Находясь в помещении все могут понять по ощущениям, комфортно им или нет. Но мало кто знает как создали такие условия. Многие люди даже не задумываются в каком направлении движется воздух в помещении где они находятся, если им там комфортно. Чтобы создать эти условия, нужно подобрать правильную схему воздухораспределения. А ведь это совсем не просто! Нужно учесть, что пыль в цеху не должна попадать людям на лицо, что зоны с загрязнением не должны загрязнять «чистые зоны», что тепло от еды поднимается вместе с теплым воздухом вверх, что нужно избежать сквозняков и многие другие аспекты. Прежде всего, от вида приточных устройств и их размещения и зависит эффективность вентиляционной системы. В статье постараемся рассмотреть существующие схемы воздухообмена, в каких помещениях их лучше применять.
Основные схемы организации воздухообмена
Микроклимат в помещении создают системы воздухораспределения. Другими словами это привычные нам вентиляционные системы. Кондиционированный воздух внутрь поступает в виде турбулентной струи с большей или меньшей температурой чем в помещении. Однако струи бывают компактные (в них векторы скоростей параллельные) и веерные (векторы направлены под углом). Основная задача воздухораспределения — обеспечить нормируемую скорость и температуру потока на границе рабочей зоны. Поэтому производят расчет развития струи приточного воздуха.
Воздухораспределение подбирается в соответствии СНиП 4 1 -0 1 -2 0 0 3, Рекомендациями по расчету воздухораспределения 1988 или Пособием 1.91 к СНиП 2.04.05-91. Существуют и более современные пособия для конкретных зданий. Можете также воспользоваться специально созданными под это программами.
Существует четыре основные схемы организации воздухообмена. Они дополняются в связи с нормируемыми требованиями. Прежде всего схема воздухообмена выбирается согласно СНиПам и СН по проектированию сооружений разного предназначения.
Схема воздухообмена «снизу вверх»
Такой способ относится к вытесняющим. Из названия выплывает, что приточные решетки находятся в нижней части помещения. Воздушные массы могут подаваться компактной струей сразу в рабочую зону (в помещениях с избыточными тепловыделениями более 23 Вт/м3). Забор воздушных масс предусматривается сверху. Поэтому схему можно использовать, например, начиная от термического цеха и заканчивая офисами и кафе.
Основное ее преимущество это попадание воздуха в область дыхания незагрязнённым. К недостаткам данной схемы можно отнести нормативные требования к микроклимату в рабочей зоне. Необходимо соответствовать всем параметрам и подаваться со скоростью 0,1 м/с.
Воздухозаборные элементы обязательно размещаются в потолочной части при больших теплоизбытках, вредных и горючих газов, паров. Когда высота помещения до 6 м — не меньше однократного воздухообмена должно составлять удаление воздуха. Если выше 6 м — не меньше 6 м3/ч на 1 м2 пола.
Возможен приток воздуха за границами рабочего места из-под пола, например, зачастую делают в сварочных цехах и театрах. Напольное воздухораспределение сейчас популяризируется, ведь воздуховоды размещены в подпольном пространстве. Это позволяет дизайнеру организовать рабочее пространство не учитывая размещение воздуховодов.
Схема воздухораспределения «сверху вверх»
Естественно здесь и приточные и вытяжные воздухораспределители находятся в верхней части помещения. Часто используется при проектировании вентиляции дома, общественных и административных зданий.Редко, но все же применяется данная схема в промышленной вентиляции, например, в прядильном зале. Ее еще называют перемешивающей.
Поступивший воздух никак не может избежать смешивания с внутренним. Поэтому она невыгодна при удалении избыточного тепла. Ведь часть теплоизбытков так и не удалиться вытяжными системами. Градиент температуры равен 0, но не всегда. Поэтому при расчетах принято принимать Δtрасч. = 5-10 °С.
Схема воздухообмена «сверху вниз»
Еще одна вытесняющая схема. Например, это может быть как компактная струя, что подается горизонтально под потолком и настилается на него (зачастую для помещений до 4 м высотой). И просто компактная струя, подающаяся вертикально, веерный или комбинированный поток.
Такие схемы воздухораспределения используются для торговых, административных, и производственных зданий. Вытяжные решетки должны размещаться в местах, не пересекающихся подающимся потоком, с наибольшей температурой и концентрацией вредных веществ.
Это наиболее распространенная система вентиляции. Может использоваться, например, в театральных залах с балконами, концертных залах. Кроме того уместна и в «чистых» помещениях, окрасочных камерах и зданиях с токсичностями плотностью большей чем у воздуха.
Схема воздухораспределения «снизу в низ»
Эта схема подойдет при отсутствии теплоизбытков. Воздух подается и отводится из нижней части помещения, то есть, свежий воздух подается непосредственно в зону дыхания. Но, с другой стороны, отводится воздух также с нижней части, и потоки перемешиваются. Более того, при данной схеме заменяется не весь воздух. Часть старого перемешивается с приточным, и остается в помещении. Поэтому при выделении токсичных элементов, такую схему применять нельзя.
В нормативных документах существуют требования, которые дополняют их. В связи с этим создается еще четыре схемы организации воздухообмена называющиеся «комбинированными»:
- «сверху и снизу вверх». Например, гальванических цехах и других помещениях с поступлением влаги.
- «снизу и сверху в низ». Например, в кинозалах.
- «сверху в низ и верх». Например, в сварочном цеху, где требуется удаление 2/3 воздуха снизу цеха и 1/3 сверху; а также в концертных залах без балконов.
- «снизу в низ и верх». Например, в малярных цехах и аккумуляторных, в которых не допускается скопление газов в верхней части из-за опасности взрыва.
Прежде всего, исходя из выбранной воздухообменной схемы подбирается вид воздухораспределителя. Конечно от этого зависит определение расстояния к входу воздушной струи в рабочую зону и ее параметры в этой точке. В результате, согласно справочникам, подбираются формулы определяющие температуру и скорость воздушного потока на выходе из зoны.
Проверка работоспособности вентиляционной шахты
Приток свежего воздуха в помещение может быть из различных мест, а его удаление только через одну или две вентиляционных шахты.
Для проверки силы потока, который уходит из квартиры, нужно приложить лист бумаги на вытяжную решетку полностью закрыв её. При нормальном потоке воздуха бумага должна прилипнуть к решетке.
Если бумага прилипла, то вентиляция работает.
Проверка вентиляции с помощью открытого огня считается небезопасным методом. В вытяжной шахте при её неисправности может скопиться горючий газ.
Если же этого не произошло, то можно говорить о слабом потоке воздуха. Слабый поток может быть вызван двумя причинами: отсутствие нормального притока и проблемы в вытяжной шахте. Выяснить, какая из причин влияет на вентиляцию, очень легко. Достаточно открыть окна в комнате. Если бумага после этого прилипла к вытяжному отверстию, то проблема в недостаточном притоке воздуха, значит нужно организовывать дополнительный приток. Это можно сделать с помощью установки приточного клапана.
Если же при открытых окнах бумага не прилипает, то необходимо проверять вытяжную шахту. Для собственников квартир в многоквартирных домах для проверки вытяжной шахты следует обращаться в управляющую компанию.
Расчет воздухораспределения
Прежде чем приступать к расчетам, нужно разобраться с параметрами вoздушной струи. Прежде всего предполагается, что под прямой струей могут быть рабочие места, ведь границы зоны возможно узнать только после расчета воздухораспределения.
Причем летом температура на оси струи будет ниже температуры окружающего воздуха, зимой будет выше. Таким образом, зная схемы воздухообмена нужно определить каким исходным данным уделить особое внимание. Впоследствии, на их основе выбрать один из вариантов расстановки воздухораспределителей.
Видео описание
Подробнее о о рекуператорах смотрите в следующем видео-ролике:
Это важно! Включение рекуператора в приточно-вытяжную систему позволяет сберегать до 70-90% тепла выводимого комнатного воздуха.
Фазы работы рекуператора в режиме приточно-вытяжной вентиляции в доме Источник moydomik.net
Исходные данные расчётов
За основу берутся данные, полученные при расчётах вoздухообмена, а также требования стрoительных нoрм.
Основные исходные данные для расчета воздухораспределения:
- во-первых, выбранная схeма воздухoобмена, и oпределенный для нее воздухoобмен Lin ;
- во-вторых, длина, ширина и высота помещения в метрах;
- в-третьих, количество воздушного притока L0 = Lin в м3/с;
- температyра приточного вoздуха t0 = tin, °C;
- нормирyемая температуpа вoздуха twz обдуваемой зoны, °C;
- нормирyемая скорoсть вoздуха Vwz в вентилируемой зoне, м/с.
Однако, бывают случаи, когда нужны дополнительные данные:
- концентрирование вредных веществ в приточном воздухе в мг/м3;
- предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в рабочей зоне Swz в мг/м3;
- количество удаляемого местными отсосами воздуха, м3/с.
Расчет воздухораспределения происходит в такой последовательности:
- Первым делом определяется схема. При выборе учитываются размеры комнаты, архитектурные особенности и нормативные требования.
- Нахождение нормируемой разницы температур и скoростей вoздуха.
- Определение количества воздухораспределителей, их вида.
- Определяется шаг размещения воздухораспределителей.
- Определение значения избыточной темпeратуры и скорoсти вoздуха в притoчной стрyе в тoчке вхождения струи в рабoчую зoну.
- Сопоставление расчетных и нормируемых значений.
- Проверка акустики.
Расчетный пример наведем ниже.
В заключении, можем только посоветовать при выборе схемы воздухообмена учитывать все возможные факторы. Использование нормативных документов только облегчит вашу работу. Кроме того, в рекомендациях по проектированию для определенных помещений, указаны рекомендуемые схемы воздухораспределения. Эти данные полученные в результате испытаний и детального изучения.
Рекуператор
При обустройстве приточно-вытяжной вентиляции в частных домах, ощутимую экономию дает использование систем с подогревом приточного воздуха, получившие название «приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией».
Схема работы вентиляции с рекуперацией Источник airclimat.ru
Под рекуперацией подразумевается процесс утилизации тепла внутреннего вытяжного воздуха с температурой tв, выбрасываемого в холодный период с высокой температурой на улицу, для нагрева приточного наружного воздуха. Процесс утилизации тепла происходит в специальных утилизаторах теплоты: пластинчатые рекуператоры, вращающиеся регенераторы, а также в теплообменных аппаратах, устанавливаемых отдельно в воздушных потоках с различной температурой (в вытяжных и приточных установках) и соединяемые промежуточным теплоносителем (гликолем, этиленгликолем).
Последний вариант наиболее актуален в случае, когда приток и вытяжка разнесены по высоте здания, например, приточная установка – в подвале, а вытяжная – в чердачном помещении, однако эффективность рекуперации таких систем будет значительно меньше (от 30 до 50% в сравнении с ПВУ в одном корпусе.
Видео описание
Наглядно про вентиляцию в частном доме смотрите в видео:
Обычно, двери с лестничного пролета на этаж должны быть закрыты для нормального функционирования естественной вентиляции
На мансарде всегда приходится устанавливать принудительную вентиляцию, поскольку нормативная естественная тяга не обеспечена из-за малой высоты вентиляционных каналов.
Вентиляция кухни
Для вентиляции кухни строителями частного дома необходимо предусмотреть отдельный вентиляционный канал, в который будет засасываться поток выводящегося воздуха.
Канал монтируют из листовой оцинкованной стали или других нержавеющих материалов. Поверхность канала должна быть гладкой, чтобы на ней не оседали жирные пары с кухни и сажа от плиты. Входное и выходное отверстия канала защищены решетками.
Как и во всем доме, циркуляция воздуха на кухне производится естественным и принудительным способами. Т.е. открываются форточки и окна, или приобретается вытяжка. Последний вариант явно предпочтительнее, так как неспособность естественной вентиляции справится с запахами, которые появляются при приготовлении пищи, не подлежит сомнению.
Зачем нужна вентиляция?
Именно благодаря вентиляции в комнате складывается здоровый и комфортный микроклимат, а именно:
1. Нормализуется уровень углекислого газа
Углекислый газ присутствует в помещении всегда: ведь мы его выдыхаем! Вопрос только в том, каково его количество. Излишне накапливаясь, углекислый газ оказывает негативное воздействие на человеческий организм. Он мешает полноценному снабжению крови и органов кислородом. Мозг начинает “лениться”, и мы чувствуем усталость, вялость, становимся невнимательными. С высокой концентрацией углекислого газа связано также ощущение духоты.
Хорошая вентиляция обеспечивает постоянное обновление воздуха. Поступающий с улицы воздух сменяет воздух в комнате вместе с накопившимся в нем углекислым газом. В таком помещении не душно и комфортно находиться.
2. Нормализуется влажность
Правильная вентиляция предполагает, что излишне влажный воздух из помещений своевременно уходит в вытяжку. Это исключает образование вечно влажных участков в углах и на стенах, где активно растет плесень.
Система вентиляции может также обладать дополнительными функциями. Например, фильтрация воздуха позволяет устранить из воздуха загрязнения еще на входе в помещение и сделать воздух здоровым и безопасным. А функция подогрева в вентиляции предотвращает опасность простудиться от холодного воздуха с улицы.
Достоинства и недостатки конструкции
Установка вентиляции такого типа не отличается от стандартного размещения аналогичной бытовой техники, но их автономность гораздо выше. У них нет привязки к вентиляционной системе, поэтому дизайнеры разработали ряд компактных вытяжек выдвижного типа, где применяется рециркуляция. Называются они телескопические вытяжки. Во время работы они осуществляют фильтрацию путем создания сильной боковой тяги, всасывая все загрязнения вместе с воздушным потоком. После отключения система утапливается в столешницу стола, очень удобно и оригинально.
Достоинства
У такого типа устройств производительность и мощность немного меньше, но это позволило производителям снизить и их стоимость, что только радует пользователей. Все составляющие систем испытывают меньшие нагрузки, поэтому работать безаварийно могут значительно дольше.
При функционировании такой системы нет места обратной тяге. Автономное расположение дает возможность свободной установки плиты — пользователи ее ставят там, где им наиболее удобно, не зависимо от расположения входа в вентиляционную шахту. Рециркуляционная вытяжка Рециркуляционная вытяжка в интерьере кухни
Что лучше – естественное или принудительное движение воздуха?
Выбор концепции устройства воздухообмена определяется конкретными условиями эксплуатации помещения. При этом следует учитывать достоинства каждой системы. В частности, к плюсам естественной вентиляции относят:
- Недорогая инфраструктура, доступная в построении для частных домовладельцев.
- Отсутствие механики избавляет от регулярного техобслуживания и прокладки линий электроснабжения.
- Отсутствуют расходы на содержание. Достаточно периодически прочищать каналы, что требует минимальных вложений и усилий.
- Отсутствие шума из-за работающего вентилятора.
Получается простая система, которая отличается удобством в эксплуатации, но в то же время она дает скромный эффект с точки зрения работы вентиляции.
Теперь можно рассмотреть плюсы от принудительной системы циркуляции воздуха:
- Независимо от внешних условий может обеспечивать достаточный объем проветривания.
- Кроме циркуляции как таковой, позволяет выполнять функции охлаждения, нагрева и фильтрации воздушных масс.
- Возможность организации системы теплообмена предполагает практически бесплатный нагрев поступающих масс.
Недостатки принудительного воздухообмена обусловлены сложностями в монтаже и обслуживании вентиляционного оборудования, которое к тому же потребует дополнительного пространства для установки.
Купить систему вентиляции
Избавиться от духоты, наладить правильную циркуляцию воздуха в комнатах, дышать чистым воздухом — все эти вопросы легко решаются покупкой системы вентиляции с функциями притока, очистки и подогрева воздуха.
Бризер — одно из самых популярных устройств на рынке приточной вентиляции. Он подает воздух на 4-5 человек, очищает приточный воздух от пыли, грязи, автомобильных выхлопов, аллергенов. Нагреватель с климат-контролем исключает сквозняки. А управлять им можно со смартфона вручную или настроив автоматический режим.
Существуют разные модели бризеров. Функции, характеристики, дизайн, цена — вентиляция Tion отвечает любым требованиям.
Вентиляция с дополнительными функциями
Вентиляция с подогревом
Если минусовые температуры за окном — не редкость, то нужна приточная вентиляция с подогревом воздуха. Иначе в комнату будет дуть холодный воздух, а это легко может вылиться в простуды.
Вентиляция с подогревом может иметь систему климат-контроля и автоматически нагревать воздух до выбранной пользователем температуры.
Вентиляция с фильтрацией
Чистота воздуха — важное условие здорового образа жизни.
Вентиляция с фильтрацией содержит воздушные фильтры различного назначения. Это могут быть простые фильтры с сетчатой структурой, высокоэффективные фильтры со сложным сплетением тончайших волокон или же угольные фильтры, задерживающие вредные газы и запахи.
Советы, рекомендации, нюансы
Нередко владельцы частных домов снисходительно относятся к требованиям по вентилированию собственного дома, особенно, если они могут повлечь дополнительные расходы. Приведем некоторые заблуждения относительно применения технических средств в жилых помещениях.
- Установка кондиционера решит все проблемы вентилирования.
Кондиционер в состоянии изменить показатели воздуха, охладить или нагреть воздух, осушить его. Но он не создает круговорота воздуха. В доме с работающим кондиционером установится комфортная температура, но через пару часов организм почувствует недостаток кислорода и переизбыток углекислого газа.
Вместе с кондиционерами всегда монтируется и вентиляция Источник anantaircon.podbean.com
- Если установить вытяжной вентилятор, этого будет предостаточно для хорошего проветривания дома.
В случае установки пластиковых герметичных стеклопакетов и дверей приток воздуха отсутствует, значит, будет отсутствовать и вытяжка/удаление воздушных масс. Через несколько минут работы вытяжки в помещении установится давление, которое просто не будет выталкивать воздух к лопастям вентилятора.
- Периодическое проветривание или открытое окно на режим микропроветривания решит все вопросы.
Полноценно вопрос вентиляции решен не будет, так как остаются достаточно большие промежутки времени, в течение которого проветривать дом не удастся, например, ночью. Если летом это решаемый вопрос, то микропроветривание в зимнее время чревато сквозняками, которые быстро выстудят помещение, не дав ему проветриться.
- Использование оборудования с нагревателем позволит эксплуатировать его при самых низких температурах
Как правило оборудование с рекуперацией имеет ограничения по минимальной температуре уличного воздуха. Связанно это с возможностями рекуператора и ограничение составляет -25…-30 oС. Если температура будет понижаться – конденсат из вытяжного воздуха будет замерзать на рекуператоре, поэтому при сверхнизких температурах используется электрический преднагреватель или водяной преднагреватель с незамерзающей жидкостью. (Линейка данных установок представлена на нашем сайте)
Видео описание
Пример совмещения на кухне естественной вентиляции с вытяжкой на видео:
Так как кухонная плита это постоянный источник достаточно сильных запахов, то область над плитой больше всего нуждается в вентилировании и именно над ней размещают выводной канал естественной вентиляции или электромеханическую вытяжку.
При установке вентиляции в зоне газовой плиты, прежде всего, необходимо сопоставить количество горелок с объемом кухонного воздушного пространства. Нормы требуют:
- для кухонного помещения объемом более 8 м³ допускается установка плиты с двумя горелками;
- на кухню объемом 12 кубов – не более трех горелок;
- на кухню в 15 кубов – 4 горелки.
При соблюдении этого норматива для качественного воздухообмена кухни с газовой плитой достаточно скорости воздухообмена 140 м³/час, а с электрической – 110 м³/час.
Вентиляция бани
У воздуха в бане есть своя отдельная специфика – во время банных процедур влажность достигает 100%, а когда баня не используется, то все как раз и зависит от качества воздухообмена в помещении. Для комплексного решения этих вопросов применяется смешанная вентиляция.
Пример движения воздуха в бане Источник elektroservis-rostov.ru
Но так как механическая часть нужна только на время работы бани, то, по сути, делается максимально эффективная естественная вентиляция и к ней добавляются вентиляторы. Таким образом, во время работы мощность вентилируемой установки позволяет с комфортом париться в бане, а во время её простоя естественная вентиляция проветривает помещение.
Технически это выражается в обустройстве одного-двух приточных каналов и выводного, на который устанавливается вентилятор (желательно, с регулируемым количеством оборотов лопастей).
Это важно! При обустройстве бани нельзя забывать о вентиляции пола. Для этого напольное покрытие набирают из досок с зазором 5 мм между ними.
Принцип проветривания
Это разновидность систем микровентиляции, которая предполагает вывод воздуха по кратчайшим путям. Например, это может быть прямой воздухоотвод из кухни или санузла. При этом в отличие от окон или других точек естественной циркуляции, современный принцип проветривания предполагает возможность регулирования потоков. Данные манипуляции могут осуществляться как вручную, так и посредством автоматики. Второй вариант оказывается более предпочтительным, так как способствует формированию микроклимата, близкого к естественному. Например, в квартире циркуляция воздуха по принципу автоматического проветривания может основываться на изменении показателя давления. Система учитывает скорость ветра, направляя в помещение оптимальный поток воздуха. Благодаря этому исключается переохлаждение и в целом устанавливается комфортный температурно-влажностный баланс.
