Системы вентиляции и их особенности
Большим плюсом такого оборудования является обеспечение помещений свежим воздухом, который можно очищать при помощи фильтров, нагревать или охлаждать. Конечно, многофункциональные вентиляции должны иметь качественные комплектующие.
Типы вентиляций
По методу движения воздуха внутри вентиляции они делятся на такие виды:
- Искусственные (воздух циркулирует механическим путем);
- Естественные (воздух движется без помощи механизмов, методом сквозняка);
- Вытяжные;
- Приточные;
- Бесканальные;
- Канальные.
В ряд комплектующих для систем вентиляции входят: рекуператоры, увлажнители, каплеуловители, пылеуловители. Для очищения воздуха применяют самые различные типы фильтров. Часто, это устройства карманного или кассетного формата.
В механической системе, где главную роль движения воздушных потоков производит вентилятор, существует огромное разнообразие комплектующих, которые необходимы для работы многофункциональных вентиляционных систем. Благодаря им, создаются комфортные параметры воздуха, который поступает в любое помещение. В системах вентиляции присутствуют следующие детали:
- Нагревательные элементы;
- Фильтрующие кассеты;
- Шумовые глушители;
- Жалюзийные клапаны;
- Рекуператоры;
- Анемостаты;
- Диффузоры;
- Каплеуловители.
Искусственные
К этой категории может относиться любая система вентиляции помещения, если перемещение воздушных масс в ней будет происходить под воздействием механического устройства - вентилятора. Согласно строительным нормам, искусственная вентиляция проектируется:
- В местах возможного скопления людей, учебных заведениях, зрительных залах, торговых центрах;
- В цехах промышленных предприятий, на сварочных постах и там где увеличенные нормы воздухообмена обусловлены технологическими процессами производства и присутствием вредных химических веществ;
- В медицинских учреждениях, инфекционных отделениях больниц. операционных палатах, везде, где возможно перемещение бактерий и вирусов по воздуху.
Рост качества жизни и повышенные требования к комфорту стали причиной появления искусственных систем вентиляции в квартирах и домах граждан. Без искусственной вентиляции в мегаполисе стало невозможно обеспечивать комфортные условия проживания. Только благодаря принудительному притоку появляется возможность очистить уличный воздух от городского смога, пыли и аллергенов. Современная промышленность выпускает бытовое вентиляционное оборудование в широком ассортименте. Особенной популярностью потребителей пользуются:
- Бризеры, качественно очищающие, а зимой и подогревающие уличный воздух;
- Проветриватели, способные производить обеззараживание притока;
- Центральные ПВУ, обеспечивающие подачу и вытяжку в каждую комнату большого дома;
- Рекуператоры, использующие энергосберегающие технологии теплообмена;
- Современные вытяжные вентиляторы, способные оживить систему естественного воздухообмена.
Создавая желанный комфорт микроклимата, устройства искусственной вентиляции становятся привычными предметами обихода, без которых нам уже невозможно обходиться.
Естественные
Еще сто лет назад о вентиляторах не было и речи. Любые системы вентиляции воздуха функционировали естественно. Движение воздушных масс в этом случае происходит под действием сил гравитации. Для этого в здании устраивается вентиляционный стояк, выводящий оголовок вытяжки выше крыши здания.
Такой стояк создает в помещении разряжение, вытягивая на улицу использованный и насыщенный CO2 воздух. Изначально воздушный приток поступал в дом через форточки и неплотности оконных переплетов и дверных притворов. С появлением пластиковых окон воздухообмен нарушился и возникла необходимость регулярного проветривания помещений. Чтобы избавить хозяев от необходимости постоянно открывать и закрывать окна, конструкторы изобрели приточные клапаны - несложные устройства, представляющие собой регулируемые каналы притока с улицы.
Не всех устраивает принцип естественного воздухообмена. Его недостатками называют:
- Зависимость от погодных условий. Летом, когда температура на улице и дома выравнивается, тяга в вытяжных каналах отсутствует;
- Неспособность производить качественную очистку приточки. Запахи дыма, автомобильные выхлопы, цветочная пыльца и прочие компоненты городского смога будут беспрепятственно попадать в квартиру при проветривании;
- Невозможность как-либо контролировать процесс воздухообмена.
Естественная тяга малоэффективна в одноэтажных домах и верхних этажах многоэтажек. Для указанных случаев расстояние между оголовком вентстояка и вытяжной решеткой может оказаться недостаточным для обеспечения необходимого перепада давления.
Вытяжные
Как самостоятельная инженерная коммуникация, вытяжная система вентиляции занимается удалением грязного воздуха из помещений. Для жилых домов и квартир ее используют в комплексе с приточной общеобменной вентиляцией. На промышленных объектах нередко встречается в чистом виде, где применяется для локального отвода использованного воздуха, загрязненного газами, дымом, избыточным теплом. Точечно расставленные отсосы обеспечивают климатические условия для работы на самых опасных производственных участках, на местах установки промышленного оборудования. Примером локального отсоса может быть знакомый нам вытяжной зонт, монтируемый над газовой плитой.
Вытяжная вентиляция классифицируется на виды:
- По способу побуждения существуют естественные и принудительные (механические) типы;
- По характеру и объему обслуживаемого пространства на местные (где вытяжная установка обрабатывает конкретный участок) и общеобменные, обеспечивающие комплексный воздухообмен всего здания;
- По конструктивному решению устраивается канальная и бесканальная вытяжная система вентиляции, схема последней не подразумевает устройства воздухораспределительных коробов. В качестве примера бесканальной вентиляции приведем рисунок свинарника, где выполнен монтаж крышного вентилятора.
Любая система вытяжной вентиляции подразумевает наличие притока, без которого она не будет функционировать.
Приточные
Обеспечивая воздухообмен, приточная система вентиляции отвечает за доставку в помещение свежего, наполненного кислородом воздуха. Современные приточные установки (ПУ) обеспечивают предварительную подготовку воздушного потока:
- Отфильтровывают пыль, дым, уличные аллергены. Лучшие модели вентиляционных установок делают фильтрацию с медицинской степенью очистки;
- Зимой такие ПУ как бризеры и рекуператоры производят подогрев приточки до комфортных параметров;
- Когда в систему подготовки воздуха интегрируется сплит-система приточной установкой выполняется кондиционирование воздуха.
Классификация приточных систем возможна по тем же признакам, что вытяжных:
- По способу побуждения различают устройства вентиляции использующие естественную тягу, (пассивные клапаны) и ПУ которые закачивают воздух вентиляторами;
- Когда приток распределяется воздуховодами центральной ПУ, систему называют канальной. Если бризерами, рекуператорами, проветривателями, обеспечивающими приточкой одно единственное помещение - система бесканальная;
- Сборная приточная система вентиляции (схема прилагается), может состоять из многочисленных элементов, монтажом которых занимаются специализированные организации. Конструкция моноблочного бризера или рекуператора самодостаточна. Все необходимое в моноблочнике предусмотрено и на его монтаж уходит полтора часа времени;
- По способу подачи воздуха различают локальные приточные устройства, подающие воздух к конкретному рабочему месту и общеобменные, основной задачей которых считается обеспечение приточкой всего помещения.
Бесканальные
В незначительных по объему помещениях, гаражах, котельных, подсобках, небольших квартирах, нет необходимости устраивать дорогостоящую и трудоемкую разводку подводящих каналов притока-вытяжки. В этих случаях дешевле устраивать бесканальные системы вентиляции. Особенности и отличия этого способа в том, что нагнетающие и отводящие воздух вентиляторы монтируются в ограждающих конструкциях, в стенах, окнах, перекрытиях, на крыше, обеспечивая необходимый воздухообмен.
Существуют различные виды и способы устройства бесканальной вентиляции:
- Естественные способы воздухообмена знакомы человечеству с начала развития цивилизации. Как правило, они организуются без каких либо каналов. Достаточно раскрыть форточку, чтобы под воздействием перепада температур, давления или сквозняка, обеспечивалась естественная замена грязного воздуха свежей приточкой. Кроме форточек существуют специальное оборудование для естественных притока-вытяжки. Это приточные клапана, крышные дефлекторы и пр. У естественных систем бесканальной вентиляции достаточно недостатков. Это зависимость от погодных явлений и большие потери тепла, происходящие в холодный сезон;
- Принудительная вентиляция также может функционировать бесканально. Популярные моноблочные ПУ, бризеры, рекуператоры и проветриватели работают по бесканальному принципу, обеспечивая приточкой (а рекуператиоры и вытяжкой) одну конкретную комнату.
Механический процесс обеспечения воздухообмена легко контролировать, просто переключая режимы вентилятора. Поэтому бесканальные системы вентиляции стали особенно актуальны после широкого внедрения новейших оконных и дверных технологий. Пластиковые окна создают абсолютно герметичный контур зданий и моноблочные приборы стали оптимальным решением обеспечения воздухообмена в домах и квартирах.
Канальные
Это системы вентиляции, в которых с помощью воздуховодов-каналов можно обеспечить воздухообмен различных помещений из единого центра. Если таким центром выступает вентиляционная камера или любое место в доме, где установлена приточно-вытяжная установка, системы вентиляции называют центральными. Но часто перемещение воздуха организуется проще. Специальный вентилятор, размером соответствующий сечению воздуховода, устанавливается прямо в канале. Принцип распределения воздушных потоков воздуховодами считается более совершенным, в сравнении с бесканальным. Функционирование таких систем обеспечивается специальным оборудованием, элементами канальной вентиляции. К нему относятся:
- Вентиляционные короба, шахты и воздуховоды. Они бывают круглые, квадратные и прямоугольного сечения;
- Канальные вентиляторы также бывают различного сечения, осевые и центробежные, с корпусом из пластика и металла;
- Жалюзийные решетки и диффузоры;
- Шумоглушители;
- Вытяжные шахты;
- Пожарные клапана и другое оборудование.
Самая важная характеристика системы вентиляции канального типа - производительность вентилятора. Предназначенный для круглых воздуховодов, осевой вентилятор Blauberg Ducto 150 имеет диаметр всего 150 мм, но способен перекачивать до 340 куб воздуха за час.
При небольшой нагрузке, канальные системы успешно функционируют без вентиляторов, на естественной тяге. Примером может служить обычная вытяжная вентиляция многоквартирного дома, работающая под действием сил естественной воздушной гравитации.
Предназначение комплектующих систем вентиляции
Фильтры. Применяются для очистки воздушных потоков, в которых содержатся твердые частицы разных размеров. Фильтрующие элементы делятся на сухие пористые, смоченные пористые и электрические.
Шумовые глушители. При работе вентилятора нужен элемент, который будет снижать уровень шума – для этого необходим шумоглушитель. Изготавливается, как правило, из оцинкованного металла. Он применяется в воздухоносных системах разного сечения.
Заслонки или жалюзийные клапаны. Они применяются для регулировки воздухоносного потока и устанавливаются в прямоугольные каналы. Регулировать клапаны можно вручную или с помощью сервопривода. Эта деталь имеет несколько вертикальных крутящихся лопастей, которые обеспечивают частичное или полное перекрытие воздушного потока.
Вентиляционные короба. Сравнивая металлические или пластиковые системы вентиляции, нужно отметить, что пластиковые не подаются коррозии. Пластик достаточно прост в установке, гораздо легок и прочен. Однако, заменив пластик металлическим коробом, конструктора увеличили целый ряд технологических параметров.
Существуют и другие комплектующие для системы вентиляции. В случае организации естественного воздухообмена, стоит упомянуть приточные клапаны и вытяжные диффузоры. Комплектующие принудительной вентиляции производятся в огромном ассортименте и их можно сравнить с множеством элементов конструктора LEGO, из которых инженеры собирают полноценную систему вентиляции.
Назначение системы вентиляции воздуха
Наиболее востребована и обоснована классификация систем вентиляции по назначению. В жилом доме вариантов немного. Большинство бытовых систем воздухообмена направлены на обеспечение комфортного микроклимата проживающих. Зато для промышленных предприятий, где происходят сложные технологические процессы может потребоваться монтаж вентиляционной установки и системы специального назначения. Познакомимся с вариантами обустройства систем по каждому профилю.
Удаление избыточного тепла
В условиях промышленного производства, в сталелитейных, гальванических, окрасочных цехах, возникает необходимость решать проблему снижения температуры воздуха без использования дорогостоящего кондиционирования. Устройство систем вентиляции в проблемных помещениях призвано обеспечивать удаление избыточного тепла. Обычно используется принцип вытеснения теплого воздуха свежей приточкой. Вытесняющая вентиляция производится разными способами:
- Системы могут формировать однонаправленный низко турбулентный поток. При этом, подача-удаление воздуха организуется с малой скоростью. Для этого используются приточно-вытяжные устройства, имеющие большую поверхность. Это могут быть перфорированные панели, расположенные на полу, стенах или в подвесном потолке. Т.е. потоки воздуха могут перемещаться как горизонтально, так и по вертикали;
- Приточные воздуховоды могут располагаться в полу. Диффузоры-воздухораспределители обеспечивают замедление приточной струи. Тепловые излучения подогревают приточку, она нагревается и удаляется через потолочные вытяжные устройства;
- Существуют низко импульсные способы передачи охлажденного воздуха. Воздухораспределители располагаются под потолком. Более тяжелый холодный воздух опускается в рабочую зону. Смешиваясь с воздухом помещения, он прижимает загрязненный воздух к полу, где и происходит его удаление;
- Охлажденный воздух может локально подаваться в рабочее пространство для последующего удаления из верхней зоны.
Такие системы называются пассивными термо вытесняющими, подача воздуха в них происходит параллельно полу, где формируется объем более чистого, холодного воздуха.
Удаление избыточной влаги
Здания и помещения так или иначе связанные с использованием больших объемов воды, бассейны, прачечные, аквапарки, бани, душевые спортзалов находятся в зоне риска, связанного с повышенной влажностью. Интенсивное испарение воды может происходить с открытых водных поверхностей или мокрой одежды. На уровень влажности влияет площадь зеркала воды, температура водной и воздушной среды, активность находящихся в помещении людей. Когда концентрация влаги в воздухе превышает нормативный предел в 60%, неизбежно возникает конденсат на стенах и другие негативные последствия:
- Возникает ощущение дискомфорта;
- Появляются очаги грибка и плесени;
- Разрушаются строительные конструкции, портится облицовка;
- Нарушается работа инженерных коммуникаций;
- Размножаются вредоносные бактерии и микроорганизмы.
Основной тип осушения - ассимиляционный, заключается в процессе воздухообмена, за который отвечает система вентиляции. Когда рабочая схема системы вентиляции влажных помещений не справляется с нормализацией влажности, в бассейнах, прачечных и других заведениях рекомендуется устанавливать осушители. Классификация существующих осушителей представлена двумя основными типами:
- Конденсационные, конструкцией которых предусматривается охлаждаемый теплообменник. Влажный воздух из помещения проходит по теплообменным поверхностям, на которых оседает конденсат.
- Адсорбционные осушители имеют барабан наполненный селикагелем или другим абсорбентом. Воздух прогоняется вентилятором через барабан, и в процессе прогонки освобождается от излишков влаги.
Удаление вредных химических соединений
На производственных предприятиях, в лабораториях, в маникюрных салонах и других подобных местах неизбежно возникают ситуации когда в помещение попадают испарения вредных химических веществ. В каждом случае устройство вентиляции должно обеспечивать немедленное проветривание цеха или квартиры, чтобы минимизировать последствия воздействия химических соединений:
- Работа вентсистем маникюрных салонов регламентируется Международным сводом норм и правил от 2015 года. Согласно этому стандарту, в помещении для услуг маникюра кроме общеобменной вентиляции должен функционировать локальный отсос на рабочем месте, удаляющий вредные соединения от маникюрного мастера и клиента. Это требование считается обязательным условием получения салоном лицензии на деятельность;
- Аналогичные требования существуют для систем вентиляции производственных цехов. Обустройство локальных вытяжек, как дополнение к общеобменной системе вентиляции, предусматривается при появлении пыли и вредных аэрозолей. Воздух не должен направляться из нижнего припольного пространства в зону дыхания людей. Для исключения появления вредных паров в верхней зоне, требованиями предусматривается часовой воздухообмен помещения. Для цехов, более 6 м высотой требуется отдельный расчет системы вентиляции воздуха, по нормативу воздухообмена не менее 6 куб. воздуха на кв. метр помещения;
- В химлабораториях необходимо предусматривать компенсацию удаляемого вытяжными шкафами воздуха мощностями приточной установки. Ее производительность определяется по нормативам приложения «И»СП 60.13330 2012 года выпуска. В местах работы с вредными химсоединениями запрещены любые средства рециркуляции воздуха. Во внерабочее время помещения лабораторий проветриваются.
Повышение уровня кислорода
Кислородный дефицит - тревожная реальность возникающая сегодня не только в ковидных больницах. В атмосфере земли прогрессирует тенденция повышения концентрации углекислого газа. Соответственно уменьшается удельное количество кислорода. Процесс происходит незаметно, но за последние сто лет уровень кислорода снизился до опасных концентраций (ниже 21%). Основные характеристики систем вентиляции не решают эту проблему, так как речь идет о концентрации O2 в приточном воздухе. Как же повысить уровень кислорода в доме?
Существуют специальные приборы освежающие как приточку, так и воздух внутри помещения. Кислородные концентраторы работают с использованием нанотехнологий. В них задействованы полимерные мембраны пропускающие молекулы кислорода, но задерживающие азот.
Поставленная на пути воздушного потока полимерная пленка способна существенно повысить концентрацию O2 в помещении. Мембранный принцип обогащения кислородом взят на вооружение многими производителями. Это немецкий производитель концентраторов Atmung, японский производитель кондиционеров Panasonic и другие.
Удаление пыли
Бытовые системы приточно-вытяжной вентиляции воздуха оснащаются пылеулавливающими фильтрами. Крупные частицы удаляются префильтрами, мелкие частицы пыли - фильтрами тонкой очистки. Самые мелкие РМ2.5 задерживаются фильтрами HEPA. Но если в бытовых устройствах вентиляции все более-менее ясно, появление пыли, связанное с промышленным производством часто становится серьезной проблемой. Решать ее приходится каждый раз в соответствии с типом пылевого загрязнения.
- Древесная пыль и стружка, естественно образующаяся после обработки пиломатериала, вызывает дерматиты, астму и коньюктивит. Обработка дуба, бука, красного дерева сопровождается образованием канцерогенной пыли. Для удаления пыли на предприятиях деревообработки в систему вытяжной вентиляции интегрируются инерционные циклонные пылеуловители;
- Работающие на угле котлоагрегаты, сталеплавильное производство часто становится источником тонкодисперсного угля, коксовой пыли и сажи. Среди профессиональных заболеваний появляющихся после систематического вдыхания угольной пыли - эфизема, бронхиты, силикоз. При больших концентрациях угольная пыль взрывоопасна. Удаление угольной пыли производится специальной установкой - абсорбером, в котором очистка производится воздействием струй воды. Частицы воды улавливают пыль и опускаются вниз. Грязная вода попадает в бак-отстойник. Чтобы понять принцип работы абсорбера, взгляните на рисунок.
Производственные процессы сопровождаются образованием различных видов пыли. Специфическое оборудование используется для удаления мельчайших стеклянных волокон, цементной пыли, отходов мукомольного производства, абразивных материалов.
Снижение пожарной опасности
Какое бы не планировалось назначение систем вентиляции, они должны соответствовать правилам пожбезопасности. Снижение пожарной безопасности производственных предприятий обеспечивается поэтапно:
- На этапе проектирования инженеры определяют класс взрывоопасности предприятия с учетом всех технологических требований к производственным площадям. Проверяется наличие резервных вентиляционных систем, их соответствие нормам пожарной безопасности и то как могут повлиять они на возможное развитие пожара. С учетом этой информации определяется перечень необходимого вентоборудования. Уточняется перечень электрооборудования, работающего в помещении;
- На этапе монтажа необходимо проследить, чтобы установка венкоробов и оборудования производилась людьми, обладающими соответствующей квалификацией и опытом. Монтаж всех элементов вентсистемы и подключение силового оборудования необходимо производить в соответствии с нормативами ППБ, с учетом рекомендаций для конкретного типа помещений. Необходимо обращать внимание на герметичность сопряжений в непосредственной близости от несущих стен и перегородок.
- На этапе эксплуатации обращается внимание на регламентное обслуживание оборудования. Дело не в штрафах, которые могут последовать после проверки инспекцией пожарного надзора. Регулярный осмотр агрегатов и электромеханических узлов вентиляционных установок, проверка герметичности мест стыковки, смазка подшипников, все это является гарантией корректной и продолжительной эксплуатации. Необходимо следить за тем, чтобы устройства не предназначенные для автономной эксплуатации были под присмотром персонала.
- Вконтакте