционная система в основном функционирует за счет работы вентилятора. Эффективность вентилятора определяется формой рабочего колеса, материалами изготовления и качеством монтажа оборудования.

Для проектирования эффективной приточно-вытяжной вентиляции необходимо провести расчеты производительности системы и динамики воздушных потоков.

Рассмотрим один из простейших и надежных методов расчётов.

Можно не учитывать всё, касающееся процессов увлажнения, ионизации и очистки второго порядка на этом этапе.

Нормативы по обустройству

Перечислить все санитарные нормы и правила, предъявляемые к разным системам вентиляции, невозможно из-за их большого объема, однако нужно знать основные требования для жилых и офисных помещений.

При проектировании системы вентиляции для офисных зданий, особое внимание уделяют пространствам, где работает персонал.

Все нормативы рассчитываются на одного человека. В стандартном офисном здании на каждом этаже размещается полный комплекс помещений разных видов.

В кабинете за час меняют воздух объёмом 60 кубометров, а в операционных залах — 30-40 кубических метров. 3, в санузле — 70 м3, в курилке — более 100 м3, в коридорах и вестибюлях — 10 м3.

В соответствии с общепринятыми санитарными нормами для жилых зданий воздух в помещении полностью меняется за час объёмом 30 кубометров. 3Расчет ведется по числу проживающих.

Расчёт объёма воздуха можно провести и по площади. На каждый квадратный метр жилой площади приходится 3 кубометра воздуха. 3.

Вентиляция промышленных объектов и складских помещений заслуживает отдельного внимания — 20 м. 3В больших комнатах системы вентиляции создаются с помощью многосоставной конструкции из пар вентиляторов (четыре, восемь, шестнадцать и более штук в раме).

Для остальных вспомогательных помещений есть утверждённые нормативы. Например, кухня с электроплитой должна быть больше 60 метров. 3, с газовой плитой — более 80 м3, ванная — не менее 25 м3 и т. д.

Для жилых помещений скорость воздушных потоков ограничивается двумя метрами в секунду, для кухонь и ванных комнат требуется 4-6 метров в секунду.

Формулы и пояснения к ним

Перейдем к характеристикам и формулам. Вычисления проводятся в несколько этапов, на каждом из которых вычисляется одна из характеристик системы вентиляции.

Рабочий объём воздуха

Рассмотрим расчет объема воздуха, работающего в системе. 3/ч).

В офисе рекомендуется расчет производить по числу сотрудников.

V=35*N,

Где NМаксимальное число людей, одновременно находящихся в комнате.

Для жилых помещений требуется расчет площади.

V=2*S*H,

Где: 2Коэффициент увеличения объема обмениваемого воздуха за час. S — жилая площадь; H — высота помещений.

Расчет сечения воздуховода

Сечение воздуховода для вентиляции рассчитывается в см2В зависимости от сечения магистральные воздуховоды делятся на два типа: круглые и прямоугольные.

Для определения площади поперечного сечения трубы используется следующее соотношение.

Sсечен=V*2,8/ω,

Где: Sсечен — площадь сечения; V — объём воздуха (м3/ч); 2,8 — коэффициент согласования размерностей; ω — скорость потока в магистрали (м/с).

Скорость воздушного потока в магистрали составляет 2-3 метра в секунду.

Определившись с площадью сечения воздуховода, можно рассчитать диаметр круглого сечения или ширину/высоту прямоугольного. Известную ширину позволяет найти высоту сечения, и наоборот. Для круглого сечения диаметр равен корню квадратному из 4 * S. сечен/pi

Количество и размер диффузоров

Вычисление количества и размера диффузоров следующего этапа рассмотрения. Размеры распылителя обычно назначают в полтора-два раза большим, чем площадь сечения основной магистрали.

С подсчетом диффузоров задача более сложная, расчет производится по формуле.

N=V/(2820*ω*d2),

Где: N – искомое количество диффузоров; V – расход воздушной массы (м3/ч); ω – скорость потока воздуха (м/с); d – диаметр диффузора (м), если он круглый.

В случае прямоугольного сечения диффузора, то…

N=π*V/(2820*ω*4*a*b),

Где: π — число Пи, a и b — габариты сечения.

Параметры производительности установки

Две ключевые особенности вентиляционного блока — это производительность и создаваемое давление. Высчитывается производительность вентиляционной станции следующим образом:

P=ΔT*V*Cv/1000,

Где: ΔT — дельта температур воздуха на входе/выходе (°С); V — расход воздушной массы (м3/ч); Cv — теплоёмкость воздуха (0,336 Вт*ч/м³*°С).

Характеристическая кривая производительности главного вентилятора устанавливает величину генерируемого давления.

Это значение должно соответствовать аэродинамическому сопротивлению воздушного тракта. Производители вентиляторов включают график кривой в паспорт изделия.

Важно понимать устройство нагревателя входного потока воздуха – калорифера. Калорифер — это отдельный узел в системе вентиляции, предназначенный для нагрева воздуха. Например, прохождение воздуха через тепловой радиатор приводит к его нагреву.

Прибор для нагрева воздуха с помощью радиатора и теплообмена с отработанным потоком называется рекуператором. Существуют одно- и многосекционные рекуператоры, способные смешивать воздушные потоки с большой разницей входных температур.

Для обеспечения надежной работы установки любой мощности рекомендуется использовать сеть с напряжением 380 В.

Специфика установки механической вентиляции

Домашний мастер наверняка справился бы с установкой вентиляционной системы приточного типа без помощи специалистов.

Важно помнить о рисках работы на высоте, которая может быть опасна для непрофессионалов. Лучше поручить выполнение следующих этапов специалистам, у которых есть опыт, инструменты и страховочные средства.

На первом этапе бурят отверстие по размеру воздуховода с помощью буровой установки алмазного бурения, которая используется для проделывания отверстий в бетоне, каменной кладке и кирпиче.
На втором этапе из просверленного отверстия удаляют пыль и осколки породы, после чего вставляют воздуховод.
На третьем этапе корпус установки разъединяют с системным блоком для упрощения обслуживания.
На четвёртом этапе системный блок отставляют в сторону, а корпус осматривают на прочность креплений для того, чтобы избежать необходимости их доработки во время монтажа.
В воздуховод заводится страховочный канат, предназначенный для крепления корпуса, и через окно перебрасывается.
В седьмом этапе вторую часть страховочного корпуса, прикреплённого к корпусу, заносят в воздуховод с внешней стороны.
На седьмом этапе аккуратно удерживая канатом, корпус присоединяют к воздуховоду.
Внимательно повернув корпус и ориентируя его к окну, помещают системный блок внутрь корпуса и фиксируют его.

После завершения монтажа приточной установки, потребуется её подключение к коммуникациям.

Проанализируем данный процесс, опираясь на представленную фотографию.

На девятом этапе подсоединения приточной системы к сети проводят новые отверстия в стене, соответствующие диаметру кабеля, используемого для прокладки.
Для установки и системы управления проводятся отдельные линии электропитания.
На eleventh этапе кронштейн для закрепления шумопоглощающего устройства устанавливается от помещения к воздуховоду.
На кронштейн, прикрепленный к воздуховоду, устанавливают шумопоглощающий диффузор из комплекта.
На 13 этапе внутри помещения на доступном месте устанавливают пульта управления системой монтажа осуществляется по типу стандартных розеток.
После установки и подключения вентиляционного оборудования проверят его работу.
При обслуживании двух смежных помещений установку дополняют воздушным каналом.
Если устройство установлено на незастеклённой лоджии с вентиляцией, понадобится адаптер. Его монтаж показан на схеме. Сам приточник не утепляют.

Информацию о порядке установки принудительной вентиляции следует использовать для предотвращения распространенных ошибок новичков-монтажников.

Особенности построения естественной ПВВ

При создании эффективной природной системы вентиляции проектировщики и монтажники руководствуются определёнными правилами.

Эти правила позволяют создавать эффективные и экономичные решения, подходящие даже для необычных планировок комнат и вспомогательных помещений. в частном доме и многокомнатной квартире многоэтажки.

При проектировании вентиляции стремятся обеспечить естественный воздушный поток из жилых комнат через коридоры в туалет и кухню.

В данном случае коридоры выполняют функцию проходных пространств. Главный вентилятор системы следует устанавливать в центре дома, либо в верхней части коридоров, либо в подсобных комнатах.

Для двухэтажного дома вентилятор можно установить на первом этаже над кладовой или коридором. В одноэтажном доме подходящим местом будет пространство под крышей.

При прокладке магистрального трубопровода необходимо учитывать направление воздуха: подаваемый воздух поступает в жилые помещения, а отработанный удаляется через кухни и вспомогательные комнаты.

Вследствие этого приточные диффузоры устанавливают на разделительной линии «комната-среда», а вытяжки — на кухне, в ванной, кладовке, туалете.

Диффузор выполняет две задачи: обеспечивает равномерное распределение свежего воздуха и удаляет использованный воздух. Существуют разные его формы. Производят из тонколистового металла и пластика.

По высоте размещения входных и выходных воздушных проёмов высказываются замечания. Выход вентиляционной системы устанавливают непременно выше кровли сооружения.

Это защитит систему вентиляции от повторного использования свежего воздуха, удаляемого через вентиляционные отверстия.

Воздух для вентиляции следует брать с высоты не ниже двух метров от земли.

Мелкие абразивные частицы и пыль ветром могут подниматься выше одного метра и попадать в диффузоры подачи воздуха, загрязняя фильтры первой ступени очистки.

Выводы и полезное видео по теме

Видео демонстрирует и рассказывает об особенностях проектирования и монтажа ПВВ в загородных домах.

Ещё один зримый пример решения вопроса вентиляции для одноэтажного дома из дерева.

В итоге можно утверждать, что приточно-вытяжная вентиляция — система простая в проектировании, покупке и монтаже.

С помощью вентиляции и системы отопления можно создать в помещении оптимальную температуру и проветривание.

Разбирались ли вы в установке вентиляции на загородном участке? Или обладаете знаниями о создании и монтаже вентиляционных систем в жилых помещениях? Пожалуйста, поделитесь своим опытом — оставьте комментарии к данной публикации.