Принцип работы вытяжной вентиляции, расчет и выбор места установки (монтажа)

Основные компоненты приточно-вытяжной вентиляции

Это устройство состоит из нескольких рабочих компонентов, наиболее важными из которых являются:

• Электрический нагреватель;
• Реанимационный блок;
• Его можно расширить с помощью кондиционера.
• Автоматизация для контроля и управления оборудованием;
• Вентиляторы отвечают за поступление и выход воздуха;
• Система фильтрации;

Элементы, важные для правильного функционирования выхлопной системы, включают в себя воздухонагреватель и охладитель, глушители, воздушные фильтры, электронные датчики, регулирующие температуру воздуха, концентрацию углекислого газа и т.д.

В зависимости от модели приточно-вытяжные вентиляционные установки представляют собой либо моноблок, либо набор компонентов, которые при монтаже соединяются в общую схему с помощью воздуховодов и воздухораспределителей.

Моноблочные системы более компактны и привлекают быстрой установкой. Конструкция монтируется на стену, подводится к блоку воздуховодов и подключается к источнику питания. Этот тип оборудования чаще всего используется в домах, офисах, небольших помещениях.

При выборе устройства необходимо учитывать, насколько большое помещение должно снабжаться чистым воздухом. Исходя из метража и назначения объекта, выбирается соответствующее вентиляционное устройство.

Расчет вытяжной вентиляции

вытяжной вентилятор

Расчет вытяжной и приточной вентиляции промышленных помещений начинается с выявления источников ядовитых или взрывоопасных выделений. Далее рассчитывается расход приточного и вытяжного воздуха, достаточного для обеспечения санитарных норм. Если в помещении нет источников вредных веществ, расчет вытяжной вентиляции ограничивается формулой:

O=m * n,

здесь: О — объем воздуха, регламентированный санитарными нормами; m — расход свежего воздуха на одного рабочего в час; n — количество сотрудников.

Величина m определяется СНиП на каждого сотрудника:

• при наличии проветривателей m=30 кубометров в час;
• без притока воздуха m=60 кубометров в час.

Зачастую вредные вещества выделяются по всему объему цеха и необходимо уменьшить их концентрацию до ПДК в месте нахождения людей, после чего отвести с помощью механической вытяжной вентиляции. Нормы ПДК можно найти в специальной литературе, для каждого вредного вещества существует свой порог. Рассчитаем объем свежего воздуха, необходимый для разбавления до ПДК:

О=Мв\(Ко-Кп),

здесь: Мв — вес вредного вещества, поступающего в воздух за 1 час; Ко — удельная концентрация вредного вещества в воздухе помещения; Кп — концентрация вредного вещества в приточке. Зная необходимый объем воздуха, можно подобрать мощность двигателя для вытяжной вентиляции.

Если в цеху выделяется несколько вредных веществ, расчеты выполняются по каждому из них отдельно и потом суммируются. Для определения общего воздушного баланса помещения складываются расходы всех местных вытяжных вентиляций для пайки и суммарный приток.

Чтобы определить количество приточного воздуха, рассчитываем излишки теплоты:

W=Ol + [3,6q — c * Ol(Tr — Tp)/c(T1-Tp)],

здесь: Ol — объем удаляемого локальными вытяжками воздуха; q — количество тепла, выделяемого станками и продукцией; c — теплоемкость, берется из справочника, равняется 1,2; Tr — температура удаляемого из рабочей зоны воздуха; Tp — температура притока; T1 — температура удаляемого из всего помещения воздуха.

Естественного типа

расчет вентиляции для жилых домов

Рассмотрим, как рассчитать вытяжную вентиляцию естественного типа. При таком виде воздухообмена отработанный воздух вытягивается через шахты. На его смену через специально оборудованные или стихийно возникающие щели поступает свежий воздух с улицы.

Рассчитываем разность давлений на концах вытяжного канала в Паскалях:

∆H=g*L(Ωh-Ωb),

здесь: g — 9,8 — ускорение свободного падения, L — длина воздуховода, Ωh — плотность воздуха на улице, Ωb — плотность воздуха в воздуховоде.

При аэрации в помещение проникает количество воздуха, определяемое по формуле:

O=3,6*Q/(tv—tp),

здесь: 3,6 — удельная теплоемкость, Q — суммарный теплоприток, tv — температура выдува, tp — температура притока.

Для самого длинного воздуховода рассчитывается потеря давления, равная суммарной потере давлений всех отрезков.

На одном участке потеря давления вычисляется так:

P=r*L + z,

здесь r — потеря давления на отрезке, L — длинна отрезка воздуховода, z — потери от сопротивления.

Виды вентиляции

Система вытяжной вентиляции обеспечивает поступление свежего воздуха в помещение. В зависимости от особенностей конструкции она может иметь дополнительные особенности. Более дорогие системы снабжены пультом дистанционного управления. С его помощью можно выполнить такие операции:

1. По нажатию соответствующей кнопки провести быстрое и полное проветривание.
2. Установить таймер для того, чтобы запрограммировать работу системы в назначенное время.
3. При использовании механического проветривателя можно запрограммировать время, когда происходит открытие или закрытие окна.

В большинстве используемых систем управление работой происходит в полуавтоматическом режиме.

Система с рекуператором

приточная вентиляция с рекуператором

Использование такого устройства позволяет сократить затраты на прогрев поступившего с улицы воздуха. В рекуператоре прогретый воздух из помещения нагревает поступивший снаружи холодный воздух после этого происходит его подогрев до комфортной температуры. Выбирая рекуператор, нужно определить, подходит ли он для конкретных помещений.

Это устройство является теплообменником его использование экономит затраты энергии на подогрев воздушной массы, так как эту работу уже частично выполнил воздух, который выходит через отточную систему..

Система с кондиционированием

Использование кондиционирования предназначено для того, чтобы у воздуха были определённые параметры: влажность, температура, степень ионизации и другие. Точный перечень таких параметров зависит от используемого кондиционера.

Кондиционер обрабатывает только небольшую часть воздуха в помещении. Постепенно меняя его параметры, он создаёт комфортную среду для людей в помещении.

Такая система сможет дополнять традиционную систему вентиляции, которая обеспечивает поступление свежего воздуха и забор отработанного. Совместное использование этих двух систем позволит обеспечить высокое качество воздуха в помещении.

Система с принудительным охлаждением

Такая приточная вентиляция используется для дополнительного кондиционирования воздуха. Охлаждение применяется при проветривании в жаркое время. Поступающий свежий воздух охлаждается и поступает в помещение.

Естественная приточка и вытяжка

Такую вентиляцию можно оборудовать там, где движение воздушных масс происходит в силу естественных причин за счёт разницы в температуре и в давлении. Эта система выгодна тем, что для её установки нет необходимости делать большие затраты.

Если в доме действуют такие вытяжные системы, то циркуляция воздуха происходит внутри помещений. Эти систему планируют таким образом, чтобы водух поступал в жилые помещения. А выводился — через подсобные. Ремонт и обслуживание сводится к прочистке воздуховодов и замене используемых в них фильтров.

Виды приточно-вытяжной вентиляции

Приточно-вытяжная вентиляция может быть реализована различными способами, выбор которых обусловлен назначением и спецификой помещений. Основным критерием становится объем воздуха, подлежащего замене в единицу времени. Кроме этого, учитываются внешние условия — температура, климат, атмосферные проявления и прочие факторы.

Существуют готовые комплексы, обеспечивающие работу вентиляционной системы в определенном режиме. Имеется также возможность создания или реконструкции уже существующей системы, способной обеспечить потребности данного помещения, обладающего собственной спецификой. Рассмотрим наиболее распространенные виды вентиляционных систем:

Система с рекуператором

Рекуперация — это процесс передачи тепловой энергии от вытяжного воздушного потока к приточному. Существуют разные виды рекуперационных установок, выполненных как в виде самостоятельных блоков, так и включенных в состав многофункциональных вентиляционных агрегатов.

Практически процесс выглядит следующим образом:

• вытяжной поток перед удалением из помещения подается в рекуператор
• приточный воздух, прошедший очистку от пыли и прочих нежелательных компонентов, поступает в рекуператор
• происходит теплообмен между двумя потоками
• отработанный воздух выводится наружу, а свежий поток поступает в помещения

Эффективность процесса зависит от разницы температур обоих потоков. Иногда одной рекуперации хватает на полноценную подготовку приточного воздуха, но в зимнее время приходится задействовать калориферы для дополнительного подогрева. Рекуперация позволяет значительно снизить расходы на подогрев приточного воздуха, хотя полностью заменить его она не в состоянии.

Система с кондиционированием

Вентиляционные системы, обладающие возможностью кондиционирования воздуха, представляют собой обычные приточно-вытяжные линии с установленным дополнительным оборудованием. Обычное кондиционирование не является частью воздухообмена, поскольку оно оперирует уже имеющимся воздухом, не осуществляя подачу или удаление потоков за пределы данного помещения. При этом, оно поддерживает заданный режим микроклимата, позволяя снизить нагрузку на основные узлы вентиляции.

Если кондиционирование встроено в систему вентиляции, на него ложится ответственность на подготовку потока к подаче в помещения. В задачу входит поддержание заданной температуры (иногда к основной функции добавляется регулировка влажности). В зимнее время производится подогрев, в летнее — охлаждение.

Система с принудительным охлаждением

Вентиляционные системы с охлаждением воздуха используются в горячих цехах производственных предприятий — в металлургии, перерабатывающей промышленности и прочих технологических системах, отличающихся избыточным тепловыделением. Кроме того, принудительное охлаждение применяется в системах обслуживающих ледовые дворцы, продовольственные склады, хранилища с заданным температурным режимом.

Как правило, охлаждение выполняют специальные холодильные установки, представляющие собой испарительные узлы холодильной системы. Расходы на охлаждение заметно ниже, чем на подогрев, возможно использование стандартного климатического оборудования.

Естественная приточка и вытяжка

Естественная вентиляция представляет собой подачу или вывод воздуха с помощью разницы давлений внутри и снаружи помещения. Режим такого воздухообмена крайне нестабилен, поскольку зависит от множества внешних факторов:

• климатические особенности
• температура
• давление воздуха
• атмосферные условия и т.д.

Такая неустойчивость естественной вентиляции вынуждает отказаться от использования в качестве основной системы воздухообмена, но в качестве дополнительного источника свежего воздуха она всегда применяется и учитывается. В многоквартирных домах естественные вентиляционные канала имеются в кухнях и санузлах. Они осуществляют вытяжку отработанного воздуха, а приток происходит из смежных помещений за счет неплотностей ограждений или проемов.

Механическая и искусственная вентиляция

      В случаях, когда мощности естественной вентиляции мало – нужен монтаж искусственной. Принцип ее работы заключается в использовании особенных устройств для вынужденного перемещения использованного воздуха и замене его на чистый. Одним из отличительных качеств данных систем есть переработка воздуха. В зависимости от показаний совершается увлажнение, очистка, нагрев, а так же охлаждение. Оборудование, обеспечивающие выполнение этой работы: фильтры, пылеуловители, нагреватели, многообразные виды воздуховодов и вентиляторов. Проектирование домов с данным видом вентиляции несет в себе не малый объем работ еще перед установкой. На данном этапе обязаны присутствовать техническое, санитарно-гигиеническое и экономическое обоснования проекта. Важным будет верное определение того, какая вентиляция создает оптимальный микроклимат.Ежели рассматривать минусы и плюсы искусственной системы, то можно выделить такие:

Не редко, чтобы взаимно компенсировать достоинства и недостатки разных систем, используются смешанные варианты.

Общеобменная и локальная вентиляция производственных и жилых помещений

      По зоне обслуживания виды вентиляции делятся на 2 класса: общеобменная и местная. Если максимум концентрации вредных выделений доводится на четко определенные зоны помещения, то применяется местная вентиляция. Она нужна для удаления загрязнений из зоны конкретного рабочего места, и не позволяет отработанному воздуху распространиться на остальную территорию. В бытовых условиях самым лучшим примером такого вида механической вентиляции представляется кухонная вытяжка. Такой тип называется локальной вытяжной вентиляцией. Загрязнения удаляются по принципу естественного движения – горячие вредные пары удаляются вверх, напротив, прохладные вредные газы оказываются тяжелее и опускаются вниз. Локальная приточная вентиляция используется в виде воздушных душей, воздушных оазисов и воздушных завес.Если в очистке нуждается не четко определенная зона, то местная система будет малоэффективной. В этом случае применяют общеобменную вентиляцию. Она обслуживает все помещение либо же большую его часть. Общеобменная вытяжная система удаляет нагретый воздух, газы, влагу, пыль, пары жидкостей и запахи из домов. Самым элементарным типом такой системы представляется вентилятор с электродвигателем. Его устанавливают в оконном либо дверном проеме. Более сложный вариант – применение вентиляторов с вытяжным воздуховодом.Общеобменная приточная система подает чистый воздух и распределяет его по всему объему помещения. Особенность общеобменной приточной системы это способность компенсировать недостаток тепла. Поэтому подаваемый воздух перед подачей нагревается. Зачастую из комнат подается и удаляется равное количество воздуха. Бывают случаи, когда извлекается больше, а недостаток компенсируется перетеканием воздуха из соседних комнат.

Приточная вентиляция

Приточные системы предназначены для подачи чистого воздуха в помещения взамен загрязненного. Приточный воздух при необходимости может подвергаться таким видам обработки, как очистка, нагревание, увлажнение и т.п.

 Система приточной вентиляции состоит из:

• воздухоприёмного устройства
• нагревателя
• охладителя
• фильтров для очистки
• устройств подачи воздуха в помещение

Данная система включает в себя приточные установки, использующие 100% приток наружного воздуха. Они бывают как промышленного назначения (используются на промышленных объектах), так и бытового (вентиляция квартир).

Приточные установки могут быть моноблочными и наборными. Наборные системы собираются из отдельных компонентов, и главным достоинством таких систем является возможность вентиляции любых помещений — от небольших квартир и офисов до торговых залов, супермаркетов и целых зданий. Но их недостаток в необходимости профессионального расчета и проектирования и в больших габаритах. Моноблочные же системы размещаются в едином шумоизолированном корпусе. Преимуществом такой системы перед наборной является гораздо меньший уровень шума, что позволяет размещать их в жилых помещениях. 

Обычно приточная система вентиляции используется вместе с вытяжной системой, и такая вентиляция называется приточно-вытяжной.

Зачем нужна приточная вентиляция в квартире?

Эффективная вентиляция в жилых домах должна отвечать двум условиям: обеспечивать равномерный поток воздуха во всех помещениях и кратность воздухообмена на уровне 0,8-1 от общей кубатуры дома в час. При строительстве домов — как частных, так и многоквартирных — наиболее частой ошибкой является установка только вытяжных каналов, ведущих через дымоходы на крышу. Вытяжные воздуховоды устанавливаются в ванной и на кухне. Это решение эффективно только для этих помещений, но не обеспечивает вентиляции для остальной части дома. Микровентиляция помещений осуществляется в основном через окна. Этот метод не очень эффективен, поскольку потребность в свежем воздухе значительно превышает возможности микровентиляции.

Виды приточной вентиляции для квартиры

➔ Приточные клапаны — устанавливаются в стену или окно. Производительность невысока. Объём притока рассчитан на 1 человека. Могут комплектоваться фильтром грубой очистки. Зимой может возникнуть проблема, чем закрыть приточную вентиляцию, из-за холода и сквозняков.

➔ Механические проветриватели — более совершенные модели с вентилятором и качественной фильтрацией. Как сделать приточную вентиляцию теплой? Некоторые модели оснащены нагревателем и пультом ДУ.

➔ Бризеры — вершина инженерной мысли в категории портативных бытовых вентустановок. Монтируются в стену. В корпусе устройств находится электровентилятор, прибор для нагрева уличного воздуха и система глубокой очистки (включая HEPA-фильтры). Бризер оснащен датчиком и пультом дистанционного управления. Средняя мощность устройства рассчитана на 5 человек. Как подогреть воздух в приточной вентиляции с помощью бризера? Достаточно активизировать соответствующий режим на пульте ДУ.

Самым бюджетным решением является приточный клапан, но он менее эффективен. Бризер — самый дорогой. Цены начинаются от 20 000 рублей.

Как работает приточная вентиляция в квартире?

Подача воздуха осуществляется через открытые окна, двери, форточки или приточные установки. Отведение — через каналы вытяжной вентиляции на кухне и в санузлах.

Как сделать приточную вентиляцию в квартире?

Установку даже самого простого бытового устройства для организации притока лучше доверить специалистам. Самостоятельно можно установить приточный клапан на окно, но при наличии специального оборудования и навыка работы с электроинструментом (потребуется фрезеровка рамы). Как включить приточную вентиляцию? Для запуска установки достаточно воспользоваться пультом управления.

Как выбрать приточную вентиляцию для квартиры?

Выбор установки зависит от многих факторов: целей и задач организации воздухообмена. объема помещения, количества комнат и постоянно проживающих людей. Если нужно улучшить параметры микроклимата в отдельной комнате, достаточно установить проветриватель или бризер

Важно обеспечить качественный и равномерный воздухообмен во всех помещениях? Выбирайте механическую приточно-вытяжную установку. Как установить приточную вентиляцию в квартире? Монтаж приточной вентиляции стоит доверить квалифицированным специалистам

Принудительные вытяжные системы

Вытяжная система вентиляции принудительного типа основана на тяге, которую создает дополнительное оборудование, размещенное в шахте, выводящей воздух.

Эффективная работа с требуемым КПД возможна лишь при наличии достаточного притока внешнего воздуха. Иначе вентилятор будет функционировать впустую. Самые популярные системы — приточно-вытяжные, дополненные механическим побуждением.

В таком комплексе воздухообмен будет полноценен во всех помещениях здания. В правильно спроектированной конструкции имеется баланс. Воздух устраняется из строения с такой же скоростью, как и поступает в него. Вытяжные каналы не испытывают перегрузки.

При создании системы учитывают следующие данные:

• размеры помещений(расчет требуемого объема воздуха);
• их назначение(от этого будет зависеть кратность воздухообмена);
• число сотрудников или жильцов(имеются нормативы на человека);
• параметры оборудования(здесь нужно будет учитывать характеристики всех элементов системы).

Нормой является замена всего воздуха на протяжении часа(кратность = 1).

На период зимы имеется проблема с необходимостью отопительных затрат на обогрев больших воздушных масс. Для снижения расходов применяют рекуператор, обеспечивающий отдачу тепла выходящим воздухом на теплообменник. Туда же поступают массы извне и нагреваются от этой же энергии. КПД таких устройств бывает 30-90 %.

Принцип действия теплообменника

Вытяжная вентиляционная система, снабженная рекуператором, может быть также оснащена калорифером. Это устройство дополнительно подогревает приточные массы водой, электричеством или охлаждает их водой, фреоном. Подобные установки занимают весьма мало места. С применением подобных систем кондиционирования можно идеализировать микроклимат в комнате.

Виды схем и их различия

Подбор схемы для устройства естественной вентиляции в многоквартирном многоэтажном доме зависит от количества этажей, конструктивных особенностей и планировки здания, степени загрязнения окружающего воздуха, уровня шума конкретного района.

Важно учитывать строительные нормы и правила ‒ невозможно смонтировать индивидуальные параллельные вытяжные шахты для каждой квартиры дома, в котором более 9 этажей. В строительстве высотных зданий применяются две утверждённые схемы

Первый вариант предусматривает вывод всех вентиляционных каналов на чердак и объединение их в общий горизонтальный воздуховод, имеющий один выход с наиболее удобным расположением.

Второй вариант предполагает присоединение каждой квартиры к общему вентиляционному стояку параллельными каналами, по которым отработанный тёплый воздух удаляется посредством вертикальных воздуховодов над кровлей.

Отличие этих схем состоит в наличии или отсутствии горизонтального воздуховода на чердаке и в оснащении (отсутствии) общими воздушными стояками.

Чтобы сделать естественную вентиляцию в частном доме вытяжные шахты не используют. Исключение составляют коттеджи выше 2 этажей с подвалом. В доме создаётся естественная тяга воздушных масс от окна или двери, выходящих через печной или каминный дымоход. При отсутствии камина монтируется вытяжная труба. Она проходит горизонтально через кухню, санузел, подсобные помещения и выводится вертикально на крышу.

Особенности систем естественного типа

Создание оптимальных условий для жизни и работы людей является достаточно сложным процессом, включающим в себя множество составляющих. Одной из них служит организация хорошей циркуляции воздуха в доме. При этом от правильности установки в наибольшей мере зависит функциональность вентиляционной системы. Несоблюдение технологии монтажа или пренебрежение строительными нормами неминуемо приведет к ухудшению микроклимата. Согласно СНиП, создание хорошего микроклимата в жилом помещении возможно лишь при поступлении 3 куб.м. свежего воздуха в час на каждый квадратный метр площади. Для производственных площадей этот показатель варьируется от количества работающих людей, площади помещения и должен быть не менее 20 м.куб/ч.

Система вентиляции большинства квартир, расположенных в домах старой постройки, основана на естественной циркуляции воздушных масс. Аналогичная схема используется для создания воздухообмена в частных домах и общественных зданиях небольшой площади. Свежий воздух поступает в помещение сквозь окна и двери, а выводится наружу через общий вентиляционный канал (в частных домах сквозь потолок и специальные продухи).

В погоне за повышением термоизоляционных свойств помещения многие стремятся заменить устаревшие деревянные окна и двери на новые пластиковые аналоги. Подобное действие приводит к нарушению циркуляции воздушных масс, которые не могут больше поступать в квартиру естественным путем. В этом случае выручит приточный оконный или стеновой вентиляционный клапан. Это простое устройство, которое не требует подключения к электросети. Модельный ряд приточных клапанов велик: от самых обычных шумозащитных до автоматических. Последние, при достижении определенной влажности, автоматически закрываются. Рекомендуется устанавливать клапан в стену на уровне форточки.

Пример клапана естественной приточной вентиляции

Правильно организованная приточная система вентиляция обеспечивает достаточное поступление свежего воздуха в помещение. Для увеличения циркуляции воздушных масс на промышленных объектах подобная система вентилирования применяется крайне редко, поскольку не способна организовать качественный воздухообмен на большой площади. Как правило, в аналогичных постройках используются иные схемы вентилирования такие, как механическая приточно-вытяжная или туннельная.

Заключение

Итак, монтаж простых индивидуальных устройств может осилить и домашний умелец. Но сложную канальную систему лучше доверить профессионалам. Качественный монтаж и своевременное обслуживание вентиляции позволят избежать ещё больших трат на ремонт и переделывание огрехов.

Источники

• https://stroyday.ru/remont-kvartiry/ventilyaciya/pritochno-vytyazhnaya-ventilyaciya-dlya-kvartiry.html
• https://nimal.ru/info/pritochno-vytyazhnaya-sistema-ventilyacii/
• https://www.AirClimat.ru/Pritochno-vytyazhnaya-sistema-ventilyatsii.htm
• https://ventilsystem.ru/ventilyaciya/vidy-sistem/pritochno-vytyazhnaya-ventilyaciya-dlya-kvartiry.html
• https://www.AirClimat.ru/Montazh-pritochno-vytyazhnoy-ventilyatsii.htm
• https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/pritochno-vytyazhnoj-ventilyacii.html