Самые эффективные виды вентиляции, недостатки и преимущества вентиляционных систем

Способы вентиляции помещений

Вентиляционная система может быть 2 типов: естественная и механическая (принудительная). Обе должны обеспечивать выполнение 2 условий:

• удаление отработанного воздуха, содержащего углекислый газ, водяные пары и т.д.;
• обеспечение притока чистого воздуха.

Естественный

В случае естественной вентиляции воздух перемещается по помещению за счет разной плотности потоков. Они достигаются из-за различий в температурах. Теплый воздух поднимается, т.к. он менее плотный и более легкий. Холодный уличный поток тяжелее, поэтому он опускается. Чаще всего такой тип вентиляции применяется в жилых помещениях, где достаточно несколько раз в день проветривать комнату.

Естественная вентиляция происходит за счет разной плотности воздуха.

У естественного типа есть преимущества и недостатки:

1. Положительные стороны: система работает сама благодаря физическим законам. Нет потребности устанавливать дополнительное оборудование и энергоносители.
2. Отрицательные стороны: тяжело спрогнозировать воздухообмен. Многие факторы зависят от природы и не поддаются контролю.

Принудительный

Движение воздушных потоков обеспечивается с помощью специального оборудования – вентиляторов. Перемещение масс осуществляется по каналам. Технические характеристики системы подбираются исходя из назначений помещения. Вентиляторы либо встраиваются в тело канала, либо устанавливаются на крышу.

Преимущества и недостатки:

1. Положительные стороны: появляется возможность регулировать и контролировать мощность и направление воздушных потоков. Система может функционировать автономно. В пределах помещения можно создать зоны с разными физическими показателями. Исключается наличие сквозняков.
2. Отрицательные стороны: принудительная система сложна в монтаже и обслуживании. Это обуславливает наличие специалистов во время установки и периодического контроля при эксплуатации. Кроме того, вентиляторы обладают большой мощностью, что сказывается на себестоимости и платы за содержание помещения.

Принудительное движение воздуха обеспечивается вентиляторами.

Особенности построения естественной ПВВ

При разработке качественной естественной приточно-вытяжной вентиляции, большинство специалистов соблюдают некий “устав” проектно-монтажных работ.

Эти правила помогают создать действительно эффективные и экономичные решения даже для самых нестандартных расположений комнат и подсобных помещений в частном доме и многокомнатной квартире многоэтажки.

Во время проектирования вентиляции нужно постараться создать естественное течение воздуха от жилых комнат через коридоры к санузлу и кухне

Коридоры в этом случае выступают в роли проточных пространств. Поэтому главный вентиляционный блок системы нужно располагать по центру дома, в верхней части коридоров или подсобных помещений.

Например, вентиляционный модуль для 2-этажного частного дома можно расположить на первом этаже вверху подсобного помещения или основного коридора. Для 1-этажного дома, как вариант, в нижней части чердака.

Прокладывая магистральный трубопровод, нужно помнить что приточный воздух должен идти в жилые комнаты, а вытяжной — уходить через кухни и подсобные помещения.

Поэтому приточные диффузоры размещаются на условной границе “комната-среда”, а вытяжки на кухне, в ванной, подсобке, туалете.

Диффузор сочетает в себе две функции: равномерное распределение свежего и отвод уже использованного воздуха. Они бывают самой разной формы. Изготавливаются из тонколистового металла и пластика

Существуют замечания касательно высоты расположение входных и выходных воздушных проёмов. Выход вентиляционной системы размещают обязательно выше уровня крыши здания.

Это обезопасит ПВВ от вторичного забора только что выведенного воздуха через вытяжные отверстия.

Забор свежего воздуха необходимо производить на высоте не менее 2 метров от поверхности земли.

Потому что мелкие абразивные частички и пыль может подниматься с помощью ветровых потоков на высоту более 1 метра и залетать в приточные диффузоры, тем самым быстро засорять фильтры первичной очистки.

ПРИТОЧНАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ: СПЕЦИФИКА, ФУНКЦИИ

Основное назначение приточной системы вентиляции – забор насыщенного кислородом воздуха с улицы и подача его внутрь здания. Одновременно она может выполнять несколько дополнительных функций:

• фильтровать воздушный поток, задерживая пыль, грязь, выхлопные газы;
• подогревать или охлаждать воздух, как это делают кондиционеры;
• распределять поток по помещению точечно или равномерно (в зависимости от того, общеобменная это система или местная).

В западноевропейских странах наличие приточной вентсистемы является обязательным условием ввода здания в эксплуатацию. В России в домах старого фонда приточное вентилирование обеспечивается наличием щелей в деревянных окнах. При установке герметичных пластиковых окон в доме дополнительно потребуется организовывать приточную подачу свежего воздуха.

Приборы для приточного вентилирования.

В продаже есть множество видов приборов и оборудования, работающих по принципу приточной вентиляции:

• настенные клапаны;
• проветриватели;
• аэрогиверы;
• бризеры.

Принцип действия и устройство всех этих приборов сходные. Для монтажа канальных устройств в стене бурится отверстие Ø130-140мм, в которое встраивается утепленная воздуховодная труба. С наружной стороны вход в воздуховод защищается вент решеткой, а с внутренней к нему подсоединяется купленный пользователь прибор. Существуют бесканальные модели, встраиваемые в окно.

Конструкция приточного оборудования в зависимости от марки и комплектации может включать до четырех основных элементов:

• корпус из пластика;
• фильтры;
• нагреватель;
• бесшумный вентилятор.

Например, приточный клапан состоит только из корпуса и фильтра, а в бризерах присутствуют все четыре элемента.

Вытяжные вентиляционные системы.

У вытяжной системы вентиляции меньше функций. Поскольку она предназначена для забора загрязненного воздуха из помещения и вывода его наружу, то его не нужно очищать или нагревать. Для решения поставленной задачи в доме делаются воздуховодные шахты или трубопроводные пути, которые оснащаются соответствующими комплектующими элементами.

Они оборудуются разными приспособлениями, облегчающими циркуляцию воздушных масс и предотвращающими попадание в дом пыли, насекомых:

• защитная решетка, которая устанавливается входном отверстии в вентиляционную шахту;
• вентилятор;
• шумоглушитель.

Вытяжная вентиляция обязательно делается в санузлах – туалете, ванной, душевой, а также на кухне, в гараже, мастерской, банно-саунных комплексах.

Механический воздухообмен

Также воздух в таких системах можно подогревать, охлаждать и очищать. Совмещение механической и естественной систем привело к созданию смешанной вентиляции. Поэтому расчет вентиляции производственных помещений в таком случае необходим для создания эффективной и рабочей очистки воздуха.

Нагнетание воздушных потоков и вытяжка на местах

Приток свежей струи обеспечивается приточной вентиляцией. Если нужно, струя приточного воздуха может предварительно очищаться. Обратная вытяжная вентиляция производственных помещений предназначена для удаления отработанного воздуха. В комплекте вытяжки есть вытяжные вентиляторы и вентиляционные решетки, а также воздуховоды для обустройства вентиляционных каналов.

Вытяжная и приточная системы вентиляции всегда должны работать только вместе, но бывают случаи, когда рекомендовано применение только какой-то одной системы. Производственная приточно вытяжная вентиляция производственных помещений может быть местной или общеобменной. Точный расход воздуха рассчитывается по формуле Lотс = 3600Fwо, где:

• F − общая площадь проемов, м2.
• wо − средняя скорость втягивания воздуха, м/с. Скорость wо зависит от токсичности вредных выделений, типа производственной операции, а более точный расчет вытяжной вентиляции производственных помещений проводится путем экспериментов.

Что такое воздушный душ

Местная система приточной вентиляции – это воздушный оазис и воздушный душ. Система воздушного душа нагнетает чистый воздух к рабочему месту и понижает температуру в приточной зоне. Воздушный оазис – зона для подачи холодного воздуха, отчужденная перегородками. К системам местной приточной вентиляции относится воздушная завеса, образующая воздушный заслон или изменяющая направление движения воздуха. В производстве выделение вредных примесей нейтрализуется применением смешанной системы вентиляции.

Местная вытяжная вентиляция устанавливается для предотвращения распространения вредных выделений по производственным помещениям. Но она не решает все проблемы – очистить помещение от вредных примесей на большой площади местная вентиляция не сможет. Для этого есть общеобменные системы вентиляции.

Варианты обмена воздушных потоков

Действующие нормы вентиляции производственных помещений отражены в СНиП 41-01-2003 от 26.06.2003 года. Согласно этим предписаниям общеобменная вентиляция должна обеспечивать обмен воздуха во всем помещении. Правильно установленная общеобменная вентиляция производственных помещений удаляет отработанные массы по всему объему помещения, а приточное оборудование подает чистый воздух обратно.

Приточный обмен воздушных масс

Ассимиляция лишней влаги, тепла и разбавление вредных выделений и примесей – задачи приточной общеобменной вентиляции. Все это позволяет соблюдать санитарно-гигиенические нормативы и стандарты для комфортного нахождения на рабочем участке.

Если в помещении холодно, то приточная общеобменная вентиляция решает и проблемы механического побуждения, очищения и подогрева приточных воздушных масс.

Вытяжка общеобменного типа

Простейший прибор для организации общеобменной вытяжной системы вентиляции – вентилятор с воздухоотводом в окна или в вытяжной канал. При длине воздуховода больше 30-40 м и снижении давления больше 30-40 кг/м2 осевой вентилятор следует заменить на центральный. Общеобменные системы вентиляции производственных помещений часто работают в паре с другими вентиляционными системами (чаще это естественная или механическая вентиляция), так как из-за разнородности вредных примесей и разных условий их образования применение какой-то одной системы малоэффективно.

Использование вентиляционных систем предполагает в некоторых случаях для эффективного перемещения воздуха наличие сети воздуховодов, то есть канальные системы. При отсутствии вентиляционных каналов такая система называется бесканальной. Например, вентилятор устанавливается в перекрытии или в стене, при наличии системы естественной вентиляции и т.д. Любая вентиляционная система обладает 4 главными свойствами: функциональность, объем обслуживаемых площадей, способ перемещения воздушных масс и конструктивное исполнение.

Приточно-вытяжная вентиляция. Виды вентиляционных систем

В зависимости от требований, предъявляемых к различным помещениям, приточно-вытяжная вентиляция классифицируется по конфигурации и функциональности.

Система приточно-вытяжной вентиляции с рекуператором

Основной функцией приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла является подача свежего теплого воздуха в холодное время года и холодного воздуха в жаркое время года.

Система спроектирована таким образом, что зимой теплый поток отработанного воздуха не просто выходит наружу, а проходит через теплообменник и отдает свое тепло поступающему холодному воздуху. В результате помещение насыщается свежим, но уже теплым воздухом.

Летом происходит обратный процесс, при котором поступающий воздух уже охлажден. Схема установки такова, что два потока (входящий и исходящий) не смешиваются.

Процесс рекуперации тепла осуществляется специальным устройством, называемым рекуператором. Существуют два типа рекуператоров: роторные и пластинчатые рекуператоры. Пластинчатый рекуператор тепла включается в проект вентиляции в регионах, где зимы не такие суровые.

Такое устройство экономично по стоимости и способно справляться с утилизацией тепла при отрицательных температурах до 15 градусов. Для вентиляционных установок, используемых в регионах с более холодными зимами, применяются роторные установки. Они более дорогие, но эффективные и окупаются за счет экономии на отоплении помещений.

Комбинированные системы приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией тепла широко применяются на различных объектах: домах, загородных коттеджах, офисах, гостиничных и ресторанных сетях, спортивных центрах, промышленных объектах.

Система приточно-вытяжной вентиляции с кондиционированием

Комбинированная вытяжная и приточная вентиляция с системой кондиционирования воздуха состоит из системы вентиляции и кондиционирования воздуха в одном изолированном блоке со встроенным управлением. Эта система вентиляции обеспечивает прямой поток нагретого или охлажденного воздуха.

Он имеет несколько режимов вентиляции и мощности кондиционирования, которые устанавливаются автоматически. Это происходит благодаря контроллерам, которые проверяют состояние микроклимата в помещении и в зависимости от этого назначают определенный режим.

Приточно-вытяжные установки кондиционирования воздуха отличаются высокой эффективностью и имеют ряд важных преимуществ:

• низкий уровень шума;
• нет необходимости во внешних трубопроводах или выносных блоках;
• простота эксплуатации.
• малые габариты и вес;

Автоматика позволяет регулировать настройки таким образом, чтобы пользователю не приходилось менять их в течение всего времени работы устройства независимо от сезона.

Система вентиляции с принудительным охлаждением

Устройства с принудительной циркуляцией воздуха можно использовать для эффективного охлаждения воздуха в жаркий летний период. Такие агрегаты дополнительно оснащаются различными типами охлаждающих устройств:

• компрессор и конденсаторный блок;
• блок водяного охлаждения;
• комбинированная установка чиллера и теплового насоса (система чиллер-фанкойл).

Одним из наиболее распространенных методов охлаждения, используемых в вентиляции, является подключение к сети холодной воды, с помощью которой входящий поток воздуха охлаждается до нужной температуры. Такая система наиболее целесообразна для крупных объектов или объектов, где происходит хранение продукции, и не используется в домах и офисах.

Общие требования и показатели микроклимата

Санитарные правила устанавливают гигиенические требования к показателям микроклимата жилых, общественных и рабочих мест производственных помещений с учетом интенсивности энерготрат проживающих и работающих, времени выполнения работы, периодов года и содержат требования к методам измерения и контроля микроклиматических условий. Показатели микроклимата должны обеспечивать сохранение теплового баланса человека с окружающей средой и поддержание оптимального или допустимого теплового состояния организма. Показателями, характеризующими микроклимат в помещениях, являются:

• температура воздуха;
• температура поверхностей;
• относительная влажность воздуха;
• скорость движения воздуха;
• интенсивность теплового облучения.

При проектировании, строительстве и эксплуатации жилых зданий, предприятий коммунально-бытового обслуживания, учреждений образования, культуры, отдыха, спорта руководствуются требованиями Санитарно-эпидемиологических правил и нормативов СанПиН 2.1.2.1002-00«Санитарно-эпидемиологические требования к жилым зданиям и помещениям«.

Особое внимание уделяется к производственным помещениям. Оптимальные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека

Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта пребывания в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах. При проектировании, строительстве и эксплуатации производственных помещений руководствуются санитарными правилами нормами СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений». Оптимальные величины показателей микроклимата необходимо соблюдать на рабочих местах производственных помещений, на которых выполняются работы операторского типа, связанные с нервно-эмоциональным напряжением (в кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и др.). Перечень других рабочих мест и видов работ, при которых должны обеспечиваться оптимальные величины микроклимата определяются Санитарными правилами по отдельным отраслям промышленности и другими документами, согласованными с органами Государственного санитарно-эпидемиологического надзора в установленном порядке.

При проектировании зданий и сооружений согласно СП 60.13330.2016 (свод правил актуализированной редакции СНиП 41-01-2003) следует предусматривать технические решения, обеспечивающие:

• нормируемые метеорологические условия и чистоту воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых, общественных, а также административно-бытовых зданий предприятий;
• нормируемые метеорологические условия и чистоту воздуха в рабочей зоне производственных, лабораторных и складских помещений в зданиях любого;
• нормируемые уровни шума и вибраций от работы оборудования и систем теплоснабжения, отопления, вентиляции и кондиционирования, а также от внешних источников шума. Для систем аварийной вентиляции и систем противодымной защиты при работе или опробовании в помещениях, где установлено это оборудование, допускается шум не более 110 дБА, а при импульсном шуме — не более 125 дБА;
• охрану атмосферного воздуха от вентиляционных выбросов вредных веществ;
• ремонтопригодность систем отопления, вентиляции и кондиционирования;
• взрывопожаробезопасность систем отопления, вентиляции и кондиционирования.

Монтаж

Для обеспечения максимально качественной вентиляции, необходимо выполнять ее проектирование и монтаж уже на этапе строительства. Только так можно учесть все меры безопасности, правильно спроектировать вытяжные зоны.

Но случается и так, что необходим монтаж системы вентиляции в уже построенном здании. В этом случае следует учесть все условия, в которых будет эксплуатироваться система, а так же назначение самого помещения.  Выбор оборудования всегда зависит от взрыво- и пожароопасности помещения.

На выбор оборудования при монтаже вентиляции производственных помещений оказывает влияние тип производства и количество выделяемых вредных веществ, параметры самого помещения, и расчетная температура для холодного и теплого времени года.

Подведя итог хочется сказать, что такая непростая задача, как расчет, проектирование и последующий монтаж вентиляции, должны выполнять квалифицированные специалисты, у которых за плечами багаж знаний и накопленный годами опыт.

Вентиляция, созданная искусственно (механическая) на производстве

Данный вид обеспечивает поступление и удаление воздушных потоков с помощью вентиляторов. Организация механической системы требует вложения больших энергоресурсов и экономических затрат. Несмотря на это, имеет ряд преимуществ:

• Позволяет производить забор воздуха из необходимого места
• Есть возможность влиять на физические свойства: охлаждать или подогревать воздушный поток, повышать или понижать уровень влажности
• Можно осуществить подвод воздуха напрямую на рабочее место или отвод с последующей фильтрацией

Очищение загрязненного воздуха из помещений, обязательное условие на производстве. Данный фактор на строгом контроле у природоохранных организаций.

Механическая система в зависимости от конструкции, целей, и задач поставленных перед ней различается:

1. Приточная
2. Вытяжная
3. Приточно-вытяжная

В производственных местах воздушная система подбирается исходя из нужд и специфики места эксплуатации.

Характеристики вентиляции механического типа

Вентиляционная система‚ при помощи которой воздух подают и удаляют с использованием дополнительных побудителей на внушительные расстояния‚ называется механической. Есть и другие названия у этого вида вентиляции — принудительная и искусственная.

Применяют ее как для обеспечения технологических процессов на различных производствах, так и для создания комфортных условий для человека.

Простым в установке и эксплуатации прибором, обеспечивающим вытяжку отработанного воздуха из ванных комнат, кухонь и санузлов частных домов, является система вентилирования с автоматическим микропроцессором:

Механическая вентиляция‚ в отличие от естественной‚ не зависит от внешних условий. Она полностью подконтрольна и управляема. Воздух‚ подаваемый в помещение‚ проходит обработку и при отлаженной системе все его параметры отвечают стандартам. Выбросы также поступают в атмосферу уже очищенными от вредных включений до нужной степени.

Механическая система включает приборы и оборудование — автоматику вентиляторы‚ пылеулавливатели‚ нагреватели воздуха‚ электродвигатели. Все это потребляет много электроэнергии

Наличие механической вентиляционной системы позволяет оптимально распределить воздух с подачей его к конкретному месту. С ее помощью вредные выбросы улавливают у источника их образования не позволяя загрязнить воздух всего помещения.

Недостаток механической вентиляции — большие финансовые вложения при ее монтаже и эксплуатации. Чтобы пользоваться всеми ее преимуществами‚ придется бороться с загрязнением каналов‚ регулярно выполнять замену фильтров.

Если установлен вентиляционный фильтр с функцией рекуперации тепла‚ нужно перед наступлением летнего периода переходить на летний вкладыш. Если оставить зимний вариант‚ он будет снижать эффективность вентиляции.

Механическая вентиляция бывает как местной‚ так и общеобменной. Последнюю реализуют в 2 вариантах — бесканальном и канальном. Замещение воздуха в канальной системе происходит при помощи вентиляторов — центробежных или осевых‚ эжекторных установок.

На производстве для вытяжки чаще применяют эжекторные установки‚ особенно там‚ где присутствую взрывоопасные газы. Использование обыкновенных вентиляторов здесь недопустимо‚ т.к. они могут искрить в случае возникновения неисправности. Их установку практикуют при монтаже приточной или приточно-вытяжной системы

Роль очистки воздуха в промышленных вентиляционных системах

В современных вентиляционных системах огромную роль играет очистка загрязненного воздуха. Она бывает нескольких типов:

• Гравитационная. Как правило, это пылеосадочные камеры, которые применяются на производствах с сильным пылеобразованием. Они применяются для осаждения наиболее крупных частиц, в воздухе.
• Инерционная, сухого типа. Они могут быть циклонные и жалюзийные. Различаются по конструкции и компактности, но служат для очистки воздуха от неслипающейся пыли.
• Инерционная, мокрого типа. Эффективно удаляют пыль из воздуха методом его увлажнения.
• Тканевые фильтры. Они очищают воздух, накапливая его в специальной ткани.
• Пористые воздушные фильтры имеют свойство накапливать большое количество загрязнений из воздушного потока, в многочисленных порах фильтрующего элемента.
• Электрофильтры очищают воздух от механических примесей посредством их электрического заряда, после чего, загрязнения оседают на одном из электродов фильтра.

Существуют сорбционно-каталитические, акустические, плазмокаталитические фильтры, которые применяют для очистки воздуха в промышленных вентиляционных системах.

Основные этапы проектирования промышленной вентиляции

1. Расчет воздухооборота в каждом производственном помещении.
2. Основная задача, которую должна решать вентиляционная система.
3. Локализация выделяемых вредных веществ и ее предельно допустимые значения.
4. Выбор систем очистки воздушных потоков.
5. Технико-экономическое обоснование предполагаемого приточно-вытяжного оборудования.

Проектирование состоит из следующих основных этапов:

• Составление технического задания. Заказчик самостоятельно или с помощью специалистов занимается его разработкой. В тех.задании учитывается множество факторов, такие как: планировка производственных помещений, материал, из которых изготовлена постройка, толщина стен, количество и график работы персонала, некоторые особенности технологического процесса.
• Расчеты, которые производит инженер-проектировщик промышленных вентиляционных систем, руководствуясь нормативными документами и существующими стандартами. В расчеты входят такие значения как:
  • Воздухообмен – это с какой периодичностью, воздух в помещении будет полностью заменяться на новый. Основным показателем этого значения будет .
  • Климатические параметры для конкретной постройки. Расчеты производятся отдельно для холодного времени года, для переходного периода и для теплого времени года. Заказчик проекта сам определяет в тех. задании, какие микроклиматические показатели он хотел бы получить.
  • Воздуховоды. Благодаря расчету воздуховодов выбирается оптимальный вариант материала, из которого они должны быть изготовлены, их сечения и формы.
• Следующий этап проектирования — это выбор оборудования. Здесь учитываются экономическое обоснование целесообразности применения того или иного типа оборудования, произведенные ранее расчеты, особенности планировки помещения и технологического процесса.
• Завершающий этап проектирования вентиляции промышленного объекта – это составление чертежей, схем, графиков и пояснительных записок. На основании этого, инженер проектировщик составляет технико-экономическое обоснование всего проекта.

Лекция
7. Вентиляция

1.Вентиляция
производственных помещений

2.Назначение
и классификации систем вентиляции

3.Естественная
вентиляция

4.Искусственная
вентиляция