System wentylacji nawiewno-wywiewnej: co to jest, na czym się opiera, odmiany, cechy i obliczenia
Dobre zdrowie i wysoka wydajność w dużej mierze zależą od czystości i świeżości powietrza w pomieszczeniu. Regularna wentylacja często nie jest w stanie zapewnić optymalnego mikroklimatu – w tym przypadku instalowana jest wentylacja nawiewno-wywiewna. System instaluje się nie tylko w pomieszczeniach mieszkalnych, ale także w kuchniach, toaletach i palarniach.
Aby jednak bardziej szczegółowo i technicznie zrozumieć ten problem, zwróciliśmy się do specjalistów firmy TURKOV, firmy zajmującej jedną z wiodących pozycji na rynku w zakresie produkcji i instalacji urządzeń klimatyzacyjnych.
Treść artykułu [ukrywać] [pokazywać]
- Fizyczne podstawy wentylacji
- Co to jest system wentylacyjny
- Odmiany systemów wentylacyjnych
- Cechy naturalnej wentylacji nawiewno-wywiewnej
- Cechy wymuszonej wentylacji nawiewno-wywiewnej
- Jakie są parametry doboru rekuperatora
- Główne parametry systemu wentylacji
- Jakie są przepisy dotyczące systemów wentylacyjnych
- Jakie wzory są używane w obliczeniach
- Wniosek
Fizyczne podstawy wentylacji
Ruch prądów powietrza opiera się na najprostszych procesach fizycznych. Przetwarzanie masy gazowo-powietrznej i jej transport odbywa się dzięki istniejącym procesom konwekcyjnym. Aby wykorzystać ten naturalny proces, źródła ciepła i ogrzewania są umieszczone w najniższych obszarach, a elementy zasilające, wręcz przeciwnie, znajdują się jak najbliżej sufitu.
W ogólnym sensie termin „konwekcja” oznacza redystrybucję energii cieplnej między strumieniami gorącego i zimnego gazu. Procesy konwekcyjne mogą zachodzić w sposób naturalny lub wymuszony.
W zamkniętej przestrzeni ogólna temperatura zależy od stopnia nagrzania powietrza. Wartość nie jest stała w całej przestrzeni, ma różną wysokość. Zjawisko to wynika z nierównomiernego stężenia cząsteczek przy stałym ciśnieniu wewnątrz pomieszczenia. W wyższej temperaturze koncentracja cząstek gazu jest mniejsza, co oznacza, że jego masa również jest mniejsza. Dlatego istnieje koncepcja, że ogrzane powietrze jest „lżejsze”, a zimne powietrze jest „cięższe”. Fakt ten wyjaśnia konstrukcję systemów wentylacyjnych: jednostki wywiewne znajdują się na górze, a jednostki zasilające znajdują się poniżej.
Dobrze zaprojektowany system wentylacji wyciągowej w połączeniu z naturalnymi procesami konwekcyjnymi pozwala na utrzymanie zadanego poziomu temperatury i wilgotności wewnątrz pomieszczenia.
Co to jest system wentylacyjny
Ogólnie rzecz biorąc, system wentylacyjny to ruch powietrza między środowiskiem zewnętrznym a przestrzenią zamkniętą. Z nagrzanego i dusznego pomieszczenia masa powietrza usuwa nadmiar ciepła i wilgoci, dzięki czemu mikroklimat wewnątrz pomieszczenia jest zgodny z wymogami sanitarno-higienicznymi. System wentylacyjny może stanowić element wystroju wnętrza lokalu oraz jest częścią ogólnej sieci komunikacyjnej budynku.
Masy powietrza wprawiane są w ruch przez specjalny system wentylacyjny, w skład którego wchodzi zespół urządzeń technologicznych oraz filtry czyszczące. Jego głównymi zadaniami są: zbieranie, wycofywanie, przemieszczanie i oczyszczanie powietrza.
Główną różnicą pomiędzy wentylacją a klimatyzacją jest kontrolowany pełny cykl wymiany masy powietrza za pomocą nawiewu i wywiewu. Podczas gdy klimatyzatory tylko ogrzewają lub chłodzą powietrze, zwiększają wilgotność i jonizację.
Wentylacja nawiewna pomaga w całkowitym oczyszczeniu powietrza, zapobiega rozprzestrzenianiu się wirusów, grzybów oraz zwiększa wilgotność do zalecanego poziomu. W sytuacjach awaryjnych wentylacja pozwala na szybką wymianę powietrza wewnątrz pomieszczenia za pomocą systemu rurociągów, wentylatorów, grzejników, filtrów.
Odmiany systemów wentylacyjnych
Wszystkie systemy wentylacyjne można podzielić na kilka typów według różnych kryteriów.
W zależności od sposobu wytwarzania ciśnienia rozróżnia się następujące systemy wentylacyjne:
- Sztuczny. Ruch powietrza odbywa się przy udziale jednostek wtryskowych: dmuchaw, wentylatorów. Wraz ze wzrostem ciśnienia wewnątrz rur możliwe jest przemieszczanie mas powietrza na znaczne odległości. Najczęściej stosowany w systemach wentylacji centralnej.
- Naturalny. Odbywa się tam, gdzie ruch strumieni powietrza następuje w sposób naturalny ze względu na różnicę temperatury i ciśnienia powietrza na różnych końcach rur. Zaletami aranżacji takiego systemu dla lokali mieszkalnych są niskie koszty instalacji, brak konieczności stosowania specjalnego sprzętu. Jednak w takich systemach nie da się przewidzieć pracy ani nimi zarządzać, dlatego są one coraz częściej wykorzystywane jako pomocnicze.
- Łączny. Najczęściej stosowany rodzaj wentylacji, łączący zalety systemów sztucznych i naturalnych.
W zależności od obszaru oddziaływania rozróżnia się następujące odmiany:
- Wymiana ogólna. Ma szeroki obszar oddziaływania, na przykład wszystkie pomieszczenia budynku mieszkalnego. Poprzez kanały wentylacyjne powietrze wywiewane jest usuwane z wnętrza, gdzie stężenie substancji negatywnych jest niskie i są one równomiernie rozłożone.
- Lokalny. W określone miejsca doprowadzany jest kanał powietrzny, który usuwa szkodliwe wydzieliny i je unosi. Montowany w pomieszczeniach, gdzie uwalnianie szkodliwych substancji do powietrza następuje punktowo. W budynkach mieszkalnych najczęściej jest to kuchnia, w szczególności piec. Aranżacja sieci lokalnej jest tańsza niż wymiana ogólna, ale jest zaprojektowana z myślą o mniejszym przepływie powietrza.
W zależności od schematu działania rozróżnia się układy nawiewne, wywiewne oraz nawiewno-wywiewne. Konstrukcje wyciągowe przeznaczone są wyłącznie do usuwania zanieczyszczonego powietrza. System wentylacji nawiewnej zapewnia dopływ mas świeżego powietrza. Najbardziej popularne są systemy, w których powietrze jest usuwane i wtłaczane.
Wentylacja nawiewno-wywiewna zapewnia optymalną obsługę w pomieszczeniach o różnym przeznaczeniu i wielkości.
W zależności od wyposażenia technicznego systemu, wyróżnia się:
- Modułowe systemy składane obejmują różne moduły: grzałka, tłumik, wentylator, elementy filtrujące, automatyka, jednostki pomocnicze. Zaletą konstrukcji modułowych jest możliwość doboru jednostek o niezbędnej charakterystyce. Wady to złożona instalacja z udziałem specjalistów.
- Monobloki reprezentują gotowe zestawy w jednej jednostce. Konstrukcja jest łatwa w montażu, nie wymaga skomplikowanej konserwacji i pielęgnacji. Koszt systemów monoblokowych jest wyższy niż modułowych.
Obecność kilku rodzajów wentylacji pozwala wybrać i zainstalować najbardziej odpowiednią do określonych warunków.
Cechy naturalnej wentylacji nawiewno-wywiewnej
W przeciwieństwie do konstrukcji ze sztuczną generacją, naturalne systemy wentylacyjne wykorzystują istniejące przepływy powietrza z salonu do kuchni i łazienki. Ruch odbywa się po korytarzach, które pełnią funkcję płynących przestrzeni. Możliwe jest wyposażenie takiej wentylacji nawet w domach o niestandardowym układzie.
Główna jednostka wentylacyjna umieszczona jest w górnej środkowej części domu. Przy układaniu rur bierze się pod uwagę, że czyste powietrze musi dostać się do pomieszczeń mieszkalnych, a odprowadzane przez pomieszczenia gospodarcze i kuchnię. Kanały nawiewne zlokalizowane są na granicy pomieszczeń mieszkalnych, a elementy wywiewne wewnątrz pomieszczenia gospodarczego, łazienki, kuchni.
Nawiewniki (zewnętrzna część kanału) wykonane są z plastikowej, cienkiej blachy. Pełnią rolę dystrybutora powietrza czystego i wywiewanego. Wylot zewnętrzny rurociągu jest umieszczony wyżej niż dach. Zapobiega to wtórnemu pobieraniu masy odpadów.
Jest to najbardziej przystępny cenowo, najstarszy i najłatwiejszy do zainstalowania rodzaj wentylacji. Jego wydajność zależy od różnicy temperatur powietrza zewnętrznego i wewnętrznego, parametrów ciśnienia atmosferycznego, kierunku wiatru oraz stabilnego napływu powietrza nawiewanego do pomieszczenia. Aby spełnić ten ostatni warunek, trzeba będzie podjąć wysiłki: utrzymywanie okna stale otwartego nie jest najlepszą opcją. W tym celu obecnie dopuszcza się stosowanie zaworów wlotowych okiennych lub ściennych. Naprawa i konserwacja systemów wentylacji naturalnej nie jest trudna i sprowadza się do terminowego czyszczenia kanałów wentylacyjnych i zaworów zasilających.
| Zalety | Wady |
| Łatwa instalacja | Zależność od warunków pogodowych |
| Brak kosztów operacyjnych | Utrata ciepła w zimnych porach roku |
| Cicha praca | Niska wydajność przy wysokiej wilgotności wewnętrznej (nie nadaje się do wanny, basenu) |
Cechy wymuszonej wentylacji nawiewno-wywiewnej
Funkcjonowanie tego systemu opiera się na interakcji z dwoma różnymi strumieniami powietrza, które są prowadzone przez zainstalowane kanały powietrzne. W zależności od mocy i przepustowości zaangażowanych mechanizmów przetwarzana jest określona objętość mas powietrza.
Wszystkie jednostki robocze i urządzenia znajdują się w jednej obudowie, którą można zamontować w dowolnym dogodnym miejscu: na ścianie zewnętrznej, poddaszu lub poddaszu.
Wymuszona wentylacja
| Zalety | Wady |
| Na podstawie interakcji wentylacji nawiewnej i wywiewnej. Ale w tym przypadku zarówno zasilanie, jak i wywiew są przeprowadzane przymusowo poprzez działanie urządzeń technicznych. | Obliczenia systemu wentylacji i mocy sprzętu powinny być wykonywane przez specjalistów, ponieważ w proces zaangażowane są urządzenia techniczne, konieczna jest terminowa naprawa i konserwacja systemów wentylacyjnych. |
| Wysoka wydajność w dużych domach | Obliczenia, montaż i uruchomienie powinny być wykonywane przez specjalistów |
| Praca w trybie automatycznym | Koszty sprzętu |
| Utrzymanie zadanych parametrów wilgotności powietrza | |
| Możliwość zainstalowania wymiennika ciepła i zapewnienia energooszczędnej pracy systemu |
W zależności od wyposażenia dodatkowego wentylacja nawiewno-wywiewna może pełnić następujące funkcje:
wzrost wilgotności powietrza;
nasycenie jonami;
chłodzenie lub ogrzewanie masy powietrza;
oczyszczanie, filtracja, eliminacja szkodliwych mikroorganizmów.
Nowoczesny system wentylacji nawiewno-wywiewnej w ramach modułu posiada wymiennik ciepła - komorę wymiany ciepła, w której napotkane powietrze wymienia energię. Ciepło jest usuwane z ogrzanego powietrza wychodzącego i oddawane do powietrza wlotowego (lub odwrotnie, jeśli klimatyzator pracuje w pomieszczeniu latem).
Cykl wentylacji z dwoma obwodami i wymiennikiem ciepła składa się z następujących kroków:
- ciepłe powietrze z pomieszczenia jest prowadzone przez wymiennik ciepła, ogrzewając zainstalowany w nim wymiennik ciepła;
- powietrze „wylotowe” jest usuwane na zewnątrz;
czyste chłodne powietrze jest pobierane z zewnątrz i jest prowadzone przez podgrzewany wymiennik ciepła wymiennika ciepła, odprowadzając z niego ciepło/
- Do pomieszczenia doprowadzane jest świeże ogrzane powietrze.
W celu rozszerzenia funkcjonalności projekt uzupełniono o systemy filtrów, automatyczne zegary, jednostki sterujące, tace na skropliny, jednostki sterujące, czujniki, tłumiki.
Głównymi zasadami tego typu wentylacji są wydajność i skuteczność. Główne zalety to:
- prosta instalacja i konserwacja wentylacji nawiewno-wywiewnej;
- wysokiej jakości czyszczenie mas powietrza wlotowego;
- integralność bloku;
- modułowa konstrukcja.
Jakie są parametry doboru rekuperatora
Pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę przy wyborze modelu wymiennika ciepła nawiewno-wywiewnego, jest zgodność jego właściwości technicznych z głównymi parametrami wentylowanego pomieszczenia: objętość, wysokość, wymagany współczynnik wymiany powietrza itp. Niezależne obliczenia wykonanie systemu wentylacji dla osoby niewtajemniczonej nie jest zadaniem łatwym. Aby go rozwiązać, deweloper będzie musiał zapoznać się z wymaganiami przepisów sanitarnych i stale zmieniających się przepisów budowlanych, przestudiować prawa dynamiki przepływu powietrza, wziąć pod uwagę liczbę osób mieszkających w domu, połączyć zdobytą wiedzę i obliczyć wydajność urządzeń nawiewno-wywiewnych.
Głównym parametrem projektowym jest ilość powietrza, która musi dostać się do pomieszczenia w ciągu godziny. Zgodnie z normami sanitarnymi objętość ta powinna wynosić 30 m³ na osobę dorosłą (wskazano minimum). W praktyce wydajność wentylacji nawiewno-wywiewnej, a co za tym idzie wymiennika ciepła, powinna być wyższa. Wynika to ze strat oporowych w kanałach powietrznych, przy dużej kubaturze pomieszczeń i innych czynnikach.
Lepiej powierzyć wykonanie prac rozliczeniowych specjalistom. Rzeczywiście, w przypadku błędu wymiana wymiennika ciepła będzie wymagała wymiernych kosztów finansowych.
Przy obliczaniu i wyborze instalacji, aby uzyskać dokładniejsze informacje, będziesz musiał przeczytać specjalistyczną literaturę i fora, zadzwonić do producentów i dostawców sprzętu (temat jest bardzo obszerny). Zawsze lepiej zwrócić się do specjalistów. A dla tych osób, którym ta rada się nie kończy, nadal zaleca się potwierdzenie poprawności wyboru u producenta sprzętu lub dystrybutora.
Szuwałow Dmitrij
Dyrektor Techniczny TURKOV LLC
Główne parametry systemu wentylacji
Głównym elementem roboczym jest wentylator, ale nie znane wszystkim śmigło, ale wirnik, czyli koło z łopatkami – taka konstrukcja pozwala na zmniejszenie gabarytów sprzętu.
Wydajność zamontowanej konstrukcji zależy bezpośrednio od dokładności i poprawności wstępnych obliczeń. Na przykład, jest równie źle, jeśli zostanie wybrana niewystarczająca lub nadmierna moc silnika. W pierwszym przypadku silnik będzie pracował na zużycie i wkrótce trzeba go będzie wymienić. Jeśli moc jest nadmierna, oznacza to regularnie zawyżone koszty konserwacji i energii elektrycznej.
Obliczenia produktywności i parametrów dynamicznych przepływów powietrza wykonuje się za pomocą wzorów algebraicznych. Zaleca się powierzenie obliczeń specjaliście, który nie tylko zrobi to dobrze, ale także uzyska niezbędne zgody z inspekcji pożarowej.
W obliczeniach uwzględniono następujące dane:
- Parametry pomieszczenia: przeznaczenie - mieszkalne lub niemieszkalne, powierzchnia wewnętrzna, liczba kondygnacji, poziom wilgotności.
- Liczba i rodzaj aktywności osób przebywających jednocześnie w budynku.
- Wymagany poziom wymiany powietrza zgodnie z SNiP 2.04.05-91. Na przykład w salonach jest to 3 metry sześcienne na godzinę na 1 metr powierzchni mieszkalnej.
- Przekrój rurociągu i schemat jego instalacji.
Jakie są przepisy dotyczące systemów wentylacyjnych
Zalecane parametry wymiany powietrza zależą od różnych warunków i są określone w odpowiednich przepisach, co należy uwzględnić przy projektowaniu. Ogólnie rzecz biorąc, dla pomieszczeń mieszkalnych, gdy pomieszczenia o różnym przeznaczeniu są skoncentrowane na tym samym piętrze, następująca ilość powietrza powinna zmieniać się w ciągu godziny:
- biuro - 60 metrów sześciennych;
- wspólne salony lub hole - 40 kostek;
- korytarze - 10 kostek;
- łazienki i prysznice - 70 metrów sześciennych;
- pokoje dla palących - ponad 100 metrów sześciennych.
W pomieszczeniach mieszkalnych wymianę masy powietrza oblicza się na osobę. Powinno być więcej niż 30 kostek na godzinę. Jeśli obliczenia opierają się na przestrzeni życiowej, standardem jest 3 metry sześcienne na 1 metr.
W przypadku lokali niemieszkalnych średni standard wynosi 20 metrów sześciennych na metr kwadratowy. Jeśli obszar jest duży, systemy wentylacji obejmują wieloskładnikowy system sparowanych wentylatorów.
Przydatne wideo
Jakie wzory są używane w obliczeniach
Głównym parametrem, który należy obliczyć w dowolnym systemie, jest to, ile powietrza należy wymienić w ciągu godziny.
W przypadku mieszkań mieszkalnych wartość określa się według powierzchni mieszkalnej: V u003d 2xSxH, gdzie S to powierzchnia salonu, 2 to krotność wymiany masy powietrza w ciągu 1 godziny, H to wysokość pomieszczenia.
W przypadku pomieszczeń roboczych obliczenia są dokonywane na podstawie liczby personelu: V = Nx35, gdzie N to liczba osób jednocześnie przebywających w pomieszczeniu.
Przy obliczaniu mocy stacji wentylacyjnej stosuje się następujący wzór: P = ΔT * V * Сv / 1000, gdzie V jest objętością masy powietrza zużytej na godzinę, Сv jest pojemnością cieplną masy powietrza, ΔT jest różnica temperatur masy powietrza na końcach rurociągu. Przyjęta wartość pojemności cieplnej to 0,336 W*h/m³*°C.
Innym ważnym wskaźnikiem jest powierzchnia przekroju poprzecznego przewodu mierzona w centymetrach kwadratowych. Istnieją 2 rodzaje przekroju: kwadratowe i zaokrąglone. Po obliczeniu pola przekroju można określić szerokość i wysokość rury prostokątnej lub średnicę rury okrągłej.
Przydatne wideo
Ssec u003d V * 2,8 / w, gdzie Ssec to pole przekroju poprzecznego, V to objętość masy powietrza (m³ / h), w to prędkość przepływu powietrza wewnątrz linii (m / s) (średnia od 2 do 3), 2, 8 – współczynnik dopasowania wymiarów.
Do montażu należy obliczyć ile dyfuzorów (otworów wlotowych i wylotowych) oraz ich parametry jest wymaganych. Wymiary rozpylaczy oblicza się na podstawie pola przekroju głównego rurociągu pomnożonego przez 1,5 lub 2. Do obliczenia liczby dyfuzorów stosuje się wzór: N = V / (2820 * W * d2 ), gdzie V to objętość zużytej masy powietrza na godzinę, W - prędkość ruchu masy powietrza, D to średnica okrągłego dyfuzora.
Dla nawiewników prostokątnych wzór jest przeliczany w następujący sposób: N=π * V/(2820 * W * 4 * A * B), π to liczba pi, A i B to parametry przekroju.
W każdym razie obliczenia systemów wentylacyjnych powinny być wykonywane przez profesjonalistów - jeśli coś zostanie zapomniane lub nie wzięte pod uwagę, ceną błędu jest konieczność ponownego wykonania obliczeń i pracy.
Wniosek
Zainstalowanie konstrukcji wentylacyjnej typu nawiewno-wywiewnego pozwoli na utrzymanie optymalnego mikroklimatu wewnątrz pomieszczeń. Zwiększa to efektywność osób mieszkających w domu i po prostu poprawia ich samopoczucie. Kwestia wentylacji jest szczególnie istotna dla właścicieli nowoczesnych domów z hermetycznie zamkniętymi oknami i drzwiami, ponieważ wraz z pozbyciem się przeciągów zanika również naturalna wymiana powietrza. W takich domach pożądane jest zapewnienie na etapie projektowania systemu wentylacji nawiewno-wywiewnej.
do tego Wystawa domów „Low-Rise Country” wyraża szczerą wdzięczność specjalistom firmy „TURKOV” za pomoc w tworzeniu materiału. TURKOV to rosyjski producent urządzeń klimatyzacyjnych. Firma zajmuje się rozwojem i produkcją energooszczędnych urządzeń klimatyzacyjnych do domów i basenów. Jeśli potrzebujesz bardziej szczegółowej porady lub bezpłatnej kalkulacji, możesz skorzystać z następujących kontaktów: strona internetowa: turkov.ru e-mail: [email protected] tel.: +7 (495) 510-32-15 |
