Dovodna i ispušna ventilacija: princip rada i značajke dizajna

U prostoriji ispunjenoj svježim zrakom možete lakše disati, raditi produktivnije i bolje spavati.Ali otvaranje prozora za ventilaciju svaka 2-3 sata je problematično, slažete li se? Pogotovo noću, kada svi članovi obitelji mirno spavaju.

Jedno od automatiziranih rješenja za ovaj zadatak je dovodna i ispušna ventilacija (PVV) prostorije. Ali kako to učiniti ispravno? Pomoći ćemo vam da proučite princip rada i razumijete značajke aranžmana.

Naš članak govori o komponentama dovodnog i ispušnog sustava, pravilima za njihov izračun i standardima izmjene zraka u sobama različitih vrsta.

Daju se dijagrami rasporeda ventilacije, fotografije koje prikazuju pojedine elemente sustava i korisne video preporuke za instaliranje ventilacijskog sustava u privatnoj kući vlastitim rukama.

Što je ventilacija?

Koliko često prozračujemo prostoriju? Odgovor bi trebao biti što iskreniji: 1-2 puta dnevno, ako se sjetite otvoriti prozor. I koliko puta noću? Retoričko pitanje.

Prema sanitarnim i higijenskim standardima, ukupna zračna masa u prostoriji u kojoj su ljudi stalno prisutni mora se potpuno obnoviti svaka 2 sata.

Konvencionalna ventilacija odnosi se na proces izmjene zračnih masa između zatvorenog prostora i okoline. Ovaj molekularni kinetički proces omogućuje uklanjanje viška topline i vlage pomoću sustava za filtriranje.

Ventilacija također osigurava da zrak u prostoriji zadovoljava sanitarne i higijenske zahtjeve, što nameće vlastita tehnološka ograničenja na opremu koja će generirati ovaj proces.

Ventilacijski podsustav je skup tehnoloških uređaja i mehanizama za usis, odvod, kretanje i pročišćavanje zraka. Dio je sveobuhvatnog komunikacijskog sustava za prostore i zgrade.

Preporučamo da se pojmovi ne uspoređuju ventilacija i klimatizacija – vrlo slične kategorije koje imaju niz razlika.

1. Glavna ideja. Klimatizacija osigurava održavanje određenih parametara zraka u zatvorenom prostoru, a to su temperatura, vlažnost, stupanj ionizacije čestica i slično. Ventilacija proizvodi kontroliranu izmjenu cjelokupnog volumena zraka kroz dovod i odvod.
2. Glavna značajka. Sustav klimatizacije radi sa zrakom koji se nalazi u prostoriji i sam protok svježeg zraka može potpuno izostati. Ventilacijski sustav uvijek djeluje na granici između zatvorenog prostora i okoline putem izmjene.
3. Sredstva i metode. Za razliku od ventilacije u pojednostavljenom obliku, klimatizacija je modularna shema od nekoliko blokova koji obrađuju mali dio zraka i na taj način održavaju sanitarno-higijenske parametre zraka u zadanom rasponu.

Sustav ventilacija u kući može se proširiti na bilo koju potrebnu ljestvicu i osigurava, u slučaju nužde u prostoriji, prilično brzu zamjenu cjelokupnog volumena zračne mase. Što se događa uz pomoć snažnih ventilatora, grijača, filtara i opsežnog sustava cjevovoda.

Možda će vas zanimati informacije o uređenju ventilacijskog cjevovoda iz plastičnih zračnih kanala, o kojima se govori u naš drugi članak.

Osim glavne funkcije, ventilacijski sustavi mogu biti dio interijera u industrijskom stilu, koji se koristi za uredske i maloprodajne prostore, mjesta za zabavu

Postoji nekoliko klasa ventilacije, koje se mogu podijeliti prema načinu stvaranja tlaka, distribuciji, arhitekturi i namjeni.

Umjetno ubrizgavanje zraka u sustav provodi se pomoću jedinica za ubrizgavanje - ventilatora, puhala. Povećanjem tlaka u cjevovodnom sustavu moguće je premjestiti smjesu plina i zraka na velike udaljenosti iu značajnim količinama.

Ovo je tipično za industrijske objekte, proizvodni prostori te javne ustanove s centralnim ventilacijskim sustavom.

Stvaranje tlaka zraka u sustavu može biti nekoliko vrsta: umjetno, prirodno ili kombinirano. Često se koristi kombinirana metoda

Razmatraju se lokalni (lokalni) i centralni sustavi ventilacije. Lokalni ventilacijski sustavi su “točkasta”, usko ciljana rješenja za specifične prostore gdje je potrebno striktno pridržavanje standarda.

Centralna ventilacija pruža mogućnost stvaranja redovite izmjene zraka za značajan broj prostorija iste namjene.

I posljednja klasa sustava: dovodni, ispušni i kombinirani. Dovodni i odvodni ventilacijski sustavi osiguravaju istodobni dovod i odvod zraka u prostoru. Ovo je najčešća podskupina ventilacijskih sustava.

Takvi dizajni omogućuju jednostavno skaliranje i održavanje za širok raspon industrijskih, uredskih i stambenih prostora.

Fizičke osnove ventilacijskog sustava

Sustav dovoda i ispušne ventilacije je višenamjenski kompleks za ultra brzu obradu smjese plina i zraka. Iako je riječ o sustavu prisilnog transporta plina, on se temelji na sasvim razumljivim fizikalnim procesima.

Kako bi se stvorio učinak prirodne konvekcije strujanja zraka, izvori topline postavljaju se što je moguće niže, a ispušni elementi postavljaju se u strop ili ispod njega.

Sama riječ "ventilacija" usko je povezana s konceptom konvekcije. To je jedan od ključnih elemenata u kretanju zračnih masa.

Konvekcija je pojava kruženja toplinske energije između tokova hladnog i toplog plina. Postoji prirodna i prisilna konvekcija.

Malo školske fizike da shvatite bit onoga što se događa. Temperatura u prostoriji određena je temperaturom zraka. Molekule su nositelji toplinske energije.

Zrak je multimolekularna plinska smjesa koja se sastoji od dušika (78%), kisika (21%) i ostalih nečistoća (1%).

Budući da se nalazimo u zatvorenom prostoru (prostoriji), imamo nehomogenost temperature u odnosu na visinu. To je zbog heterogenosti koncentracije molekula.

S obzirom na jednolikost tlaka plina u zatvorenom prostoru (prostoriji), prema osnovnoj jednadžbi molekularne kinetičke teorije: tlak je proporcionalan umnošku koncentracije molekula i njihove prosječne temperature.

Ako je tlak posvuda isti, tada će umnožak koncentracije molekula i temperature na vrhu prostorije biti ekvivalentan istom umnošku koncentracije i temperature:

p=nkT, n_vrh*T_vrh=n_dno*T_dno, n_vrh/n_dno=T_dno/T_vrh

Što je niža temperatura, veća je koncentracija molekula, a samim time i veća ukupna masa plina. Zato kažu da je topao zrak “lakši”, a hladan “teži”.

Pravilna ventilacija, u kombinaciji s konvekcijskim učinkom, može održavati zadanu temperaturu i vlažnost u prostoriji tijekom razdoblja automatskog isključivanja glavnog grijanja

U vezi s gore navedenim, osnovni princip uređenja ventilacije postaje jasan: Dovod zraka (ulaz) obično je opremljen ispod prostorije, a izlaz (ispuh) je odozgo. Ovo je aksiom koji se mora uzeti u obzir pri projektiranju ventilacijskog sustava.

Značajke dovodne i ispušne ventilacije

Dovodna i ispušna ventilacija komunicira s dva protoka zraka različitog sastava i namjene, koji se naknadno obrađuju.

U PVV-u, sva potrebna oprema i dodatni sustavi smješteni su u jednom okviru, koji se može ugraditi unutar lođe, na tavanu, na zidu izvan kuće itd.

Poseban dizajn instalacije pruža široke mogućnosti za osiguravanje ventilacije za gotovo bilo koji broj prostorija u zgradi.

Uz glavnu funkciju kretanja zraka, dovodna i ispušna ventilacija uključuje sljedeći arsenal pomoćnih podsustava i dodatnih funkcija.

Među kojima su sljedeći:

• hlađenje i grijanje zraka;
• ionizacija i ovlaživanje čestica;
• dezinfekcija i filtracija zraka.

Razmotrimo tipični radni ciklus dovodnog i ispušnog ventilacijskog sustava koji se temelji na dvokružnom transportnom modelu.

U prvom stupnju hladan zrak se uzima iz okoline, a topli se izvlači iz prostorije. S obje strane zrak prolazi kroz sustav za čišćenje.

Hladan zrak se tada prenosi na grijač (grijač) - tipično za PVV s povratom topline. Osim toga, toplina se prenosi na hladni plin iz toplog ispušnog zraka - tipično za konvencionalne sustave.

Nakon zagrijavanja i izmjene topline, ispušni ispušni zrak se odvodi kroz vanjski kanal, a zagrijani svježi zrak se dovodi u prostoriju.

Popularan raspored ventilacijskog modula uključuje komoru za izmjenu topline (rekuperator), u kojoj se toplinska energija izmjenjuje između suprotnih strujanja zraka. U svakom slučaju, svaki tok prolazi kroz dvostruki sustav filtracije

Glavna načela dovodne i ispušne ventilacije su učinkovitost i ekonomičnost.

Klasična shema dovodne i ispušne ventilacije ima sljedeće prednosti:

• visok stupanj pročišćavanja ulaznog toka
• dostupno rukovanje i održavanje uklonjivih elemenata
• cjelovitost i modularnost dizajna.

Za proširenje funkcionalnosti, klima komore su opremljene pomoćnim jedinicama za upravljanje i nadzor, sustavima filtera, senzorima, automatskim mjeračima vremena, prigušivačima buke, alarmima za preopterećenje elektromotora, rekuperativne jedinice, posude za kondenzat itd.

Dinamički parametri ventilacije

Postoji dosta problema povezanih s projektiranjem ventilacijskog sustava, jer ako su karakteristike netočno izračunate, potpuno ekonomičan ventilacijski sustav može se pretvoriti u rasipno "čudovište" energetskih resursa.

Što izravno utječe na financijske troškove njegovog održavanja. Kao rezultat toga, sama ideja o ekonomičnom radu opreme nije uzeta u obzir.

Glavno opterećenje ventilacijskog sustava pada na ventilator.Rad ventilatora ovisi o obliku rotora (kotača s lopaticama), kvaliteti materijala i montaže opreme

Kako bi se ispravno projektirala dovodna i ispušna ventilacija, preporuča se napraviti algebarske izračune performansi instalacije i dinamičkih parametara protoka zraka.

Postoji nekoliko različitih metoda izračuna i algoritama, ali mi ćemo predstaviti jednu od najjednostavnijih i najpouzdanijih opcija.

Sve vezano uz sekundarne procese ovlaživanja, dodatne ionizacije i sekundarnog pročišćavanja u ovoj se fazi može zanemariti.

Standardi gradnje

Neracionalno je pružiti potpuni popis sanitarnih normi i pravila (SNiP) koji se odnose na različite ventilacijske sustave, budući da ima dovoljno materijala za nekoliko knjiga, ali je potrebno znati referentne konstante za stambene i uredske prostore.

Što se tiče uredskih prostorija, pri izgradnji ventilacijskog sustava glavna se pozornost posvećuje onim područjima u kojima će se nalaziti uredsko osoblje.

Nadalje, svi standardi su naznačeni po osobi. U klasičnoj poslovnoj zgradi na jednoj etaži nalazi se cijeli niz prostorija različitih namjena.

Na primjer, u uredu treba zamijeniti 60 kubnih metara zraka u jednom satu, u operacijskim dvoranama - 30-40 m³, u kupaonici - 70 m³, u sobi za pušenje - više od 100 m³, u hodnicima i predvorjima - 10 m³.

Prema općim sanitarnim standardima za stambene prostore, potpuna izmjena zračne mase u količini od 30 m događa se u jednom satu.³ po osobi - obračun prema broju stanovnika.

Postoji još jedan pristup izračunavanju volumena zraka - po površini. Na svaki četvorni metar stambenog prostora dolazi 3 m³.

Zasebno je vrijedno spomenuti ventilaciju industrijskih objekata i skladišnih hangara - 20 m³ po jedinici površine. U takvim ogromnim prostorijama ventilacijski sustavi izgrađeni su na temelju višekomponentnog sustava uparenih ventilatora (4, 8, 16 ili više komada u okviru)

Za preostale pomoćne prostorije postoje gotovi regulatorni parametri. Dakle, kuhinja s električnim štednjakom - više od 60 m³, s plinskim štednjakom - više od 80 m³, kupaonica - najmanje 25 m³ itd.

Osim toga, treba imati na umu da za dnevne sobe brzina protoka zraka nije veća od 2 m / s, a za kuhinju i kupaonicu brzina bi trebala biti 4-6 m / s.

Formule i objašnjenja za njih

Idemo izravno na karakteristike i formule. Proračuni se odvijaju u nekoliko faza, u svakoj od njih izračunavamo jednu od karakteristika ventilacijskog sustava.

Radni volumen zraka

Razmotrimo izračunavanje radnog volumena zraka (m³/h).

Za ured preporučujemo izračun broja ljudi:

V=35*N,

Gdje N - broj ljudi istovremeno u sobi.

Za stanove i privatne kuće potrebno je napraviti izračun volumena stambenog prostora:

V=2*S*H,

Gdje: 2 — brzina izmjene zraka po jedinici vremena (po 1 satu); S - živi prostor; H - visina prostorija.

Proračun poprečnog presjeka kanala

Odjeljak zračni kanal za ventilaciju izračunato u cm². Glavni zračni kanali su dva tipa u presjeku: okrugli i pravokutni.

Površina poprečnog presjeka cijevi izračunava se prema omjeru:

S_presječen=V*2,8/ω,

Gdje: S_presječen - poprečni presjek područja; V - volumen zraka (m³/h); 2,8 — koeficijent dimenzionalnog podudaranja; ω — brzina protoka u glavnom vodu (m/s).

Brzina protoka zraka koji prolazi kroz glavni vod obično je jednaka 2-3 m/s.

Izračunavanjem površine poprečnog presjeka kanala možete odrediti promjer za okrugli kanal ili širinu/visinu za pravokutni kanal. Znajući širinu, možemo pronaći visinu presjeka i obrnuto. Promjer kružnog odsječka bit će jednak √4*S_presječen/pi

Broj i veličina difuzora

Razmotrimo zatim kako izračunati broj i veličinu difuzora. Dimenzije raspršivača obično se biraju 1,5-2 puta veće od površine poprečnog presjeka glavnog voda.

Broj difuzora je malo složeniji, oni se izračunavaju pomoću formule:

N=V/(2820*ω*d²),

Gdje: N – potreban broj difuzora; V – protok zračne mase (m³/h); ω – brzina strujanja zraka (m/s); d – promjer difuzora (m), ako je okrugli.

Ako je difuzor pravokutan, tada:

N=π*V/(2820*ω*4*a*b),

Gdje: π - Pi, a I b - dimenzije presjeka.

Mogućnosti izvedbe instalacije

Poznate su dvije najvažnije karakteristike ventilacijske jedinice - snaga i stupanj generiranog tlaka. Snaga ventilacijske stanice izračunava se na sljedeći način:

P=ΔT*V*Cv/1000,

Gdje: ΔT — delta temperature zraka na ulazu/izlazu (°C); V — protok zračne mase (m³/h); Cv — toplinski kapacitet zraka (0,336 W*h/m³*°S).

Generirani tlak se određuje iz krivulje karakteristike rada glavnog ventilatora.

Ovaj parametar mora biti ekvivalentan aerodinamičkom otporu zračne mreže. Proizvođači ventilatora daju grafikon krivulje u podatkovnoj tablici proizvoda.

Osim toga, važno je imati opće razumijevanje grijača protoka ulaznog zraka - grijača zraka.Ovo je zaseban dio ventilacijskog sustava gdje se zrak zagrijava. Prolazeći, na primjer, kroz toplinski radijator, zrak se pritom zagrijava.

Grijač u kojem se grijanje odvija preko radijatora i izmjena toplinske energije s protokom ispušnih plinova naziva se rekuperator. Postoje rekuperatori s jednim i više dijelova koji vam omogućuju miješanje protoka zraka s velikom razlikom u njihovim ulaznim temperaturama

Zaključno, vrijedi spomenuti napon napajanja za ventilacijsku jedinicu. Preporuča se korištenje mrežnog napona od 380 V, što će osigurati pouzdan rad instalacije bilo koje snage.

Specifičnosti ugradnje mehaničke ventilacije

Domaći obrtnik nedvojbeno bi se mogao nositi s instalacijom ventilacijske jedinice dovodnog tipa bez uključivanja radnika.

Međutim, vrijedi zapamtiti da se rad izvodi na opasnoj visini za neiskusnog izvođača. Stoga je bolje uključiti one koji imaju iskustva, alate i sigurnosne uređaje za izvođenje sljedećih koraka:

Nakon završetka vrlo teških manipulacija ugradnje same jedinice za obradu zraka, ostaje samo spojiti je na komunikaciju.

Pogledajmo pobliže ovaj proces pomoću sljedećeg odabira fotografija.

Informacije o redoslijedu ugradnje jedinica za prisilnu ventilaciju pomoći će u izbjegavanju mnogih najozbiljnijih pogrešaka koje čine neiskusni instalateri.

Značajke konstrukcije prirodnog PVV

Prilikom razvoja visokokvalitetne prirodne dovodne i ispušne ventilacije, većina stručnjaka pridržava se određene "povelje" projektiranja i instalacijskih radova.

Ova pravila pomažu u stvaranju doista učinkovitih i isplativih rješenja čak i za najnestandardnije rasporede soba i pomoćnih prostorija. u privatnoj kući I višesoban stan visoke zgrade.

Prilikom projektiranja ventilacije morate pokušati stvoriti prirodni protok zraka iz dnevnih soba kroz hodnike do kupaonice i kuhinje

U ovom slučaju hodnici djeluju kao prostori protoka. Stoga bi glavna ventilacijska jedinica sustava trebala biti smještena u središtu kuće, na vrhu hodnika ili pomoćnih prostorija.

Na primjer, ventilacijski modul za dvokatnu privatnu kuću može se nalaziti u prizemlju na vrhu pomoćne prostorije ili glavnog hodnika. Za kuću na kat, kao opcija, u donjem dijelu potkrovlja.

Prilikom polaganja glavnog cjevovoda morate imati na umu da dovodni zrak treba ići u dnevne sobe, a ispušni zrak treba izlaziti kroz kuhinje i pomoćne prostorije.

Stoga se dovodni difuzori postavljaju na konvencionalnu granicu "soba-okruženje", a nape se postavljaju u kuhinju, kupaonicu, ostavu i WC.

Difuzor objedinjuje dvije funkcije: ravnomjernu distribuciju svježeg zraka i odvođenje iskorištenog zraka. Dolaze u raznim oblicima. Izrađen od tankog lima i plastike

Postoje komentari u vezi s visinom položaja otvora za dovod i odvod zraka. Izlaz ventilacijskog sustava mora se nalaziti iznad razine krova zgrade.

To će zaštititi PVV od sekundarnog unosa svježe iscrpljenog zraka kroz ispušne otvore.

Usisavanje svježeg zraka mora biti na visini od najmanje 2 metra od površine tla.

Budući da se male abrazivne čestice i prašina mogu podići uz pomoć struje vjetra na visinu veću od 1 metra i odletjeti u dovodne difuzore, čime brzo začepljuju primarne filtre.

Zaključci i koristan video na tu temu

Video objašnjava i demonstrira značajke dizajna i instalacije PVV-a u privatnoj kući:

Još jedan jasan primjer gotovog rješenja za ventilaciju privatne 1-katne drvene kuće:

Sažimajući gore navedene informacije, napominjemo da je opskrbna i ispušna ventilacija jednostavan sustav za dizajn, dostupan za kupnju i ugradnju.

Ventilacija u kombinaciji sa sustavom grijanja omogućuje vam organiziranje ravnoteže svježeg i toplog zraka u prostoriji.

Jeste li sudjelovali u uređenju ventilacije u vašoj dači? Ili znate tajne projektiranja i ugradnje ventilacijskog sustava u stanu? Podijelite svoje iskustvo - ostavite svoje komentare na ovaj članak.