Wentylacja nawiewno-wywiewna: zasada działania i cechy układu

W pomieszczeniu wypełnionym świeżym powietrzem łatwiej oddychać, pracować wydajniej i lepiej spać. Ale otwieranie okna na wietrzenie co 2-3 godziny jest problematyczne, zgadzasz się? Zwłaszcza w nocy, kiedy wszyscy członkowie rodziny śpią słodko.

Jednym z zautomatyzowanych rozwiązań tego zadania jest wentylacja nawiewno-wywiewna (PVV) pomieszczenia. Ale jak to zrobić? Pomożemy Ci nauczyć się zasady pracy i poradzić sobie z cechami aranżacji.

W naszym artykule uwzględniono elementy składowe układu zasilania i wydechu, zasady ich obliczania oraz normy wymiany powietrza w różnych typach pomieszczeń.

Wybrano schematy rozmieszczenia wentylacji, zdjęcie przedstawiające poszczególne elementy systemu, podano przydatne zalecenia wideo dotyczące instalacji systemu wentylacji w prywatnym domu własnymi rękami.

Co to jest wentylacja?

Jak często wietrzymy pokój? Odpowiedź powinna być tak szczera, jak to możliwe: 1-2 razy dziennie, jeśli nie zapomnisz otworzyć okna. Ile razy w nocy? Pytanie retoryczne.

Zgodnie z normami sanitarnymi i higienicznymi całkowita masa powietrza w pomieszczeniu, w którym stale przebywają ludzie, musi być całkowicie odnawiana co 2 godziny.

W ramach zwykłej wentylacji należy zrozumieć proces wymiany mas powietrza między zamkniętą przestrzenią a otoczeniem. Ten molekularny proces kinetyczny umożliwia usunięcie nadmiaru ciepła i wilgoci za pomocą systemu filtracji.

Wentylacja zapewnia również, że powietrze w pomieszczeniu spełnia wymagania sanitarne i higieniczne, co nakłada własne ograniczenia technologiczne na urządzenia, które będą generować ten proces.

Podsystem wentylacji - zestaw urządzeń i mechanizmów technologicznych do pobierania, usuwania, przemieszczania i oczyszczania powietrza. Jest to część zintegrowanego systemu komunikacji dla pomieszczeń i budynków.

Zalecamy niepasujące pojęcia wentylacja i klimatyzacja - bardzo podobne kategorie, które mają wiele różnic.

1. Główny pomysł. Klimatyzacja zapewnia wsparcie dla niektórych parametrów powietrza w ograniczonej przestrzeni, a mianowicie temperatury, wilgotności, stopnia jonizacji cząstek i tym podobnych. Wentylacja zapewnia kontrolowaną wymianę całej objętości powietrza przez wlot i wylot.
2. Główną cechą. System klimatyzacji działa z powietrzem znajdującym się w pomieszczeniu, a sam dopływ świeżego powietrza może być całkowicie nieobecny. System wentylacji zawsze działa na granicy ograniczonej przestrzeni i środowiska poprzez wymianę.
3. Środki i metody. W przeciwieństwie do uproszczonej wentylacji, klimatyzacja jest modułowym schematem kilku urządzeń, które przetwarzają niewielką część powietrza, a tym samym utrzymują parametry sanitarne i higieniczne powietrza w określonym zakresie.

System wentylacja w domu może być rozszerzony do dowolnej pożądanej skali i zapewnia, w przypadku zagrożenia w pomieszczeniu, dość szybką wymianę całej objętości masy powietrza. Co dzieje się za pomocą potężnych wentylatorów, grzejników, filtrów i rozbudowanego systemu rur.

Mogą Cię zainteresować informacje na temat rozmieszczenia kanału wentylacyjnego wykonanego z kanałów z tworzywa sztucznego, rozważane w nasz drugi artykuł.

Oprócz głównej funkcji, systemy wentylacyjne mogą być częścią wnętrza w stylu industrialnym, które jest używane w pomieszczeniach biurowych i handlowych, miejscach rozrywki

Istnieje kilka klas wentylacji, które można podzielić ze względu na metodę generowania ciśnienia, dystrybucji, architektury i przeznaczenia.

Wtryskiwanie sztucznego powietrza w systemie odbywa się za pomocą dmuchaw - wentylatorów, dmuchaw.Zwiększając ciśnienie w układzie rur, można przesuwać mieszankę powietrzno-gazową na duże odległości i w znacznej objętości.

Jest to typowe dla obiektów przemysłowych, zakłady produkcyjne oraz obiekty użyteczności publicznej z centralnym systemem wentylacji.

Generowanie ciśnienia powietrza w systemie może być kilku rodzajów: sztuczne, naturalne lub kombinowane. Często stosowana jest metoda łączona.

Rozważ systemy wentylacyjne lokalne (lokalne) i centralne. Lokalne systemy wentylacyjne - „punktowe” wąsko ukierunkowane rozwiązania dla określonych pomieszczeń, w których wymagana jest ścisła zgodność ze standardami.

Centralna wentylacja zapewnia możliwość regularnej wymiany powietrza dla znacznej liczby identycznych pomieszczeń.

I ostatnia klasa systemów: zasilająca, wydechowa i kombinowana. Systemy wentylacji nawiewno-wywiewnej zapewniają jednoczesny dopływ i wylot powietrza w przestrzeni. Jest to najczęstsza podgrupa systemów wentylacyjnych.

Takie konstrukcje zapewniają łatwe skalowanie i konserwację wielu różnych budynków przemysłowych, biurowych i mieszkalnych.

Fizyczne podstawy systemu wentylacji

System wentylacji nawiewno-wywiewnej to wielofunkcyjny kompleks ultraszybkiej obróbki mieszanki gazowo-powietrznej. Chociaż jest to system wymuszonego transportu gazu, opiera się on na całkowicie wyjaśnialnych procesach fizycznych.

Aby stworzyć efekt naturalnej konwekcji przepływów powietrza, źródła ciepła umieszcza się jak najniżej, a elementy wywiewne w suficie lub pod nim

Samo słowo „wentylacja” jest ściśle związane z pojęciem konwekcji. Jest to jeden z kluczowych elementów ruchomych mas powietrza.

Konwekcja to zjawisko cyrkulacji energii cieplnej między przepływem zimnego i ciepłego gazu. Istnieje naturalna i wymuszona konwekcja.

Trochę szkolnej fizyki, aby zrozumieć istotę tego, co się dzieje. Temperatura w pomieszczeniu zależy od temperatury powietrza. Nośnikami energii cieplnej są cząsteczki.

Powietrze jest wielocząsteczkową mieszaniną gazów, która składa się z azotu (78%), tlenu (21%) i innych zanieczyszczeń (1%).

Będąc w ograniczonej przestrzeni (pomieszczeniu), mamy heterogeniczność temperatury w stosunku do wysokości. Wynika to z niejednorodności stężenia cząsteczek.

Biorąc pod uwagę jednorodność ciśnienia gazu w przestrzeni zamkniętej (pomieszczeniu), zgodnie z podstawowym równaniem teorii molekularno-kinetycznej: ciśnienie jest proporcjonalne do iloczynu stężenia cząsteczek i ich średniej temperatury.

Jeśli ciśnienie jest wszędzie takie samo, to iloczyn stężenia cząsteczek i temperatury w górnej części pomieszczenia będzie równoważny temu samemu iloczynowi stężenia i temperatury:

p = nkT, n_{do góry}* T_{do góry}= n_dno* T_dno, n_{do góry}/ n_dno= T_dno/ T_{do góry}

Im niższa temperatura, tym większe stężenie cząsteczek, a zatem większa masa całkowita gazu. Dlatego mówi się, że ciepłe powietrze jest „lżejsze”, a zimne powietrze „cięższe”.

Właściwa wentylacja w połączeniu z efektem konwekcji jest w stanie utrzymać ustalone warunki temperatury i wilgotności w okresach automatycznego wyłączania głównego ogrzewania

W związku z powyższym podstawowa zasada układu wentylacji staje się jasna: dopływ powietrza (dopływ) jest zwykle wyposażony u dołu pomieszczenia, a wylot (wywiew) - u góry. Jest to aksjomat, który należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu systemu wentylacji.

Funkcje wentylacji nawiewno-wywiewnej

Wentylacja nawiewno-wywiewna współdziała z dwoma strumieniami powietrza o różnym składzie i przeznaczeniu, które są następnie przetwarzane.

W PVV wszystkie niezbędne urządzenia i dodatkowe systemy są umieszczone w jednej ramie, którą można zainstalować wewnątrz loggii, na poddaszu, na ścianie poza domem itp.

Specjalny projekt instalacji zapewnia dużą możliwość wentylacji prawie dowolnej liczby pomieszczeń w budynku.

Oprócz głównej funkcji przepływu powietrza wentylacja nawiewno-wywiewna obejmuje następujący arsenał podsystemów pomocniczych i funkcje dodatkowe.

Wśród nich są:

• chłodzenie i ogrzewanie powietrzem;
• jonizacja i uwodnienie cząstek;
• dezynfekcja i filtracja powietrza.

Rozważ typowy cykl pracy systemu wentylacji nawiewno-wywiewnej, który oparty jest na dwuprzewodowym modelu transportu.

W pierwszym etapie wlot zimnego powietrza z otoczenia i wyciąg ciepłego powietrza z pomieszczenia. Po obu stronach powietrze przechodzi przez system czyszczenia.

Następnie zimne powietrze jest przekazywane do nagrzewnica powietrza (nagrzewnica) - jest charakterystyczny dla PVV z odzyskiem ciepła. Ponadto ciepło jest przekazywane do zimnego gazu z ciepłego powietrza wywiewanego - typowego dla konwencjonalnych systemów.

Po podgrzaniu i wymianie ciepła wywiewane powietrze wylotowe jest odprowadzane przez kanał zewnętrzny, a ogrzane świeże powietrze jest dostarczane do pomieszczenia.

Popularny układ modułu wentylacyjnego obejmuje komorę wymiany ciepła (rekuperator), w której energia cieplna jest wymieniana między nadchodzącymi przepływami powietrza. W każdym razie każdy strumień przechodzi przez system podwójnej filtracji.

Główne zasady wentylacji nawiewno-wywiewnej to wydajność i oszczędność.

Klasyczny schemat wentylacji nawiewno-wywiewnej ma następujące zalety:

• wysoki stopień oczyszczenia strumienia wejściowego
• niedroga obsługa i konserwacja wymiennych elementów
• integralność projektu i modułowość.

Aby rozszerzyć funkcjonalność, układy zasilania i wydechu są wyposażone w pomocnicze jednostki sterujące i monitorujące, systemy filtrów, czujniki, samowyzwalacze, tłumiki, urządzenia sygnalizujące przeciążenie silników elektrycznych, bloki rekuperacyjne, tacki kondensatu itp.

Dynamiczne parametry wentylacji

Wiele pytań wiąże się z konstrukcją systemu wentylacyjnego, ponieważ w przypadku błędnego obliczenia właściwości całkowicie ekonomicznego kompleksu wentylacyjnego można uzyskać marnotrawnego „potwora” zasobów energii.

Co bezpośrednio wpływa na koszty finansowe jego utrzymania. W rezultacie pomysł ekonomicznej eksploatacji urządzenia nie jest brany pod uwagę.

Główne obciążenie systemu wentylacji spada na wentylator. Wydajność wentylatora zależy od kształtu wirnika (koło z łopatkami), jakości materiałów i montażu urządzenia

W celu prawidłowego zaprojektowania wentylacji nawiewno-wywiewnej zaleca się wykonywanie obliczeń algebraicznych wydajności urządzenia i parametrów dynamicznych przepływów powietrza.

Istnieje kilka różnych metod obliczeniowych i algorytmów, ale nasza uwaga zostanie przedstawiona jednej z najprostszych i najbardziej niezawodnych opcji.

Wszystko, co jest związane z wtórnymi procesami hydratacji, dodatkową jonizacją i wtórnym oczyszczaniem na tym etapie, można zignorować.

Standardy rozliczeń

Podanie pełnej listy norm i zasad sanitarnych (SNiP), które są wprowadzane do różnych systemów wentylacyjnych, jest irracjonalne, ponieważ jest wystarczająca ilość materiału na kilka książek, ale musisz znać stałe odniesienia dla pomieszczeń mieszkalnych i biurowych.

Jeśli chodzi o pomieszczenia biurowe, przy budowie systemu wentylacji szczególną uwagę zwraca się na te pomieszczenia, w których będzie się znajdować personel biurowy.

Ponadto wszystkie standardy są wskazane na osobę. W klasycznym biurowcu na jednym piętrze znajduje się komplet pomieszczeń do różnych celów.

Na przykład w biurze w ciągu godziny należy wymienić 60 metrów sześciennych powietrza, w salach operacyjnych - 30-40 m³, w łazience - 70 m³, w pokoju dla palących - ponad 100 m³, na korytarzach i holu - 10 m³.

Zgodnie z ogólnymi standardami sanitarnymi dla pomieszczeń mieszkalnych, w ciągu godziny następuje całkowita wymiana masy powietrza w wysokości 30 m³ na osobę - na podstawie liczby mieszkańców.

Istnieje inne podejście do obliczania objętości powietrza - według obszaru. 3 m na metr kwadratowy powierzchni mieszkalnej³.

Osobno warto wspomnieć o wentylacji obiektów przemysłowych i hangarów magazynowych - 20 m³ na jednostkę powierzchni. W tak dużych pomieszczeniach systemy wentylacyjne budowane są w oparciu o wieloskładnikowy system podwójnych wentylatorów (4, 8, 16 i więcej sztuk w ramie)

Dla pozostałych pomieszczeń gospodarczych istnieją gotowe parametry regulacyjne. Tak więc kuchnia z kuchenką elektryczną - ponad 60 m³, z kuchenką gazową - ponad 80 m³, łazienka - co najmniej 25 m³ itd.

Ponadto należy pamiętać, że w salonach prędkość przepływu powietrza nie przekracza 2 m / s, a dla kuchni i łazienki prędkość powinna wynosić 4-6 m / s.

Formuły i objaśnienia do nich

Przechodzimy bezpośrednio do cech i wzorów. Obliczenia odbywają się w kilku etapach, na każdym z których obliczamy jedną z cech systemu wentylacji.

Wyporność powietrza

Rozważ obliczenie roboczej objętości powietrza (m³/ h).

W przypadku biura zalecamy obliczenie liczby osób:

V = 35 * N,

Gdzie N. - liczba osób jednocześnie w pokoju.

W przypadku mieszkań i domów prywatnych konieczne jest błędne obliczenie wielkości powierzchni mieszkalnej:

V = 2 * S * H,

Gdzie: 2 - współczynnik krotności wymiany powietrza na jednostkę czasu (przez 1 godzinę); S. - część dzienna; H. - wysokość pomieszczeń.

Obliczenie przekroju kanału

Sekcja kanał wentylacyjny obliczone w cm². Główne kanały powietrzne mają dwa typy w przekroju: okrągły i prostokątny.

Pole przekroju poprzecznego rury oblicza się na podstawie stosunku:

S._przeciąć= V * 2,8 / ω,

Gdzie: S._przeciąć - powierzchnia przekroju; V. - objętość powietrza (m³/ h); 2,8 - współczynnik koordynacji wymiarów; ω - natężenie przepływu na autostradzie (m / s).

Natężenie przepływu powietrza przechodzącego przez autostradę jest zwykle równoważne 2-3 m / s.

Obliczając pole przekroju poprzecznego kanału, można określić średnicę dla okrągłego lub szerokość / wysokość dla prostokątnego kanału. Znając szerokość, możemy znaleźć wysokość przekroju i odwrotnie. Średnica okrągłego przekroju będzie wynosić √4 * S_przeciąć/ pi

Liczba i rozmiar nawiewników

Zastanówmy się, jak obliczyć liczbę i rozmiar nawiewników. Wymiary opryskiwacza są zwykle wybierane 1,5-2 razy więcej niż pole przekroju głównej linii.

Przy nieco bardziej skomplikowanej liczbie dyfuzorów oblicza się je według wzoru:

N = V / (2820 * ω * d²),

Gdzie: N. - pożądana liczba nawiewników; V. - masowy przepływ powietrza (m³/ h); ω - natężenie przepływu powietrza (m / s); d - średnica nawiewnika (m), jeśli jest okrągły.

Jeśli klosz jest prostokątny, to:

N = π * V / (2820 * ω * 4 * a * b),

Gdzie: π Jest liczbą Pi a) i b - wymiary sekcji.

Opcje wydajności instalacji

Znane są dwie najważniejsze cechy jednostki wentylacyjnej - moc i stopień wytworzonego ciśnienia. Moc stacji wentylacyjnej oblicza się w następujący sposób:

P = ΔT * V * Cv / 1000,

Gdzie: ΔT - delta temperatur powietrza na wlocie / wylocie (° С); V. - masowy przepływ powietrza (m³/ h); Cv - pojemność cieplna powietrza (0,336 W * h / m³ * ° С).

Wytworzone ciśnienie jest określone przez krzywą charakterystyczną wydajności wentylatora głównego.

Ten parametr powinien być równoważny z oporem aerodynamicznym sieci lotniczej. Producenci wentylatorów przedstawiają wykres krzywej w karcie produktu.

Ponadto ważne jest, aby mieć ogólne pojęcie o podgrzewaczu powietrza wlotowego - grzejniku. Jest to oddzielna część systemu wentylacji, w której powietrze jest podgrzewane. Przechodząc na przykład przez radiator, powietrze jest w ten sposób podgrzewane.

Grzejnik, w którym ogrzewanie odbywa się przez grzejnik, a wymiana energii cieplnej ze strumieniem spalin nazywana jest rekuperatorem. Istnieją jedno i wielosekcyjne rekuperatory, które umożliwiają mieszanie przepływów powietrza z dużą różnicą temperatur wejściowych

Podsumowując, warto wspomnieć o napięciu zasilania jednostki wentylacyjnej. Zaleca się stosowanie sieci napięciowej 380 V, zapewni to niezawodne działanie instalacji dowolnej mocy.

Specyfika instalacji wentylacji mechanicznej

Dzięki instalacji urządzenia wentylacyjnego typu zasilającego mistrz domu bez wątpienia poradziłby sobie bez przyciągania pracowników.

Warto jednak pamiętać, że praca jest wykonywana na niebezpiecznej wysokości dla niedoświadczonego wykonawcy. Dlatego lepiej jest przyciągnąć tych, którzy mają doświadczenie, narzędzia i urządzenia bezpieczeństwa do wykonania następujących kroków:

Po zakończeniu całkowicie trudnych manipulacji przy instalacji bezpośredniego zasilania powietrzem pozostaje tylko podłączyć go do komunikacji.

Rozważmy ten proces bardziej szczegółowo, korzystając z poniższego wyboru zdjęć.

Informacje o sekwencji instalacji wentylatorów wymuszonych pomogą uniknąć wielu rażących błędów popełnianych przez niedoświadczonych instalatorów.

Cechy budowy naturalnego PVV

Podczas opracowywania wysokiej jakości naturalnej wentylacji nawiewno-wywiewnej większość specjalistów przestrzega pewnej „karty” prac projektowych i instalacyjnych.

Reguły te pomagają tworzyć naprawdę skuteczne i opłacalne rozwiązania dla nawet najbardziej niestandardowych układów pomieszczeń i pomieszczeń gospodarczych. w prywatnym domu i mieszkanie wielopokojowe wieżowce.

Podczas projektowania wentylacji musisz spróbować stworzyć naturalny przepływ powietrza z salonu przez korytarze do łazienki i kuchni

Korytarze w tym przypadku działają jak przepływające przestrzenie. Dlatego główna jednostka wentylacyjna systemu musi znajdować się na środku domu, w górnej części korytarzy lub pomieszczeń gospodarczych.

Na przykład moduł wentylacyjny dla dwupiętrowego prywatnego domu może znajdować się na parterze u góry pomieszczenia gospodarczego lub głównego korytarza. W przypadku budynku 1-kondygnacyjnego, opcjonalnie, w dolnej części poddasza.

Podczas układania głównego rurociągu należy pamiętać, że powietrze nawiewane musi przepływać do salonów, a powietrze wywiewane musi przechodzić przez kuchnie i pomieszczenia gospodarcze.

Dlatego nawiewniki powietrza nawiewanego znajdują się na warunkowym obrysie „środowiska pokojowego”, a okapy w kuchni, w łazience, pomieszczeniu gospodarczym, toalecie.

Nawiewnik łączy dwie funkcje: równomierny rozdział świeżego powietrza i usuwanie już zużytego powietrza. Występują we wszystkich kształtach. Wykonany z blachy i tworzywa sztucznego

Istnieją komentarze dotyczące wysokości położenia otworów wlotowych i wylotowych powietrza. Wylot systemu wentylacyjnego jest koniecznie umieszczony powyżej poziomu dachu budynku.

To ochroni wlot powietrza przed wtórnym wlotem świeżo usuniętego powietrza przez otwory wylotowe.

Świeże powietrze należy pobierać na wysokości co najmniej 2 metrów od powierzchni ziemi.

Ponieważ małe cząstki ścierne i pyły mogą unosić się przy pomocy wiatru wiejącego na wysokość ponad 1 metra i wlewać do nawiewników powietrza nawiewanego, szybko zapychając filtry główne.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Film opowiada i demonstruje cechy projektowania i instalacji PCV w prywatnym domu:

Kolejny przykładowy przykład gotowego rozwiązania do wentylacji prywatnego 1-piętrowego drewnianego domu:

Podsumowując powyższe informacje, zauważamy, że wentylacja nawiewno-wywiewna jest prosta w projektowaniu, dostępna do zakupu i instalacji systemu.

Wentylacja w połączeniu z systemem grzewczym pozwala zorganizować równowagę świeżego i ciepłego powietrza w pomieszczeniu.

Czy zorganizowałeś wentylację na wsi? A może znasz sekrety projektowania i instalowania systemu wentylacji w mieszkaniu? Podziel się swoim doświadczeniem - zostaw swoje komentarze do tego artykułu.