Prívodné a odsávacie vetranie: princíp činnosti a konštrukčné prvky

V miestnosti naplnenej čerstvým vzduchom sa vám bude ľahšie dýchať, pracovať produktívnejšie a lepšie spať.Ale otváranie okna na vetranie každé 2-3 hodiny je problematické, súhlasíte? Najmä v noci, keď všetci členovia rodiny tvrdo spia.

Jedným z automatizovaných riešení pre túto úlohu je prívodné a odsávacie vetranie (PVV) miestnosti. Ale ako to urobiť správne? Pomôžeme vám študovať princíp fungovania a pochopiť vlastnosti usporiadania.

Náš článok pojednáva o komponentoch napájacieho a výfukového systému, pravidlách ich výpočtu a štandardoch výmeny vzduchu v miestnostiach rôznych typov.

K dispozícii sú schémy usporiadania vetrania, fotografie zobrazujúce jednotlivé prvky systému a užitočné video odporúčania na inštaláciu ventilačného systému v súkromnom dome vlastnými rukami.

Čo je vetranie?

Ako často vetráme miestnosť? Odpoveď by mala byť čo najúprimnejšia: 1-2 krát denne, ak nezabudnete otvoriť okno. A koľkokrát v noci? Rečnícka otázka.

Podľa sanitárnych a hygienických noriem musí byť celková vzduchová hmota v miestnosti, kde sa neustále zdržiavajú ľudia, úplne obnovená každé 2 hodiny.

Konvenčné vetranie sa týka procesu výmeny vzdušných hmôt medzi stiesneným priestorom a prostredím. Tento molekulárny kinetický proces poskytuje možnosť odstrániť prebytočné teplo a vlhkosť pomocou filtračného systému.

Vetranie tiež zaisťuje, že vzduch v miestnosti spĺňa hygienické a hygienické požiadavky, čo kladie vlastné technologické obmedzenia na zariadenia, ktoré budú tento proces generovať.

Vetrací podsystém je súbor technologických zariadení a mechanizmov na nasávanie, odvod, pohyb a čistenie vzduchu. Je súčasťou komplexného komunikačného systému pre priestory a budovy.

Odporúčame neporovnávať pojmy vetranie a klimatizácia – veľmi podobné kategórie, ktoré majú množstvo rozdielov.

1. Hlavná myšlienka. Klimatizácia zabezpečuje udržiavanie určitých parametrov vzduchu v uzavretom priestore, a to teploty, vlhkosti, stupňa ionizácie častíc a pod. Vetranie zabezpečuje riadenú výmenu celého objemu vzduchu cez prívod a odvod.
2. Hlavná prednosť. Klimatizácia pracuje so vzduchom, ktorý je v miestnosti a samotné prúdenie čerstvého vzduchu môže úplne chýbať. Ventilačný systém funguje vždy na hranici medzi uzavretým priestorom a prostredím prostredníctvom výmeny.
3. Prostriedky a metódy. Klimatizácia je na rozdiel od vetrania v zjednodušenej forme modulárna schéma niekoľkých blokov, ktoré spracujú malú časť vzduchu a tým udržiava sanitárne a hygienické parametre vzduchu v stanovenom rozsahu.

Systém vetranie v dome je možné rozšíriť na ľubovoľný požadovaný rozsah a poskytuje v prípade núdze v miestnosti pomerne rýchlu výmenu celého objemu vzdušnej hmoty. Čo sa deje pomocou výkonných ventilátorov, ohrievačov, filtrov a rozsiahleho potrubného systému.

Možno vás budú zaujímať informácie o usporiadaní vetracieho potrubia z plastových vzduchových potrubí, diskutované v náš ďalší článok.

Okrem hlavnej funkcie môžu byť ventilačné systémy súčasťou interiéru v priemyselnom štýle, ktorý sa používa pre kancelárske a maloobchodné priestory, zábavné podniky

Existuje niekoľko tried vetrania, ktoré možno rozdeliť podľa spôsobu vytvárania tlaku, rozvodu, architektúry a účelu.

Umelé vstrekovanie vzduchu v systéme sa vykonáva pomocou vstrekovacích jednotiek - ventilátorov, dúchadiel. Zvýšením tlaku v potrubnom systéme je možné pohybovať zmesou plynu a vzduchu na veľké vzdialenosti a vo významných objemoch.

To je typické pre priemyselné zariadenia, výrobné priestory a verejné zariadenia s centrálnym vetracím systémom.

Generovanie tlaku vzduchu v systéme môže byť niekoľkých typov: umelé, prirodzené alebo kombinované. Často sa používa kombinovaná metóda

Do úvahy sa berú miestne (miestne) a centrálne ventilačné systémy. Lokálne vetracie systémy sú „bodové“, úzko zacielené riešenia pre špecifické priestory, kde je nevyhnutné prísne dodržiavanie noriem.

Centrálne vetranie poskytuje možnosť vytvoriť pravidelnú výmenu vzduchu pre značný počet miestností s rovnakým účelom.

A posledná trieda systémov: prívodné, výfukové a kombinované. Systémy prívodu a odvodu vzduchu zabezpečujú súčasný prívod a odvod vzduchu v priestore. Toto je najbežnejšia podskupina ventilačných systémov.

Takéto návrhy poskytujú jednoduché škálovanie a údržbu pre širokú škálu priemyselných, kancelárskych a obytných priestorov.

Fyzikálny základ ventilačného systému

Systém prívodu a odvodu vzduchu je multifunkčný komplex pre ultrarýchle spracovanie zmesi plynu a vzduchu. Hoci ide o systém nútenej prepravy plynu, je založený na úplne pochopiteľných fyzikálnych procesoch.

Na vytvorenie efektu prirodzenej konvekcie prúdenia vzduchu sú zdroje tepla umiestnené čo najnižšie a výfukové prvky sú umiestnené v strope alebo pod ním.

Samotné slovo „vetranie“ úzko súvisí s pojmom konvekcia. Je to jeden z kľúčových prvkov pohybu vzdušných hmôt.

Konvekcia je fenomén cirkulácie tepelnej energie medzi studenými a teplými prúdmi plynu. Existuje prirodzená a nútená konvekcia.

Trochu školskej fyziky na pochopenie podstaty toho, čo sa deje. Teplota v miestnosti je určená teplotou vzduchu. Molekuly sú nosičmi tepelnej energie.

Vzduch je viacmolekulárna zmes plynov, ktorá pozostáva z dusíka (78 %), kyslíka (21 %) a iných nečistôt (1 %).

Tým, že sme v uzavretom priestore (miestnosti), máme nehomogenitu teploty vzhľadom na výšku. Je to spôsobené heterogenitou koncentrácie molekúl.

Vzhľadom na rovnomernosť tlaku plynu v uzavretom priestore (miestnosti) je podľa základnej rovnice molekulárnej kinetickej teórie tlak úmerný súčinu koncentrácie molekúl a ich priemernej teploty.

Ak je tlak všade rovnaký, potom súčin koncentrácie molekúl a teploty v hornej časti miestnosti bude ekvivalentný rovnakému súčinu koncentrácie a teploty:

p=nkT, n_top*T_top=n_dno*T_dno, n_top/n_dno=T_dno/T_top

Čím nižšia je teplota, tým väčšia je koncentrácia molekúl, a teda aj väčšia celková hmotnosť plynu. Preto sa hovorí, že teplý vzduch je „ľahší“ a studený vzduch „ťažší“.

Správne vetranie v kombinácii s konvekčným efektom dokáže udržať nastavenú teplotu a vlhkosť v miestnosti počas obdobia, keď sa hlavné kúrenie automaticky vypne

V súvislosti s vyššie uvedeným je jasný základný princíp usporiadania vetrania: Prívod vzduchu (prívod) je zvyčajne vybavený zospodu miestnosti a výstup (výfuk) je zhora. Toto je axióma, ktorá sa musí brať do úvahy pri navrhovaní ventilačného systému.

Vlastnosti prívodného a odsávacieho vetrania

Prívodné a odsávacie vetranie spolupôsobí s dvomi prúdmi vzduchu rôzneho zloženia a účelu, ktoré sú následne spracované.

V PVV sú všetky potrebné zariadenia a doplnkové systémy umiestnené v jedinom ráme, ktorý je možné inštalovať vo vnútri lodžie, v podkroví, na stene mimo domu atď.

Špeciálny dizajn inštalácie poskytuje dostatok príležitostí na zabezpečenie vetrania pre takmer akýkoľvek počet miestností v budove.

Okrem hlavnej funkcie pohybu vzduchu zahŕňa prívod a odvod vzduchu nasledujúci arzenál pomocných subsystémov a doplnkových funkcií.

Medzi nimi sú nasledujúce:

• chladenie a vykurovanie vzduchom;
• ionizácia a zvlhčovanie častíc;
• dezinfekcia a filtrácia vzduchu.

Zoberme si typický prevádzkový cyklus systému prívodu a odvodu ventilácie, ktorý je založený na dvojokruhovom dopravnom modeli.

V prvej fáze sa nasáva studený vzduch z okolia a teplý vzduch sa odvádza z miestnosti. Na oboch stranách vzduch prechádza čistiacim systémom.

Studený vzduch sa potom prenesie do ohrievač (ohrievač) - typické pre PVV s rekuperáciou tepla. Okrem toho sa teplo odovzdáva studenému plynu z teplého odpadového vzduchu – typické pre bežné systémy.

Po vykurovaní a výmene tepla sa odpadový vzduch odvádza vonkajším potrubím a ohriaty čerstvý vzduch sa privádza do miestnosti.

Obľúbené usporiadanie ventilačného modulu zahŕňa teplovýmennú komoru (rekuperátor), v ktorej dochádza k výmene tepelnej energie medzi protiprúdmi vzduchu. V každom prípade každý prúd prechádza cez dvojitý filtračný systém

Hlavnými princípmi prívodného a odsávacieho vetrania sú účinnosť a hospodárnosť.

Klasická schéma prívodu a odsávania má nasledujúce výhody:

• vysoký stupeň čistenia vstupného prúdu
• prístupná obsluha a údržba odnímateľných prvkov
• integrita a modularita dizajnu.

Pre rozšírenie funkčnosti sú vzduchotechnické jednotky vybavené pomocnými riadiacimi a monitorovacími jednotkami, filtračnými systémami, snímačmi, automatickými časovačmi, tlmičmi hluku, alarmmi preťaženia elektromotora, rekuperačné jednotky, vaničky na kondenzát a pod.

Parametre dynamickej ventilácie

S návrhom ventilačného systému je spojených pomerne veľa problémov, pretože ak sú charakteristiky nesprávne vypočítané, úplne ekonomický ventilačný systém sa môže zmeniť na nehospodárne „monštrum“ energetických zdrojov.

Čo priamo ovplyvňuje finančné náklady na jeho údržbu. V dôsledku toho sa neberie do úvahy samotná myšlienka ekonomickej prevádzky zariadenia.

Hlavná záťaž ventilačného systému padá na ventilátor.Výkon ventilátora závisí od tvaru obežného kolesa (koleso s lopatkami), kvality materiálov a montáže zariadenia

Pre správne navrhnutie prívodného a odvodného vetrania sa odporúča vykonať algebraické výpočty výkonu inštalácie a dynamických parametrov prúdenia vzduchu.

Existuje niekoľko rôznych výpočtových metód a algoritmov, ale my vám predstavíme jednu z najjednoduchších a najspoľahlivejších možností.

Všetko, čo súvisí so sekundárnymi procesmi zvlhčovania, dodatočnej ionizácie a sekundárneho čistenia, možno v tejto fáze ignorovať.

Stavebné normy

Je iracionálne poskytnúť úplný zoznam sanitárnych noriem a pravidiel (SNiP), ktoré sa vzťahujú na rôzne ventilačné systémy, pretože je dostatok materiálu na niekoľko kníh, ale je potrebné poznať referenčné konštanty pre obytné a kancelárske priestory.

Pokiaľ ide o kancelárske priestory, pri budovaní ventilačného systému sa hlavná pozornosť venuje tým priestorom, kde sa bude nachádzať kancelársky personál.

Ďalej sú všetky normy uvedené na osobu. V klasickej administratívnej budove je na jednom poschodí celý rad priestorov s rôznym účelom.

Napríklad v kancelárii by sa malo vymeniť 60 metrov kubických vzduchu za hodinu, v operačných sálach - 30 - 40 m³, v kúpeľni - 70 m³, vo fajčiarskej miestnosti - viac ako 100 m³, na chodbách a vestibuloch - 10 m³.

Podľa všeobecných hygienických noriem pre obytné priestory dôjde k úplnej výmene vzduchovej hmoty v množstve 30 m za jednu hodinu³ na osobu - výpočet na základe počtu obyvateľov.

Existuje ďalší prístup k výpočtu objemu vzduchu - podľa plochy. Na každý štvorcový meter obytnej plochy pripadajú 3 m³.

Samostatne stojí za zmienku vetranie priemyselných zariadení a skladových hangárov - 20 m³ na jednotku plochy. V takýchto obrovských miestnostiach sú ventilačné systémy postavené na báze viaczložkového systému párových ventilátorov (4, 8, 16 alebo viac kusov v ráme)

Pre zvyšné technické miestnosti sú pripravené regulačné parametre. Takže kuchyňa s elektrickým sporákom - viac ako 60 m³, s plynovým sporákom - viac ako 80 m³, kúpeľňa - minimálne 25 m³ atď.

Okrem toho je potrebné pamätať na to, že v obytných miestnostiach nie je rýchlosť prúdenia vzduchu väčšia ako 2 m / s a ​​pre kuchyňu a kúpeľňu by mala byť rýchlosť 4 až 6 m / s.

Vzorce a vysvetlenia k nim

Poďme priamo k charakteristikám a vzorcom. Výpočty prebiehajú v niekoľkých etapách, v každej z nich vypočítame jednu z charakteristík ventilačného systému.

Pracovný objem vzduchu

Uvažujme o výpočte pracovného objemu vzduchu (m³/h).

Pre kanceláriu odporúčame vypočítať počet osôb:

V = 35*N,

Kde N - počet osôb súčasne v miestnosti.

Pre byty a súkromné ​​domy je potrebné vykonať výpočet objemu obytného priestoru:

V = 2*S*H,

Kde: 2 — rýchlosť výmeny vzduchu za jednotku času (za 1 hodinu); S - životný priestor; H - výška priestorov.

Výpočet prierezu potrubia

oddiel vzduchové potrubie na vetranie vypočítané v cm². Hlavné vzduchové kanály sú v priereze dvoch typov: okrúhle a obdĺžnikové.

Prierezová plocha potrubia sa vypočíta podľa pomeru:

S_delené= V*2,8/co,

Kde: S_delené - plocha prierezu; V - objem vzduchu (m³/h); 2,8 — koeficient zhody rozmerov; ω — rýchlosť prúdenia v hlavnom potrubí (m/s).

Rýchlosť prúdu vzduchu prechádzajúceho cez hlavné vedenie je zvyčajne ekvivalentná 2-3 m/s.

Výpočtom plochy prierezu potrubia môžete určiť priemer pre kruhové potrubie alebo šírku/výšku pre obdĺžnikové potrubie. Keď poznáme šírku, môžeme zistiť výšku sekcie a naopak. Priemer kruhovej časti bude rovný √4*S_delené/pi

Počet a veľkosť difúzorov

Ďalej zvážime, ako vypočítať počet a veľkosť difúzorov. Rozmery postrekovača sa zvyčajne volia tak, aby boli 1,5 až 2-krát väčšie ako plocha prierezu hlavnej línie.

Počet difúzorov je trochu komplikovanejší, počítajú sa podľa vzorca:

N=V/(2820*co*d²),

Kde: N – požadovaný počet difúzorov; V - hmotnostný prietok vzduchu (m³/h); ω – rýchlosť prúdenia vzduchu (m/s); d – priemer difúzora (m), ak je okrúhly.

Ak je difúzor obdĺžnikový, potom:

N=π*V/(2820*ω*4*a*b),

Kde: π - Pi, a A b - rozmery sekcie.

Možnosti výkonu inštalácie

Známe sú dve najdôležitejšie charakteristiky ventilačnej jednotky – výkon a stupeň vytvoreného tlaku. Výkon ventilačnej stanice sa vypočíta takto:

P=ΔT*V*Cv/1000,

Kde: ΔT — delta teploty vzduchu na vstupe/výstupe (°C); V — hmotnostný prietok vzduchu (m³/h); Životopis — tepelná kapacita vzduchu (0,336 W*h/m³*°С).

Generovaný tlak sa určuje z výkonovej charakteristiky hlavného ventilátora.

Tento parameter musí byť ekvivalentný aerodynamickému odporu vzduchovej siete. Výrobcovia ventilátorov poskytujú graf krivky v produktovom liste.

Okrem toho je dôležité mať všeobecné pochopenie ohrievača prívodného vzduchu - ohrievača vzduchu.Ide o samostatnú časť ventilačného systému, kde sa ohrieva vzduch. Pri prechode napríklad cez tepelný radiátor sa vzduch ohrieva.

Ohrievač, v ktorom dochádza k ohrevu prostredníctvom radiátora a výmene tepelnej energie s prúdom výfukových plynov, sa nazýva rekuperátor. Existujú jedno a viacsekčné rekuperátory, ktoré umožňujú miešať prúdy vzduchu s veľkým rozdielom ich vstupných teplôt

Na záver stojí za zmienku napájacie napätie pre ventilačnú jednotku. Odporúča sa použiť sieťové napätie 380 V, ktoré zabezpečí spoľahlivú prevádzku inštalácie akéhokoľvek napájania.

Špecifiká inštalácie mechanickej ventilácie

Domáci majster by nepochybne zvládol inštaláciu vetracej jednotky prívodného typu bez zapojenia pracovníkov.

Je však potrebné pripomenúť, že práca sa vykonáva v nebezpečnej výške pre neskúseného umelca. Preto je lepšie zapojiť tých, ktorí majú skúsenosti, nástroje a bezpečnostné zariadenia, aby vykonali nasledujúce kroky:

Po dokončení veľmi náročných manipulácií pri inštalácii samotnej vzduchotechnickej jednotky zostáva už len pripojiť ju ku komunikácii.

Pozrime sa na tento proces bližšie pomocou nasledujúceho výberu fotografií.

Informácie o postupnosti inštalácie jednotiek núteného vetrania pomôžu vyhnúť sa mnohým najzávažnejším chybám, ktorých sa dopustili neskúsení inštalatéri.

Vlastnosti konštrukcie prírodného PVV

Pri vývoji vysokokvalitného prirodzeného prívodu a odsávania väčšina odborníkov dodržiava určitú „chartu“ projektových a inštalačných prác.

Tieto pravidlá pomáhajú vytvárať skutočne efektívne a cenovo výhodné riešenia aj pre najneštandardnejšie usporiadanie miestností a technických miestností. v súkromnom dome A viacizbový byt výškové budovy.

Pri navrhovaní vetrania sa musíte pokúsiť vytvoriť prirodzené prúdenie vzduchu z obytných miestností cez chodby do kúpeľne a kuchyne

V tomto prípade chodby fungujú ako prietokové priestory. Preto by mala byť hlavná ventilačná jednotka systému umiestnená v strede domu, v hornej časti chodieb alebo technických miestností.

Napríklad ventilačný modul pre 2-poschodový súkromný dom môže byť umiestnený na prízemí v hornej časti technickej miestnosti alebo hlavnej chodby. Pre 1-poschodový dom, ako možnosť, v spodnej časti podkrovia.

Pri pokladaní hlavného potrubia musíte pamätať na to, že privádzaný vzduch by mal ísť do obytných miestností a odpadový vzduch by mal ísť von cez kuchyne a technické miestnosti.

Preto sú prívodné výustky umiestnené na konvenčnej hranici „izba-prostredie“ a digestory sú umiestnené v kuchyni, kúpeľni, technickej miestnosti a toalete.

Difúzor kombinuje dve funkcie: rovnomernú distribúciu čerstvého vzduchu a odvod použitého vzduchu. Prichádzajú v rôznych tvaroch. Vyrobené z tenkého plechu a plastu

Existujú pripomienky týkajúce sa výšky umiestnenia otvorov pre prívod a odvod vzduchu. Výstup ventilačného systému musí byť umiestnený nad úrovňou strechy budovy.

To ochráni PVV pred sekundárnym nasávaním čerstvo odsávaného vzduchu cez výfukové otvory.

Čerstvý vzduch sa musí nasávať vo výške najmenej 2 metre od povrchu zeme.

Pretože drobné abrazívne častice a prach môžu stúpať pomocou veterných prúdov do výšky viac ako 1 meter a vletieť do napájacích difúzorov, čím sa rýchlo upchajú primárne filtre.

Závery a užitočné video na túto tému

Video vysvetľuje a demonštruje vlastnosti návrhu a inštalácie PVV v súkromnom dome:

Ďalší jasný príklad hotového riešenia vetrania súkromného 1-poschodového dreveného domu:

Zhrnutím vyššie uvedených informácií poznamenávame, že prívodné a odsávacie vetranie je jednoduchý systém na navrhovanie, ktorý je možné zakúpiť a nainštalovať.

Vetranie v spojení s vykurovacím systémom umožňuje usporiadať rovnováhu čerstvého a teplého vzduchu v miestnosti.

Zapojili ste sa do zariaďovania vetrania v dači? Alebo poznáte tajomstvá navrhovania a inštalácie ventilačného systému v byte? Podeľte sa o svoje skúsenosti - zanechajte komentár k tomuto článku.