Системы вентиляции. Классификация, расчет, эксплуатация и обслуживание систем

Правильное обустройство системы вентиляции — залог здорового микроклимата в доме

Классификация систем вентиляции

Различают следующие типы вентиляционных систем:

В зависимости от способа перемещения воздушных потоков:

• с естественным побуждением (естественная вентиляция);
• с механическим побуждением (принудительная вентиляция).

В зависимости от назначения:

• приточная вентиляция;
• вытяжная вентиляция;
• комбинированная вентиляция.

Приточно-вытяжная вентиляционная система с рекуператором, установленным в подвальном помещении

В зависимости от обслуживающей зоны помещения:

• местная система вентиляции;
• общеобменная система вентиляции;
• аварийная вентиляция;
• противодымная вентиляция.

В зависимости от конструктивного исполнения:

• наборная;
• моноблочная.

Рекуператор, встроенный в наружную стену дома — простое решение поступления чистого воздуха в помещение

Естественные системы вентиляции

К естественной относят систему вентиляции воздуха, не оснащенную электрическим оборудованием. Циркуляция воздуха в такой системе осуществляется вследствие разности давления и температуры наружного воздуха и воздуха внутри помещения, а также давления ветра. Для многоэтажного строительства устраивают вертикальные вентиляционные воздуховоды, которые в месте выхода в помещениях (кухня, санузел) закрывают вентиляционными решетками. Каналы вентиляции выводят за крышу и устанавливают на них дефлекторы (аэродинамические устройства), способствующие усилению вывода воздуха посредством силы ветра. Поступление свежего потока воздуха обеспечивают неплотности дверей и окон, а также открытое их положение. Движение воздушных потоков в схеме системы вентиляции естественного типа происходит снизу вверх.

Схема движения воздуха при естественной вытяжной вентиляции

Естественная система вентиляции помещения, с одной стороны, надежна и долговечна, так как не имеет механизмов и автоматики, с другой – высока зависимость системы от природных факторов (температуры воздуха, наружной скорости потока воздуха), есть риск засорения воздуховодов. Помимо этого, с повсеместным использованием в помещениях герметичных конструкций пластиковых окон, снизился объем приточного потока.

Принудительные системы вентиляции

В случае, когда естественная вентиляция не способна обеспечить требуемый воздухообмен, применяют системы вентиляции с механическим побуждением. За счет использования в схемах таких установок различных устройств, как вентилятор, рекуператор, фильтр и т.д., перемещение потока воздуха происходит вне зависимости от метеоусловий. Кроме того, принудительные системы способны очищать, нагревать или охлаждать подаваемый воздух, регулировать скорость потока. Системы искусственного воздухообмена достаточно эффективны, но более затратные в эксплуатации и зависят от подачи электроэнергии. Принудительные установки снабжены автоматическим управлением.

Конструкция рекуператора для принудительной вентиляции помещений

В схеме комбинированной системы могут быть предусмотрены вентиляторы вытяжного потока, встраиваемые в воздуховоды кухни и/или санузла. Причем вентиляторы могут быть наделены искусственным интеллектом (таймером, гидростатом, датчиком движения), что также поможет избежать лишнего расхода электроэнергии. В то время, когда устройство автоматически отключается, приток воздуха осуществляется естественным путем. Иногда для увеличения притока воздуха используют оконные или стеновые приточные клапаны.

Полезный совет! Комбинированные системы позволяют снизить расходы на электроэнергию и обеспечить необходимый уровень воздухообмена.

Грамотный расчет эффективности той или иной вентиляционной системы производится специалистом.

Схема движения воздуха при комбинированной приточно-вытяжной вентиляции

Приточные и вытяжные системы вентиляции

Приточная система вентиляции обеспечивает приток наружного воздуха внутрь помещения. С помощью различных устройств, входящий воздух подвергается очищению, увлажнению, нагреву или охлаждению. Вытяжка загрязненного воздуха происходит с помощью вытяжных систем вентиляции. Работа приточной и вытяжной установки должна основываться на расчете сбалансированности воздухообмена.

Статья по теме:

Имеет место использование вентиляции только приточного типа или, наоборот, только вытяжного. В зависимости от зоны вентилирования в помещении, приточная и вытяжная вентиляции могут быть местными (сосредоточены в конкретном месте) или общеобменными (обслуживают все помещение).

Принцип общеобменной приточно-вытяжной вентиляции

Вентиляции местного и общеобменного типа

Система вентиляции, обслуживающая определенную зону в помещении, является местной вентиляцией. Местная приточная вентиляции обеспечивает свежим воздухом определенное место в помещении, к примеру — рабочую зону, тогда как местная вытяжная вентиляция работает на выведение загрязненного воздуха в местах его концентрации. Применение систем местной вентиляции в основном производственное, как вариант бытового использования местной вытяжной вентиляции – вытяжка над кухонной плитой.

Общеобменная система вентиляции осуществляет воздухообмен всего помещения. Как и местная, общеобменная система вентиляции может быть в двух вариантах – приточная и вытяжная. Приточная общеобменная система выполняется механическим способом, так как почти всегда есть необходимость в очищении и подогреве приточного воздуха. А вытяжная общеобменная вентиляция может быть с естественным побуждением (если иного не требуют нормы) или оснащаться простыми устройствами для вывода загрязненного воздуха.

Местная вытяжная вентиляция работает на выведение загрязненного воздуха в местах его концентрации

Наборные и моноблочные вентиляционные системы

Наборная вентиляционная система – это отдельные элементы и устройства для вентиляции, собранные по схеме в одну систему. Преимущество такой системы вентиляции состоит в том, что ее можно компоновать блоками и устройствами по индивидуальному выбору и для разных по назначению и площади помещений. Обязательным является то, что схема и расчет систем вентиляции в наборном варианте должны выполняться профессионалом.

При моноблочной системе вентиляции все устройства и элементы процесса сосредоточены в одном корпусе (моноблоке), оснащенном шумоизоляцией. Набор устройств в моноблочной установке может быть различным, но зачастую туда входит рекуператор тепла. Среди достоинств – легкость и быстрота установки системы вентиляции, минимум расходных материалов, низкий уровень шума. Все устройства собираются и проходят испытания на этапе их производства, поэтому моноблочные системы достаточно эффективны.

Наборная вентиляционная система

Воздушная система отопления и вентиляции

Воздушное отопление одно из современных перспективных видов отопления помещений. Схема такой системы отопления имеет ряд преимуществ:

• объединение функции отопления и вентиляции;
• безопасный режим работы;
• высокие санитарно-гигиенические показатели;
• использование в работе разных теплоносителей.

Принцип работы рекуператора с подогревом приточного воздуха

Системы воздушного отопления выполняют одновременно работу по отоплению и вентиляции. В период подачи отопления они работают с применением рециркуляции воздуха. Учитывая имеющиеся в помещении источники тепла, установки воздушного отопления могут быть оснащены электрическим или водяным калорифером. Воздушное отопление работает благодаря приточной системе вентиляции с калорифером, нагревающимся от системы центрального отопления. Наличие автоматического управления позволяет выбрать необходимый режим работы и регулировать температуру отапливаемого помещения. Воздушные системы отопления, совмещенные с вентиляцией, вполне способны обеспечить теплом все обслуживаемое помещение.

Расчет вентиляционных систем

Результатом расчета вентиляции должна быть надежная и удобная в управлении система вентиляции, обеспечивающая требуемый воздухообмен с малым уровнем шума. Многие при расчете пользуются подготовленными калькуляторами для автоматического подбора параметров вентиляционной установки.

Воздушные системы отопления, совмещенные с вентиляцией, способны обеспечить теплом весь дом

Полезный совет! При расчете вентиляции требуется обязательное руководство государственными стандартами и правилами, выраженными в СНиП 41- 01-2003, а также соответствующими санитарно-гигиеническим требованиями.

Расчет системы вентиляции объединяет в себе несколько этапов. Рассчитывается воздухообмен (производительность по воздуху), определяется в метрах кубических в единицу времени (час). Для расчета составляется схема всего объекта с указанием размеров и назначения каждого помещения. Воздухообмен рассчитывается по двум показателям: количество людей и кратность.

• Расчет производительности по количеству людей:

L (необходимый воздухообмен) =  Lnorm х N, где

Lnorm – нормативный расход на 1 человека;

N – количество человек.

Пример местной вытяжной вентиляции — кухонная вытяжка

• Расчет по кратности:

L (необходимый воздухообмен) = n х H х S, где

n – кратность (нормативная) воздухообмена;

H – высота помещения, м;

S – площадь помещения, м².

Значение n для жилых объектов 1-2, для офисных 2-3.

Из полученных значений воздухообмена для вентиляции принимается большее.

Расчет воздуховодов производят после того, как составлена схема сети воздуховодов. Такая схема должна учитывать длину сети и расчетный воздухообмен во всех помещениях. По схеме воздуховодов рассчитывают параметры воздуховодов и распределителей воздуха.

Расчет воздуховодов производят после того, как создана схема системы вентиляции

• Формула вычисления площади сечения (расчетной) воздуховода:

Sс = L х 2,778 / V, где

Sс  — площадь (расчетная) сечения, см²;

2,778 – коэффициент соразмерности (часы/секунды, метры/сантиметры);

L – расход воздуха, проходящего через воздуховод, м³/ч;

V – скорость воздуха, м/с.

Металлопластиковое окно со встроенным воздушным клапаном для естественной вентиляции

• Формула расчета площади сечения (фактической):

для круглого сечения:

S = π х D² / 400

для прямоугольного сечения:

S =  A х B / 100, где

S – площадь сечения, см²;

D – диаметр круглого сечения, мм;

А, В – высота и ширина прямоугольного сечения, мм.

При расчете вентиляции специалисты руководствуются государственными стандартами и соответствующими санитарно-гигиеническим требованиями

Следующим этапом является расчет сопротивления воздухораспределительной сети. В расчете необходимо учесть каждый элемент сети. Выполняется специалистами с помощью определенной программы или калькулятора для параметров вентиляции.

Далее рассчитывается мощность нагревательного элемента (калорифера).

• Формула расчета мощности калорифера (P, кВт):

P = ΔT х L х Cу / 1000, где

ΔT – разность температур на входе и выходе калорифера, ºС;

Cу – теплоемкость воздуха (принимаем равной 0,336 Вт·ч/м³/ ºС);

L – производительность по воздуху, м³.

Придерживаясь в расчетах требований СНиП, можно минимизировать затраты на все элементы вентиляционной установки и ее эксплуатацию. Современные вентиляционные приточные системы снабжены выносным пультом автоматического управления, что позволяет регулировать воздухообмен и подбирать оптимальный режим работы. Автоматическое управление регулирует температуру воздуха в помещении, скорость вентилятора, а также осуществляет контроль работы калорифера.

Современные вентиляционные системы снабжены выносным пультом автоматического управления

Полезный совет! Выбирая вентиляционную систему, отдавайте предпочтение установкам с цифровой системой автоматики. На дисплее пульта такого управления отображается информация о работе всей вентиляционной системы.

Более современные системы автоматического управления позволяют контролировать загрязненность фильтра, функционировать по таймеру, осуществлять управление увлажнителем воздуха.

Испытания вентиляционных систем, их эксплуатация и обслуживание

Как только будут завершены работы по монтажу, выполняются испытания систем вентиляции. Проведение испытаний документально подтверждается Актом выполненных работ.

Своевременная чистка вентиляционной системы необходима для ее правильного функционирования

В индивидуальные испытания оборудования включаются следующие мероприятия:

• контроль соответствия смонтированного оборудования требованиям СНиП;
• испытания смонтированных установок в режиме холостого хода в течение четырех часов непрерывного функционирования. В этот этап включаются испытания пусковых устройств, уровень нагрева электродвигателей, качество сальников, контроль сборки и монтажа.

Испытания вентиляционных установок проводят, когда объект еще не введен в эксплуатацию. Так как распределители воздуха устанавливаются самыми последними, испытания проводятся без них. Если система работает исправно, то при их подключении работа будет нормальной. В акте отражается, что испытания системы проводились без подключения воздухораспределителей. Контрольные замеры при испытаниях проводит независимая лаборатория, имеющая соответствующую аккредитацию.

Монтаж вентиляционной системы осуществляется специалистами

Правильная эксплуатация систем вентиляции требует проведения таких мероприятий:

• запланированный осмотр и устранения неисправностей вентиляционной установки;
• своевременная замена сломанных креплений вытяжных решеток;
• замена фильтров:
• очистка систем вентиляции от засоров;
• дезинфекция воздуховодов.

Необходимые сведения по видам систем вентиляции, их эксплуатации и обслуживанию помогут в выборе оптимального оборудования для необходимого воздухообмена в помещении.