Система вытяжной вентиляции – одна из самых распространенных инженерных сетей в современных зданиях. Это касается частных домов, квартир, общественных и промышленных зданий. Вытяжная вентиляция частном доме практически во всех случаях состоит из вытяжных каналов в стене, даже если о приточной системе застройщик и не задумывается.
Вытяжная система вентиляции бывает разных видов. Ее классифицируют по нескольким факторам. Кроме выбора правильного типа вытяжной вентиляции, важно грамотно подобрать все ее элементы и варианты расположения оборудования. Постараемся рассмотреть подробнее принцип работы вентиляции для вытяжки, устройство и монтаж, а также расчет вытяжной вентиляции помещения.
Физическая основа вентиляции
Движения воздушных потоков основано на простейших физических процессах. Обработка газовоздушной массы и ее транспортировка осуществляется благодаря существующим конвекционным процессам. Чтобы использовать этот естественный процесс источники тепла и нагрева размещают в наиболее низких областях, а приточные элементы, наоборот, максимально приближены к потолку.
В общем значении термин «конвекция» представляет собой перераспределение между нагретым и холодным потоками газа тепловой энергии. Конвекционные процессы могут происходить естественным способом, либо принудительно.
В закрытом пространстве общая температура определяется степенью нагревания воздуха. Величина не является постоянной во всем пространстве, меняется по высоте. Явление обусловлено неоднородной концентрацией молекул при постоянном давлении внутри комнаты. При более высокой температуре концентрация частиц газа меньше, значит, и меньше его масса. Поэтому существует понятие, что нагретый воздух «более легкий», а холодный «более тяжелый». Этот факт объясняет устройство вентиляционных систем: вытяжные узлы располагаются сверху, а приточные – снизу.
Движение воздуха обычно происходит снизу вверх
Грамотно спроектированная система вытяжной вентиляции в сочетании с естественными конвекционными процессами позволяет поддержать установленный уровень температуры и влажности внутри помещения.
Вывод
Таким образом, проведя черту над всем вышесказанным, можно утверждать, что процесс установки вентиляции – достаточно сложный и трудоемкий процесс.
Очень важно учитывать абсолютно все, даже самые маленькие и, казалось бы, незначительные детали. Потому что даже они способны напрочь загубить всю конструкцию и поставить под вопрос корректную работу технологии.
Если Вы всерьез задумались над установкой вентиляции в своем доме своими руками, то для начала оцените свои силы. Вспомните, делали ли вы что-то подобное ранее.
Если Вы не уверены в себе, то лучше нанять специалиста в своем деле, чтобы исключить все возможные трудности, которые могут возникнуть.
Если Вы уверены в себе, то для начала еще раз ознакомьтесь со всей вышеизложенной информацией. Также еще раз проанализируйте все разновидности технологии и решите, какая подходит Вам больше всего.
Также можете посмотреть в интернете различные чертежи, их, к счастью, в интернете достаточно. Желаем Вам удачи и успехов при возведении и установки данной конструкции!
Что такое вентиляционная система
В общем смысле система вентиляции это движение воздуха между внешней окружающей средой и закрытым пространством. Из нагретого и душного помещения воздушная масса выносит лишнее тепло, влагу, что приводит микроклимат внутри помещения в соответствие с санитарными и гигиеническими требованиями. Вентиляционная система может выступать частью внутреннего дизайна помещения и входит в общую сеть коммуникаций здания.
Воздушные массы приводит в движение специальная вентиляционная система, включающая комплекс технологического оборудования, очистные фильтры. Ее основные задачи: сбор, вывод, перемещение и очистка воздуха.
Основным отличием вентиляции от кондиционирования служит управляемый полный цикл обновления воздушных масс путем притока и отвода. Тогда как кондиционеры только нагревают или охлаждают воздух, увеличивают влажность и ионизацию.
Обычный кондиционер просто гоняет воздух в комнате по кругу
Приточная вентиляция помогает полностью очистить воздух, предотвратить распространение вирусов, грибков, повысить влажность до рекомендованного уровня. В экстренных случаях вентиляция позволяет быстро заменить воздух внутри помещения при помощи системы трубопроводов, вентиляторов, нагревателей, фильтров.
Плюсы и минусы предкамерных двигателей
Упоминая о двигателях внутреннего сгорания, работающих на бензине, можно с уверенностью заявить об их неэффективности, так как устройство было несовершенным и в движении показало себя с самых худших сторон. Поэтому никто из производителей не захотел полагаться на такой выбор, и в итоге подобные конструкции сейчас не используются. Конечно, изначально люди отдавали предпочтение таким аналогам из-за экономичности в расходе топлива и, одновременно с этим, уменьшением токсичности выбрасываемых отходов. Но пользователи поменяли своё мнение, испытав агрегаты на прочность в езде.
Ситуация совершенно иная, если это касается дизельных моторов, которые и являются нашим основным объектом изучения. Плюсами в движке с предкамерным двигателем выступают незначительная дымность силовой установки, не зависимо от способа езды и, что тоже весомо, такие установки не нуждаются в отборном топливе.
Вернёмся к отрицательным сторонам, куда уж без них. Непрогретый мотор плохо запускается. Из-за чего же так происходит? Суть в том, что для стабильного пуска требуется изначально хороший прогрев предкамеры, но, по причине того, что в этой системе устанавливаются электрические калильные свечи, воздух прогревается не в полной мере.
В заключении можно отметить, что принцип работы подобных двигателей имеет мало недостатков, поэтому вы можете смело отдавать ему предпочтение. Приятных поездок и не забывайте оставлять свои комментарии ниже.
Разновидности вентиляционных систем
Все системы вентилирования можно разделить на несколько видов по разным критериям.
В зависимости от метода генерации давления выделяются такие системы вентиляции:
- Искусственная. Движение воздуха происходит при участии установок нагнетания: воздуходувов, вентиляторов. При увеличении давления внутри труб, воздушные массы возможно перемещать на значительные расстояния. Наиболее часто применяется в системах центрального вентилирования.
- Естественная. Имеет место там, где перемещение воздушных потоков происходит естественным путем за счет разницы температуры и давления воздуха на разных концах труб. К преимуществам устройства такой системы для жилого помещения относят низкие затраты на монтаж, отсутствие потребности в специальном оборудовании. Но в таких системах невозможно прогнозировать работу или управлять ими, поэтому они чаще используются как вспомогательные.
Схема естественной и искусственной вентиляции
- Комбинированная. Наиболее часто применяемая разновидность вентиляции, сочетающая достоинства искусственной и естественной систем.
По области воздействия выделяют следующие разновидности:
- Общеобменная. Имеет широкую область воздействия, например, все комнаты жилого дома. Через вентиляционные шахты выводится отработанный воздух из внутренних помещений, где концентрация негативных веществ мала и они равномерно распределены.
- Локальная. В определенные места подводится воздуховод, который вытягивает вредные выделения и выводит их наружу. Монтируется внутри помещений, где выделение вредных веществ в воздух происходит точечно. В жилых домах это чаще всего кухня, в частности, кухонная плита. Обустройство локальной сети обходится дешевле, чем общеобменной, но она рассчитана на меньший поток воздуха.
В зависимости от схемы функционирования выделяют приточные, вытяжные и приточно-вытяжные системы. Вытяжные конструкции предназначены только для отвода загрязненного воздуха. Приточная система вентиляции обеспечивает поступление свежих воздушных масс. Системы, где воздух выводится и нагнетается, являются самыми популярными.
Для приточной вентиляции в стенах пробиваются воздуховоды
Приточно-вытяжные вентиляции обеспечивают оптимальное обслуживание в помещениях различного назначения и масштабов.
В зависимости от технического устройства системы выделяют:
- Модульные системы разборного типа включают различные модули: обогреватель, глушитель шума, вентилятор, фильтрующие элементы, блок автоматического управления, вспомогательные узлы. Преимуществом модульных конструкций является возможность подбора узлов с необходимыми характеристиками. Недостатками считают сложный монтаж с привлечением специалистов.
- Моноблочные представляют готовые комплекты в едином блоке. Конструкция легко устанавливается, не требует сложного обслуживания и ухода. Стоимость моноблочных систем выше, чем модульных.
Наличие нескольких типов вентиляций позволяет выбрать и установить наиболее подходящую к конкретным условиям.
Особая приточная вентиляция, способная работать в конкретном месте
Данная система получила название «воздушного душа». Иначе говоря, это воздушный поток, имеющий определенное направление и высокую скорость. Данные системы должны направлять свежий воздух прямо на место выполнение работы. От их работы зависит уменьшение нагрева окружающей среды. Такая вентиляция способна производить обдув рабочих, которые вынуждены работать при мощном тепловом излучении.
Местную вентиляцию устанавливают на участках здания, которые отгорожены раздвижными ширмами, куда проводится нагнетание воздуха, имеющего пониженную температуру.
Схемы естественной вентиляции.
Чаще всего данный тип кондиционирования применяется в промышленности. Вентиляция становится воздушной завесой, своеобразной воздушной перегородкой, отделяющей ворота или горячие печи.
С ее помощью можно направить воздушный поток в нужном направлении. Установка подобной вентиляции менее затратная, если сравнивать с общеобменной. В заводских цехах, когда происходит обильное выделение вредных примесей, чаще всего монтируют смешанную систему.
С ядовитыми веществами справляется общая вентиляция, местная обслуживает только индивидуальные рабочие участки.
Особенности естественной приточно-вытяжной вентиляции
В отличие от конструкций с искусственной генерацией, системы естественной вентиляции используют существующие воздушные потоки из жилых комнат к кухне и санузлу. Движение происходит по коридорам, которые выступают проточными пространствами. Обустроить такую вентиляцию можно даже внутри домов с нестандартной планировкой.
Общее движение воздуха не меняется
Главный вентиляционный узел размещают на верхней центральной части дома. При прокладке труб учитывают, что чистый воздух должен поступать внутрь жилых комнат, а выводиться через подсобные помещения и кухню. Приточные воздуховоды располагают на границе жилых комнат, а вытяжные элементы внутри подсобки, санузла, кухни.
Диффузоры (наружная часть воздуховода) изготавливают из пластмассы, тонкого листового металла. Они выполняют роль распределителя чистого воздуха и вывод отработанного. Внешний выход трубопровода размещают выше, чем устроена крыша. Это предотвращает вторичный забор отработанной массы.
Это наиболее доступный в финансовом плане, самый древний и несложный в монтаже тип вентиляции. Эффективность ее зависит от разницы наружной и внутренней температуры воздуха, параметров атмосферного давления, направления ветра и стабильного поступления в помещение приточного воздуха. Для соблюдения последнего условия придется приложить усилия: держать постоянно открытое окно – не лучший вариант. Для этой цели сейчас принять использовать оконные или стеновые приточные клапаны. Ремонт и обслуживание систем вентиляции естественного типа не представляет больших трудностей и сводится к своевременной очистке вентиляционных каналов и приточных клапанов.
| Достоинства | Недостатки |
| Простой монтаж | Зависимость от погодных условий |
| Отсутствие затрат на эксплуатацию | Теплопотери в холодное время года |
| Бесшумная работа | Низкая эффективность при повышенной влажности внутри помещения (не подходит для бани, бассейна) |
Форкамерно-факельное зажигание в Ф1. Как у «Волги» ГАЗ-3102.
Фото: LAT Photographic
Необходимость извлекать максимальное количество мощности при минимально потраченной энергии побудила инженеров Формулы 1 обратиться к технологии, используемой на больших грузовиках. Технический эксперт AUTOSPORT Крэг Скарборо описал принцип работы форкамерно-факельного зажигания, который применили в Mercedes и Ferrari, и который ранее использовался на… правительственных «Волгах» в СССР.
Были времена, когда гонщика Ф1 запросто могли уволить за одно лишь сравнение машин Больших Призов с грузовиками. Но ирония состоит в том, что сейчас как минимум половина пелотона пользуется технологией повышения эффективности сгорания топлива, которая применяется на большегрузах…
С момента введения в гонках Гран При нового турбированного регламента в 2014 году вступило ограничение и на максимально доступное количество топлива на гонку – сейчас это 100 кг, а со следующего года будет 105 кг.
Это, в свою очередь, ограничило максимально допустимый мгновенный расход горючего и предельное давление, под которым топливо подается в камеру сгорания. Для инженеров подобные жесткие рамки стали настоящим вызовом – им необходимо было придумать способ в условиях этих ограничений добиться прежней выходной мощности силовых установок.
Особенности принудительной приточно-вытяжной вентиляции
Функционирование этой системы основано на взаимодействии с двумя различными воздушными потоками, которые проводятся через установленные воздуховоды. В зависимости от мощности и пропускной способности задействованных механизмов обрабатывается заданный объем воздушных масс.
Все рабочие узлы и оборудование располагаются внутри единого корпуса, который можно собирать в любом удобном месте: на наружной стене, чердаке или мансарде.
Принудительная вентиляция
| Достоинства | Недостатки |
| Основана на взаимодействии приточной и вытяжной вентиляции. Но в этом случае как приток, так и вытяжка осуществляются в принудительном порядке посредством работы технического оборудования. | Расчет системы вентиляции и мощность оборудования должны производить специалисты.Так как в процессе работы задействованы технические устройства, необходим своевременный ремонт и обслуживание систем вентиляции. |
| Высокая эффективность в домах большой площади | Расчет, монтаж и пусконаладочные работы должны осуществлять специалисты |
| Работа в автоматическом режиме | Затраты на оборудование |
| Поддержание заданных параметров влажности воздуха | |
| Возможность установить рекуператор и обеспечить энергоэффективную работу системы |
Приточно-вытяжной блок вентиляции, установленный на чердаке
В зависимости от дополнительного оборудования, приточно-вытяжная вентиляция может выполнять следующие функции:
- повышение влажности воздуха;
- насыщение ионами;
- охлаждение либо нагрев воздушной массы;
- очищение, фильтрация, устранение вредных микроорганизмов.
Современная приточно вытяжная система вентиляции в составе модуля имеет рекуператор – теплообменную камеру, где встречающиеся потоки воздуха обмениваются энергией. У нагретого выходящего воздуха отбирается тепло и отдается поступающему воздуху (или наоборот, если летом в помещении работает кондиционер).
Принцип работы рекуператора
Цикл работы вентиляции с двумя контурами и рекуператором состоит из следующих этапов:
- теплый воздух из помещения проводится через рекуператор, нагревая установленный в нем теплообменник;
- «отработанный» воздух удаляется наружу;
- осуществляется забор чистого прохладного воздуха извне и проводится через нагретый теплообменник рекуператора, отбирая у него тепло/
- свежий нагретый воздух подается в помещение.
Для расширения функционала конструкцию дополняют фильтр-системами, автоматическими таймерами, блоками контроля, поддонами для сбора конденсата, блоками управления, датчиками, шумоглушителями.
Схема приточно вытяжной вентиляции с системой автоматизации
Главными принципами работы вентиляции такого типа является экономичность и результативность. К основным преимуществам относят:
- простой монтаж и обслуживание приточно-вытяжной вентиляции;
- качественную очистку входных воздушных масс;
- целостность блоков;
- модульность конструкции.
Характеристики кондиционирования воздуха
Вентиляция помещений и кондиционирование воздуха должны создаваться в совокупности, чтобы получить наиболее комфортные и приятные условия для жизни и работы. Однако две эти системы обладают определенными существенными отличиями, о которых должен знать каждый человек, который занимается процессом их создания. Первоначально важно отметить, что кондиционирование может осуществляться двумя разными методами.
Изначально может быть создана такая вентиляционная система, которая наряду с обновлением воздуха может дополнительно выполнять его охлаждение. Для этого необходимо приобретать такое специализированное оборудование, которое будет снабжено дорогостоящими внутренними компонентами, которые при поступлении воздуха снаружи не только будут выполнять его ионизацию и очищение, но и охлаждение. В этом случае придется концентрироваться только на создании качественной вентиляционной системы, которая будет обладать необыкновенно высокой стоимостью. Однако в этом случае выполнить все работы самостоятельно будет намного проще, поскольку будет в результате установлена только одна система.
Также кондиционирование воздуха может быть реализовано с помощью специализированного оборудования, которое предназначается для этих целей. Если оно монтируется в одном небольшом помещении, то для этого подходит стандартная сплит-система, а именно кондиционер, являющийся совокупностью внутреннего и внешнего блока, соединенных друг с другом. Если же приходится иметь дело с целостным большим зданием, для которого обязательно важно провести кондиционирование, то в этом случае подходят дорогостоящие многоканальные установки.
Они обычно представляют собой отдельный прибор, обладающий очень большими размерами и необыкновенно высокой мощностью. Он монтируется в отдельно созданном для него помещении, а от него в разные комнаты отводятся трубы через особые каналы, причем они прячутся в стены. В этом случае одна установка легко справляется с кондиционированием целостного здания. Установка такого оборудования считается достаточно сложной и специфической работой, а выполнять ее нужно еще на этапе строительства или капитального ремонта сооружения, поскольку в процессе возникает много загрязнений, а также приходится делать отверстия в стенах.
Также кондиционирование определенного строения может быть реализовано с помощью мульти сплит-системы, которая отличается тем, что имеется один наружный блок, к которому имеется возможность подключить сразу несколько внутренних элементов, причем они могут располагаться в разных комнатах одного здания. Такое решение считается оптимальным, если имеется не слишком большое здание, в котором располагается не больше пяти помещений.
По каким параметрам следует выбирать рекуператор
Первое, на что следует обратить внимание, выбирая модель приточно-вытяжного рекуператора, это на соответствие его технических характеристик основным параметрам вентилируемого помещения: объем, высота, требуемая кратность воздухообмена и т. д. Самостоятельный расчет производительности вентиляционной системы для человека непосвященного является задачей непростой. Чтобы ее решить, застройщику придется ознакомиться с требованиями санитарных и постоянно меняющихся строительных нормативов, изучить законы динамики воздушных потоков, учесть количество людей, проживающих в доме, объединить полученные знания и рассчитать производительность приточно-вытяжного оборудования.
Основным расчетным параметром является объем воздуха, который должен поступать в помещение в течение одного часа. В соответствии с санитарными нормативами этот объем должен быть равен 30 м³ на одного взрослого человека (указан минимум). На практике производительность приточно-вытяжной вентиляции, а, следовательно, и рекуператора, должна быть выше. Это связано с потерями на сопротивление в воздуховодах, с большим объемом помещений и другими факторами.
Выполнение расчетных работ лучше доверить специалистам. Ведь в случае ошибки замена рекуператора потребует ощутимых финансовых затрат.
Главные параметры вентиляционной системы
Основным рабочим элементом является вентилятор, но не привычный всем пропеллер, а импеллер, который представляет собой колесо с лопастями – такая конструкция позволяет уменьшить размеры оборудования.
Эффективность работы смонтированной конструкции напрямую зависит от точности и правильности предварительных расчетов. Например, одинаково плохо, если выбрана недостаточная или избыточная мощность двигателя. В первом случае двигатель будет работать на износ и достаточно скоро его придется менять. Если мощность избыточная, то это означает регулярно завышенные расходы на обслуживание и оплату электроэнергии.
Расчеты производительности и динамических параметров потоков воздуха производятся алгебраическими формулами. Рекомендуется доверить проведение вычислений специалисту, который не только сделает это верно, то и получит необходимые согласования пожарной инспекции.
Работу приточно вытяжной вентиляции проверяют пожарные
При расчетах учитывают следующие данные:
- Параметры помещения: назначение – жилое либо нежилое, внутреннюю площадь, этажность, уровень влажности.
- Количество и род деятельность людей, одновременно находящихся внутри здания.
- Необходимый уровень воздухообмена по СНиПу 2.04.05-91. Например, в жилых комнатах он составляет в час 3 м. куб на 1 метр жилой площади.
- Сечение трубопровода и схемы его монтажа.
Предкамерный двигатель и форкамера
Форкамера (предкамера) представляет собой специальную полость, которая расположена в головке цилиндров ДВС. Данная полость конструктивно сообщается с основной камерой сгорания в надпоршневом пространстве посредством одного и более каналов. Предкамерный (форкамерный) двигатель может быть как бензиновым, так и дизельным.
ДВС подобного типа представляет собой конструкцию, в которой смесеобразование и наполнение цилиндров происходит следующим образом:
- топливно-воздушная смесь подается в предкамеру;
- далее происходит частичное воспламенение смеси;
- в результате сгорания давление в форкамере нарастает;
- под действием такого давления разогретые пары топлива и газы от частичного сгорания в форкамере проникают в основную камеру сгорания в надпоршневом пространстве;
Какие существуют нормативы для вентиляционных систем
Рекомендуемые параметры воздухообмена зависят от различных условий и прописаны в соответствующих нормативных актах, которые обязательно учитываются при проектировании. В общем виде для бытовых помещений, когда на одном этаже сосредоточены комнаты разного назначения, за час должно смениться такое количество воздуха:
- рабочий кабинет – 60 кубов;
- общие гостиные или залы – 40 кубов;
- коридоры – 10 кубов;
- санузлы и душевые – 70 кубов;
- курительные комнаты – свыше 100 кубов.
В жилых комнатах обмен воздушной массы рассчитывается на одного человека. В час он должен составлять более 30 кубов. Если расчет производится исходя из жилой площади, то норматив составляет 3 куба на 1 метр.
Для нежилых помещений средний норматив составляет 20 кубов на метр площади. Если площадь велика, то вентиляционные системы включают многокомпонентную систему парных вентиляторов.
Какие формулы используют в расчетах
Основной параметр, который необходимо рассчитать в любой системе – сколько воздуха должно смениться в течение часа.
Для жилых квартир величина определяется соответственно жилой площади: V=2xSxH, где S – площадь жилой комнаты, 2 – коэффициент кратности обмена воздушной массы за 1 час, Н – высота комнаты.
Для рабочих помещений расчет производят исходя из численности персонала: V=Nx35, где N – численность людей, одновременно находящихся в помещении.
В расчете мощности вентиляционной станции применяют формулу: P=ΔT * V * Сv/1000, где V – объем воздушной массы, расходуемой за час, Сv – теплоемкость воздушной массы, ΔT – разница температур воздушной массы на концах трубопровода. Принятая величина теплоемкости составляет 0,336 Вт * ч/м³ * °С.
Другим важным показателем является площадь сечения воздуховода, измеряемая в квадратных сантиметрах. Выделяют 2 типа сечения: квадратное и округлое. Рассчитав площадь сечения, возможно определить ширину и высоту прямоугольной трубы либо диаметр округлого.
Видео описание расчёта вентиляции
Еще про расчет вентиляции на видео:
Sсеч=V * 2,8/w, где Sсеч – площадь сечения, V – объем воздушной массы (м³/час), w – скорость воздушного потока внутри магистрали (м/сек) (средний показатель от 2 до 3), 2,8 – коэффициент согласования размерностей.
Для монтажа необходимо рассчитать, сколько потребуется диффузоров (заборно-выпускных отверстий) и их параметры. Габариты распылителей рассчитывают исходя из площади сечения основного трубопровода, умноженного на 1,5 или 2. Для расчета количества диффузоров применяют формулу: N=V/(2820 * W * d2), где V – объем воздушной массы, расходуемой в час, W – скорость перемещения воздушной массы, D – диаметр круглого диффузора.
Для диффузоров прямоугольной формы формула преобразуется следующим образом: N=π * V/(2820 * W * 4 * A * B), π – число пи, А и В – параметры сечения.
В любом случае, расчеты вентиляционных систем должны проводить профессионалы – если что-либо забыть или не учесть, то цена ошибки это необходимость переделывать расчеты и работу.
Полноценный расчет приточной вентиляции делается на специфическом программном обеспечении
Оконный приточный клапан
В окно можно вмонтировать специальный клапан приточной вентиляции. Это специальное пластиковое изделие с заслонкой для регулирования воздушного потока. Выпускаются в 2-х вариациях:
- для глухих окон. Предполагает выполнение отверстия в профиле и монтаж наружного защитного козырька. Клапан монтируется в отверстие. С внутренней стороны устанавливается декоративная крышка с рукояткой для регулировки потока;
- для открывающихся створок. Монтируется внутрь рамы. При этом необходимо заменить участок уплотнителя на специальный материал. Не нужно делать отверстие в профиле.
