Ventilation de soufflage et d'extraction: principe de fonctionnement et caractéristiques de l'agencement

Dans une pièce remplie d'air frais, il est plus facile de respirer, de travailler de manière plus productive et de mieux dormir. Mais l'ouverture d'une fenêtre pour une diffusion toutes les 2-3 heures est problématique, êtes-vous d'accord? Surtout la nuit, lorsque tous les membres de la famille dorment doucement.

L'une des solutions automatisées pour cette tâche est la ventilation d'alimentation et d'évacuation (PVV) de la pièce. Mais comment faire les choses correctement? Nous vous aiderons à apprendre le principe du travail et à traiter les caractéristiques de l'arrangement.

Dans notre article, les éléments constitutifs du système d'alimentation et d'échappement, les règles de leur calcul et les normes d'échange d'air dans les pièces de différents types sont pris en compte.

Des schémas d'agencement de la ventilation sont sélectionnés, une photo représentant des éléments individuels du système, des recommandations vidéo utiles sur l'installation d'un système de ventilation dans une maison privée sont données.

Qu'est-ce que la ventilation?

À quelle fréquence avons-nous aéré la pièce? La réponse doit être aussi honnête que possible: 1 à 2 fois par jour, si vous n’oubliez pas d’ouvrir la fenêtre. Combien de fois la nuit? La question rhétorique.

Selon les normes sanitaires et hygiéniques, la masse d'air totale dans la pièce où les gens sont constamment doit être complètement renouvelée toutes les 2 heures.

Sous la ventilation habituelle, comprendre le processus d'échange de masses d'air entre un espace confiné et l'environnement. Ce processus de cinétique moléculaire permet d'éliminer l'excès de chaleur et d'humidité à l'aide d'un système de filtration.

La ventilation garantit également que l'air intérieur répond aux exigences sanitaires et hygiéniques, ce qui impose ses propres limites technologiques aux équipements qui généreront ce processus.

Sous-système de ventilation - un ensemble de dispositifs et de mécanismes technologiques pour l'admission, l'élimination, le mouvement et la purification de l'air. Il fait partie d'un système de communication intégré pour les locaux et les bâtiments.

Nous vous recommandons de ne pas faire correspondre les concepts ventilation et climatisation - des catégories très similaires qui présentent un certain nombre de différences.

1. Idée principale. La climatisation fournit un support pour certains paramètres de l'air dans un espace confiné, à savoir la température, l'humidité, le degré d'ionisation des particules et similaires. La ventilation permet un remplacement contrôlé de tout le volume d'air par l'entrée et la sortie.
2. La caractéristique principale. Le système de climatisation fonctionne avec l'air qui se trouve dans la pièce et l'apport d'air frais lui-même peut être complètement absent. Le système de ventilation fonctionne toujours à la frontière d'un espace confiné et de l'environnement par échange.
3. Moyens et méthodes. Contrairement à la ventilation simplifiée, la climatisation est un système modulaire de plusieurs unités, qui traite une petite partie de l'air et maintient ainsi les paramètres sanitaires et hygiéniques de l'air dans la plage spécifiée.

Le système ventilation dans la maison peut être étendu à n'importe quelle échelle souhaitée et fournit, en cas d'urgence dans la pièce, un remplacement assez rapide de tout le volume de masse d'air. Que se passe-t-il à l'aide de ventilateurs puissants, de radiateurs, de filtres et d'un système de tuyauterie complet.

Vous pouvez être intéressé par les informations sur la disposition d'un conduit de ventilation en conduits en plastique, considéré dans notre autre article.

En plus de la fonction principale, les systèmes de ventilation peuvent faire partie d'un intérieur de style industriel, qui est utilisé pour les bureaux et les commerces, les lieux de divertissement

Il existe plusieurs classes de ventilation qui peuvent être divisées en fonction de la méthode de génération de pression, de distribution, d'architecture et d'utilisation.

L'injection d'air artificiel dans le système est réalisée à l'aide de soufflantes - ventilateurs, soufflantes.En augmentant la pression dans le système de tuyauterie, vous pouvez déplacer le mélange air-gaz sur de longues distances et dans un volume important.

Ceci est typique des installations industrielles, installations de production et les installations publiques avec un système de ventilation central.

La génération de pression d'air dans le système peut être de plusieurs types: artificielle, naturelle ou combinée. La méthode combinée est souvent utilisée.

Considérez les systèmes de ventilation locaux (locaux) et centraux. Systèmes de ventilation locaux - solutions «ciblées» étroitement ciblées pour des pièces spécifiques où le strict respect des normes est requis.

La ventilation centrale permet de créer un échange d'air régulier pour un nombre important de locaux identiques.

Et la dernière classe de systèmes: alimentation, échappement et combinés. Les systèmes de ventilation de soufflage et d'extraction assurent l'entrée et la sortie d'air simultanées dans l'espace. Il s'agit du sous-groupe le plus courant de systèmes de ventilation.

Ces conceptions permettent une mise à l'échelle et une maintenance faciles pour une grande variété de bâtiments industriels, de bureaux et résidentiels.

La base physique du système de ventilation

Le système de ventilation d'alimentation et d'évacuation est un complexe multifonctionnel de traitement ultrarapide d'un mélange gaz-air. Bien qu'il s'agisse d'un système de transport forcé de gaz, il est basé sur des processus physiques complètement explicables.

Pour créer l'effet de la convection naturelle des flux d'air, les sources de chaleur sont placées le plus bas possible et les éléments d'échappement au plafond ou en dessous

Le mot «ventilation» lui-même est étroitement lié au concept de convection. C'est l'un des éléments clés du déplacement des masses d'air.

La convection est le phénomène de circulation d'énergie thermique entre les flux de gaz froid et chaud. Il y a convection naturelle et forcée.

Un peu de physique scolaire pour comprendre l'essence de ce qui se passe. La température dans la pièce est déterminée par la température de l'air. Les vecteurs d'énergie thermique sont des molécules.

L'air est un mélange de gaz multimoléculaire composé d'azote (78%), d'oxygène (21%) et d'autres impuretés (1%).

Étant dans un espace confiné (chambre), nous avons une hétérogénéité de température par rapport à la hauteur. Cela est dû à l'hétérogénéité de la concentration des molécules.

Compte tenu de l'uniformité de la pression du gaz dans un espace confiné (chambre), selon l'équation de base de la théorie moléculaire-cinétique: la pression est proportionnelle au produit de la concentration des molécules et de leur température moyenne.

Si la pression est la même partout, alors le produit de la concentration des molécules et de la température dans la partie supérieure de la pièce sera équivalent au même produit de concentration et de température:

p = nkT, n_haut* T_haut= n_{en bas}* T_{en bas}, n_haut/ n_{en bas}= T_{en bas}/ T_haut

Plus la température est basse, plus la concentration de molécules est importante et donc plus la masse totale du gaz est grande. Par conséquent, on dit que l'air chaud est «plus léger» et l'air froid «plus lourd».

Une bonne ventilation combinée à l'effet de la convection est capable de maintenir les conditions de température et d'humidité établies pendant les périodes d'arrêt automatique du chauffage principal

En relation avec ce qui précède, le principe de base de la disposition de la ventilation devient clair: l'alimentation en air (entrée) est généralement équipée au bas de la pièce, et l'évacuation (échappement) - en haut. Il s'agit d'un axiome qui doit être pris en compte lors de la conception d'un système de ventilation.

Caractéristiques de la ventilation d'alimentation et d'évacuation

La ventilation d'alimentation et d'évacuation interagit avec deux courants d'air de composition et de fonction différentes, qui sont ensuite traités.

En PVV, tous les équipements nécessaires et les systèmes supplémentaires sont placés dans un seul cadre, qui peut être installé à l'intérieur de la loggia, dans le grenier, sur le mur à l'extérieur de la maison, etc.

La conception spéciale de l'installation offre de nombreuses possibilités pour assurer la ventilation de presque n'importe quel nombre de pièces du bâtiment.

En plus de la fonction principale de l'air en mouvement, la ventilation d'alimentation et d'évacuation comprend l'arsenal suivant de sous-systèmes auxiliaires et de fonctions supplémentaires.

Parmi lesquels figurent les suivants:

• refroidissement et chauffage de l'air;
• ionisation et hydratation des particules;
• désinfection et filtration de l'air.

Considérons un cycle de service typique d'un système de ventilation d'alimentation et d'évacuation, qui est basé sur un modèle de transport à deux circuits.

Au premier stade, l'apport d'air froid de l'environnement et l'extraction d'air chaud de la pièce. Des deux côtés, l'air passe par un système de nettoyage.

Après cela, l'air froid est transféré vers réchauffeur d'air (réchauffeur) - il est caractéristique du PVV avec récupération de chaleur. De plus, la chaleur est transférée au gaz froid à partir de l'air d'échappement chaud - typique des systèmes conventionnels.

Après le chauffage et l'échange de chaleur, l'air d'échappement rejeté est évacué par un canal externe et de l'air frais chauffé est fourni à la pièce.

Un agencement populaire du module de ventilation comprend une chambre d'échange de chaleur (récupérateur), dans laquelle l'énergie thermique est échangée entre les flux d'air venant en sens inverse. Dans tous les cas, chaque flux passe par un système de double filtration.

Les principaux principes de ventilation d'alimentation et d'évacuation sont l'efficacité et l'économie.

Le schéma classique de soufflage et d'évacuation présente les avantages suivants:

• degré élevé de purification du flux d'entrée
• fonctionnement et entretien abordables des éléments amovibles
• intégrité de conception et modularité.

Pour étendre la fonctionnalité, les systèmes d'alimentation et d'échappement sont équipés d'unités de commande et de surveillance auxiliaires, de systèmes de filtrage, de capteurs, de temporisations automatiques, de silencieux, de dispositifs de signalisation pour surcharger les moteurs électriques, blocs de récupération, bacs à condensats, etc.

Paramètres de ventilation dynamique

De nombreuses questions sont associées à la conception d'un système de ventilation, car dans le cas d'un calcul erroné des caractéristiques d'un complexe de ventilation complètement économique, vous pouvez obtenir un «monstre» gaspilleur de ressources énergétiques.

Ce qui affecte directement les coûts financiers de sa maintenance. En conséquence, l'idée d'un fonctionnement économique de l'équipement n'est pas envisagée.

La charge principale du système de ventilation tombe sur le ventilateur. Les performances du ventilateur dépendent de la forme de la roue (roue à pales), de la qualité des matériaux et du montage de l'équipement

Afin de concevoir correctement la ventilation d'alimentation et d'évacuation, il est recommandé d'effectuer des calculs algébriques des performances de l'unité et des paramètres dynamiques des flux d'air.

Il existe plusieurs méthodes et algorithmes de calcul différents, mais l'une des options les plus simples et les plus fiables sera présentée à notre attention.

Tout ce qui est associé aux processus secondaires d'hydratation, d'ionisation supplémentaire et de purification secondaire à ce stade peut être ignoré.

Normes de règlement

Fournir une liste complète des normes et règles sanitaires (SNiP) qui sont proposées pour divers systèmes de ventilation est irrationnel, car il y a suffisamment de matériel pour quelques livres, mais vous devez connaître les constantes de référence pour les locaux résidentiels et de bureaux.

En ce qui concerne les locaux à bureaux, lors de la construction d'un système de ventilation, l'attention est portée principalement sur les pièces où le personnel du bureau sera situé.

De plus, toutes les normes sont indiquées par personne. Dans un immeuble de bureaux classique sur un étage, il y a un ensemble complet de locaux à des fins diverses.

Par exemple, dans un bureau en une heure, 60 mètres cubes d'air doivent être remplacés, dans les salles d'opération - 30-40 m³, dans la salle de bain - 70 m³, dans le fumoir - plus de 100 m³, dans les couloirs et le hall - 10 m³.

Selon les normes sanitaires générales pour les locaux d'habitation, en une heure il y a un échange complet de masse d'air d'un montant de 30 m³ par personne - en fonction du nombre de résidents.

Il existe une autre approche pour calculer le volume d'air - par zone. 3 m par mètre carré de surface habitable³.

Séparément, il convient de mentionner la ventilation des installations industrielles et des hangars d'entrepôt - 20 m³ par unité de surface. Dans de telles pièces immenses, les systèmes de ventilation sont construits sur la base d'un système à plusieurs composants de ventilateurs jumeaux (4, 8, 16 pièces et plus dans un cadre)

Pour les autres buanderies, il existe des paramètres réglementaires prêts à l'emploi. Donc, une cuisine avec une cuisinière électrique - plus de 60 m³, avec une cuisinière à gaz - plus de 80 m³, salle de bain - au moins 25 m³ etc.

De plus, il faut se rappeler que pour les salons, le débit d'air ne dépasse pas 2 m / s, et pour la cuisine et la salle de bain, la vitesse doit être de 4 à 6 m / s.

Formules et explications à leur intention

Nous passons directement aux caractéristiques et formules. Les calculs se déroulent en plusieurs étapes, à chacune desquelles nous calculons l'une des caractéristiques du système de ventilation.

Déplacement d'air

Considérons le calcul du volume d'air de travail (m³/ h).

Pour le bureau, nous recommandons de calculer le nombre de personnes:

V = 35 * N,

O Where N - le nombre de personnes simultanément dans la salle.

Pour les appartements et les maisons privées, il est nécessaire de faire une erreur de calcul concernant le volume d'espace de vie:

V = 2 * S * H,

Où: 2 - le coefficient de multiplicité des échanges d'air par unité de temps (pendant 1 heure); S - espace de vie; H - la hauteur des locaux.

Le calcul de la section transversale du conduit

Section conduit de ventilation calculé en cm². Les conduits d'air principaux sont de deux types en coupe transversale: ronds et rectangulaires.

La surface en coupe transversale du tuyau est calculée par le rapport:

S_couper= V * 2,8 / ω,

Où: S_couper - zone de coupe; V - volume d'air (m³/ h); 2,8 - coefficient de coordination des dimensions; ω - débit sur l'autoroute (m / s).

Le débit d'air traversant l'autoroute est généralement équivalent à 2-3 m / s.

En calculant la section transversale du conduit, vous pouvez déterminer le diamètre pour un conduit rond ou la largeur / hauteur pour un conduit rectangulaire. Connaissant la largeur, nous pouvons trouver la hauteur de la section et vice versa. Le diamètre de la section circulaire sera √4 * S_couper/ pi

Nombre et taille des diffuseurs

Examinons en outre comment calculer le nombre et la taille des diffuseurs. Les dimensions du pulvérisateur sont généralement choisies 1,5 à 2 fois plus que la section transversale de la conduite principale.

Avec le nombre de diffuseurs un peu plus compliqué, ils sont calculés par la formule:

N = V / (2820 * ω * d²),

Où: N - le nombre souhaité de diffuseurs; V - débit massique d'air (m³/ h); ω - débit d'air (m / s); d - diamètre du diffuseur (m), s'il est rond.

Si le diffuseur est rectangulaire, alors:

N = π * V / (2820 * ω * 4 * a * b),

Où: π Est le nombre Pi un et b - dimensions de la section.

Options de performances d'installation

Deux des caractéristiques les plus importantes d'une unité de ventilation sont connues - la puissance et le degré de pression généré. La puissance de la station de ventilation est calculée comme suit:

P = ΔT * V * Cv / 1000,

Où: ΔT - delta des températures d'entrée / sortie d'air (° С); V - débit massique d'air (m³/ h); Cv - capacité calorifique de l'air (0,336 W * h / m³ * ° С).

La pression générée est déterminée par la courbe caractéristique des performances du ventilateur principal.

Ce paramètre doit être équivalent à la traînée aérodynamique du réseau aérien. Les fabricants de ventilateurs fournissent un graphique de la courbe dans la fiche technique du produit.

De plus, il est important d'avoir une idée générale du réchauffeur du flux d'air d'entrée - le réchauffeur. Il s'agit d'une partie distincte du système de ventilation où l'air est chauffé. En passant, par exemple, à travers un dissipateur thermique, l'air est ainsi chauffé.

Un appareil de chauffage dans lequel le chauffage se produit à travers un radiateur et l'échange d'énergie thermique avec un flux d'échappement est appelé récupérateur. Il existe des récupérateurs à une et plusieurs sections qui permettent de mélanger les flux d'air avec une grande différence dans leurs températures d'entrée

En conclusion, il convient de mentionner la tension d'alimentation de l'unité de ventilation. Il est recommandé d'utiliser un réseau de tension de 380 V, il assurera un fonctionnement fiable de l'installation de toute alimentation.

Particularités de l'installation de ventilation mécanique

Avec l'installation d'une unité de ventilation de type alimentation, le maître de maison pourrait sans doute gérer sans attirer les travailleurs.

Cependant, il convient de rappeler que le travail est effectué à une hauteur dangereuse pour un artiste inexpérimenté. Par conséquent, il est préférable d'attirer ceux qui ont de l'expérience, des outils et des dispositifs de sécurité pour effectuer les étapes suivantes:

A la fin des manipulations complètement difficiles sur l'installation de l'unité d'alimentation en air directe, il ne reste plus qu'à la connecter aux communications.

Examinons ce processus plus en détail en utilisant la sélection de photos suivante.

Des informations sur la séquence d'installation des unités de ventilation forcée aideront à éviter de nombreuses erreurs grossières commises par des installateurs inexpérimentés.

Caractéristiques de la construction de PVV naturel

Lorsqu'ils développent une alimentation naturelle et une ventilation par aspiration de haute qualité, la plupart des spécialistes observent une certaine «charte» de conception et d'installation.

Ces règles aident à créer des solutions vraiment efficaces et rentables, même pour les agencements les plus non standard des salles et des locaux techniques. dans une maison privée et appartement à plusieurs pièces immeubles de grande hauteur.

Lors de la conception de la ventilation, vous devez essayer de créer un flux naturel d'air des pièces à vivre à travers les couloirs vers la salle de bain et la cuisine

Dans ce cas, les couloirs agissent comme des espaces fluides. Par conséquent, l'unité de ventilation principale du système doit être située au centre de la maison, dans la partie supérieure des couloirs ou des locaux techniques.

Par exemple, le module de ventilation d'une maison privée à 2 étages peut être situé au rez-de-chaussée en haut de la buanderie ou du couloir principal. Pour un immeuble de 1 étage, en option, dans la partie inférieure du grenier.

Lors de la pose du pipeline principal, vous devez vous rappeler que l'air d'alimentation doit entrer dans les pièces à vivre et que l'air évacué doit traverser les cuisines et les locaux techniques.

Par conséquent, les diffuseurs d'air d'alimentation sont situés sur la frontière conditionnelle «pièce-environnement», et les hottes dans la cuisine, dans la salle de bain, la buanderie, les toilettes.

Le diffuseur combine deux fonctions: une distribution uniforme de l'air frais et l'élimination de l'air déjà utilisé. Ils viennent dans toutes les formes. En tôle et plastique

Il y a des commentaires concernant la hauteur de l'emplacement des ouvertures d'entrée et de sortie d'air. La sortie du système de ventilation est placée nécessairement au-dessus du niveau du toit du bâtiment.

Cela protégera l'entrée d'air de l'entrée secondaire d'air fraîchement retiré à travers les ouvertures d'échappement.

L'air frais doit être prélevé à une hauteur d'au moins 2 mètres de la surface de la terre.

Parce que les petites particules abrasives et la poussière peuvent s'élever à l'aide de flux de vent jusqu'à une hauteur de plus d'un mètre et s'envoler dans les diffuseurs d'air d'alimentation, obstruant ainsi rapidement les filtres primaires.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

La vidéo raconte et démontre les caractéristiques de la conception et de l'installation du PVC dans une maison privée:

Un autre exemple illustratif d'une solution clé en main pour la ventilation d'une maison en bois privée d'un étage:

En résumant les informations ci-dessus, nous notons que la ventilation d'alimentation et d'évacuation est simple pour la conception, disponible pour l'achat et l'installation du système.

La ventilation en conjonction avec le système de chauffage vous permet d'organiser un équilibre d'air frais et chaud dans la pièce.

Avez-vous organisé la ventilation dans le pays? Ou connaissez-vous les secrets de la conception et de l'installation d'un système de ventilation dans un appartement? Veuillez partager votre expérience - laissez vos commentaires sur cet article.