Припливно-витяжна система вентиляції: що це таке, на чому ґрунтується, різновиди, особливості та розрахунки

Хороше самопочуття та висока працездатність багато в чому залежать від чистоти та свіжості повітря у приміщенні. Регулярні провітрювання часто не здатні забезпечити оптимальний мікроклімат – у такому разі монтується припливно-витяжна вентиляція. Система встановлюється не тільки всередині житлових приміщень, а й на кухнях, кімнатах відпочинку та залах для куріння.

Але для того, щоб розібратися більш докладно і технічно грамотно в цьому питанні, ми звернулися до фахівців компанії «ТУРКІВ» – компанія, яка займає одну з провідних позицій на ринку з виробництва та монтажу кліматичної техніки.

Джерело aventcompany.ru

Фізична основа вентиляції

Рухи повітряних потоків ґрунтуються на найпростіших фізичних процесах. Обробка газоповітряної маси та її транспортування здійснюється завдяки існуючим конвекційним процесам. Щоб використати цей природний процес, джерела тепла і нагріву розміщують у найнижчих областях, а припливні елементи, навпаки, максимально наближені до стелі.

У загальному значенні термін «конвекція» є перерозподілом між нагрітим і холодним потоками газу теплової енергії. Конвекційні процеси можуть відбуватися природним способом або примусово.

У закритому просторі загальна температура визначається мірою нагрівання повітря. Величина не є постійною у всьому просторі, змінюється по висоті. Явище зумовлено неоднорідною концентрацією молекул при постійному тиску всередині кімнати. При вищій температурі концентрація частинок газу менша, отже, і менша його маса. Тому існує поняття, що нагріте повітря «легше», а холодне «важче». Цей факт пояснює влаштування вентиляційних систем: витяжні вузли розташовуються зверху, а припливні – знизу.

Джерело sovet-ingenera.com

Грамотно спроектована система витяжної вентиляції у поєднанні з природними конвекційними процесами дозволяє підтримати встановлений рівень температури та вологості усередині приміщення.

Що таке вентиляційна система

У загальному сенсі система вентиляції це рух повітря між довкіллям і закритим простором. З нагрітого та задушного приміщення повітряна маса виносить зайве тепло, вологу, що приводить мікроклімат усередині приміщення у відповідність до санітарних та гігієнічних вимог. Вентиляційна система може бути частиною внутрішнього дизайну приміщення і входить до загальної мережі комунікацій будівлі.

Повітряні маси надає руху спеціальна вентиляційна система, що включає комплекс технологічного обладнання, очисні фільтри. Її основні завдання: збирання, виведення, переміщення та очищення повітря.

Основною відмінністю вентиляції від кондиціювання служить керований повний цикл оновлення повітряних мас шляхом припливу та відведення. Тоді як кондиціонери лише нагрівають або охолоджують повітря, збільшують вологість та іонізацію.

Джерело aventcompany.ru

Припливна вентиляція допомагає повністю очистити повітря, запобігти поширенню вірусів, грибків, підвищити вологість до рекомендованого рівня. В екстрених випадках вентиляція дозволяє швидко замінити повітря всередині приміщення за допомогою системи трубопроводів, вентиляторів, нагрівачів, фільтрів.

Різновиди вентиляційних систем

Усі системи вентилювання можна поділити на кілька видів за різними критеріями.

Залежно від методу генерації тиску виділяються такі системи вентиляції:

• Штучна. Рух повітря відбувається за участю установок нагнітання: повітродувів, вентиляторів. При збільшенні тиску всередині труб повітряні маси можна переміщати на значні відстані. Найчастіше застосовується у системах центрального вентилювання.
• Природний. Має місце там, де переміщення повітряних потоків відбувається природним шляхом за рахунок різниці температури та тиску повітря на різних кінцях труб. До переваг влаштування такої системи для житлового приміщення відносять низькі витрати на монтаж, відсутність потреби у спеціальному обладнанні. Але в таких системах неможливо прогнозувати роботу або керувати ними, тому вони найчастіше використовуються як допоміжні.

Джерело projject.ru

• Комбінована. Найчастіше застосовуваний різновид вентиляції, що поєднує переваги штучної та природної систем.

По ділянці впливу виділяють такі різновиди:

• Загальнообмінна. Має широку сферу впливу, наприклад, всі кімнати житлового будинку. Через вентиляційні шахти виводиться відпрацьоване повітря із внутрішніх приміщень, де концентрація негативних речовин мала і рівномірно розподілені.
• Локальна. У певні місця підводиться повітропровід, який витягує шкідливі виділення та виводить їх назовні. Монтується всередині приміщень, де виділення шкідливих речовин повітря відбувається точково. У житлових будинках це найчастіше кухня, зокрема кухонна плита. Облаштування локальної мережі коштує дешевше, ніж загальнообмінної, але вона розрахована на менший потік повітря.

Залежно від схеми функціонування виділяють припливні, витяжні та припливно-витяжні системи. Витяжні конструкції призначені лише для відведення забрудненого повітря. Припливна система вентиляції забезпечує надходження свіжих повітряних мас. Системи, де повітря виводиться та нагнітається, є найпопулярнішими.

Джерело novakvartira.com.ua

Припливно-витяжні вентиляції забезпечують оптимальне обслуговування у приміщеннях різного призначення та масштабів.

Залежно від технічного пристрою системи виділяють:

• Модульні системи розбірного типу включають різні модулі: обігрівач, шум глушник, вентилятор, фільтруючі елементи, блок автоматичного управління, допоміжні вузли. Перевагою модульних конструкцій є можливість підбору вузлів із необхідними характеристиками. Недоліками вважають складний монтаж із залученням спеціалістів.
• Моноблочні репрезентують готові комплекти в єдиному блоці. Конструкція легко встановлюється, не вимагає складного обслуговування та догляду. Вартість моноблочних систем вища, ніж модульних.

Наявність кількох типів вентиляцій дозволяє вибрати та встановити найбільш відповідну до конкретних умов.

Особливості природної припливно-витяжної вентиляції

На відміну від конструкцій зі штучною генерацією, системи природної вентиляції використовують існуючі повітряні потоки з житлових кімнат до кухні та санвузла. Рух відбувається коридорами, які виступають проточними просторами. Облаштувати таку вентиляцію можна навіть усередині будинків із нестандартним плануванням.

Джерело it.decorexpro.com

Головний вентиляційний вузол розміщують на верхній центральній частині будинку. При прокладанні труб враховують, що чисте повітря має надходити всередину житлових кімнат, а виводитись через підсобні приміщення та кухню. Припливні повітроводи розташовують на межі житлових кімнат, а витяжні елементи усередині підсобки, санвузла, кухні.

Дифузори (зовнішня частина повітроводу) виготовляють із пластмаси, тонкого листового металу. Вони виконують роль розподільника чистого повітря та виведення відпрацьованого. Зовнішній вихід трубопроводу розміщують вище, ніж влаштований дах. Це запобігає вторинному забору відпрацьованої маси.

Це найбільш доступний у фінансовому плані найдавніший і нескладний у монтажі тип вентиляції. Ефективність її залежить від різниці зовнішньої та внутрішньої температури повітря, параметрів атмосферного тиску, напряму вітру та стабільного надходження до приміщення припливного повітря. Для дотримання останньої умови доведеться докласти зусиль: тримати відкрите вікно – не найкращий варіант. Для цієї мети зараз прийняти використовувати віконні або стінні клапани. Ремонт та обслуговування систем вентиляції природного типу не становить великих труднощів та зводиться до своєчасного очищення вентиляційних каналів та припливних клапанів.

Особливості примусової припливно-витяжної вентиляції

Функціонування цієї системи засноване на взаємодії з двома різними повітряними потоками, які проводяться через встановлені димарі. Залежно від потужності та пропускної спроможності задіяних механізмів обробляється заданий обсяг повітряних мас.

Всі робочі вузли та обладнання розташовуються всередині єдиного корпусу, який можна збирати у будь-якому зручному місці: на зовнішній стіні, горищі чи мансарді.

Примусова вентиляція

Джерело vdizayne.ru

Залежно від додаткового обладнання, припливно-витяжна вентиляція може виконувати такі функції:

• підвищення вологості повітря;

• насичення іонами;

• охолодження чи нагрівання повітряної маси;

• очищення, фільтрація, усунення шкідливих мікроорганізмів.

Сучасна припливно-витяжна система вентиляції у складі модуля має рекуператор – теплообмінну камеру, де потоки повітря, що зустрічаються, обмінюються енергією. У нагрітого повітря, що виходить, відбирається тепло і віддається повітря, що надходить (або навпаки, якщо влітку в приміщенні працює кондиціонер).

Джерело pirrogroup.ru

Цикл роботи вентиляції з двома контурами та рекуператором складається з наступних етапів:

1. тепле повітря із приміщення проводиться через рекуператор, нагріваючи встановлений у ньому теплообмінник;
2. «відпрацьоване» повітря видаляється назовні;

3. здійснюється забір чистого прохолодного повітря ззовні та проводиться через нагрітий теплообмінник рекуператора, відбираючи у нього тепло/

4. свіже нагріте повітря подається до приміщення.

Для розширення функціоналу конструкцію доповнюють фільтр-системами, автоматичними таймерами, блоками контролю, піддонами для збирання конденсату, блоками керування, датчиками, шумоглушниками.

Джерело turkov.ru

Головними принципами роботи вентиляції такого типу є економічність та результативність. До основних переваг відносять:

• простий монтаж та обслуговування припливно-витяжної вентиляції;
• якісне очищення вхідних повітряних мас;
• цілісність блоків;
• модульність конструкції

За якими параметрами слід вибирати рекуператор

Перше, на що слід звернути увагу, вибираючи модель припливно-витяжного рекуператора, це на відповідність його технічних характеристик основним параметрам приміщення, що вентилюється: обсяг, висота, необхідна кратність повітрообміну і т. д. Самостійний розрахунок продуктивності вентиляційної системи для людини непосвяченої є завданням непростим. Щоб її вирішити, забудовнику доведеться ознайомитися з вимогами санітарних та постійно змінних будівельних нормативів, вивчити закони динаміки повітряних потоків, врахувати кількість людей, які мешкають у будинку, об'єднати отримані знання та розрахувати продуктивність припливно-витяжного обладнання.

Основним розрахунковим параметром є обсяг повітря, яке має надходити у приміщення протягом однієї години. Відповідно до санітарних нормативів цей обсяг повинен дорівнювати 30 м³ на одну дорослу людину (вказаний мінімум). На практиці продуктивність припливно-витяжної вентиляції, а, отже, і рекуператора, має бути вищою. Це з втратами на опір у повітроводах, з великим обсягом приміщень та інші чинниками.

Виконання розрахункових робіт краще довірити спеціалістам. Адже у разі помилки заміна рекуператора вимагатиме відчутних фінансових витрат.

Розраховуючи та вибираючи установку, для отримання більш точної інформації доведеться читати профільну літературу та форуми, обдзвонювати виробників та постачальників обладнання (тема дуже велика). Завжди краще звернеться до спеціалістів. А тим людям, яких ця порада не зупиняє, все одно рекомендується підтвердити правильність вибору виробника або дистриб'ютора обладнання.

Шувалов Дмитро

Технічний директор ТОВ «ТУРКІВ»

Головні параметри вентиляційної системи

Основним робочим елементом є вентилятор, але не звичний для всіх пропелер, а імпелер, який є колесом з лопатями – така конструкція дозволяє зменшити розміри обладнання.

Ефективність роботи змонтованої конструкції безпосередньо залежить від точності та правильності попередніх розрахунків. Наприклад, однаково погано, якщо вибрано недостатню або надмірну потужність двигуна. У першому випадку двигун працюватиме на знос і досить скоро його доведеться міняти. Якщо потужність надмірна, це означає регулярно завищені витрати на обслуговування та оплату електроенергії.

Розрахунки продуктивності та динамічних параметрів потоків повітря виробляються алгебраїчними формулами. Рекомендується довірити проведення обчислень фахівцю, який не тільки зробить це правильно, а й отримає необхідні погодження пожежної інспекції.

Джерело aireng.ru

При розрахунках враховують такі дані:

• Параметри приміщення: призначення – житлове чи нежитлове, внутрішню площу, поверховість, рівень вологості.
• Кількість і рід діяльності людей, які одночасно перебувають усередині будівлі.
• Необхідний рівень повітрообміну за СНіП 2.04.05-91. Наприклад, у житлових кімнатах він становить за годину 3 м. куб. на 1 метр житлової площі.
• Перетин трубопроводу та схеми його монтажу.

Які існують нормативи для вентиляційних систем

Параметри повітрообміну, що рекомендуються, залежать від різних умов і прописані у відповідних нормативних актах, які обов'язково враховуються при проектуванні. Загалом для побутових приміщень, коли на одному поверсі зосереджено кімнати різного призначення, за годину має змінитися така кількість повітря:

• робочий кабінет – 60 кубів;
• загальні вітальні чи зали – 40 кубів;
• коридори – 10 кубів;
• санвузли та душові – 70 кубів;
• курильні кімнати – понад 100 кубів.

У житлових кімнатах обмін повітряної маси розраховується однією людину. За годину він має становити понад 30 кубів. Якщо розрахунок проводиться з житлової площі, то норматив становить 3 куба на 1 метр.

Для нежитлових приміщень середній норматив становить 20 куб. м на метр площі. Якщо площа велика, вентиляційні системи включають багатокомпонентну систему парних вентиляторів.

Які формули використовують у розрахунках

Основний параметр, який необхідно розрахувати у будь-якій системі – скільки повітря має змінитись протягом години.

Для житлових квартир величина визначається відповідно до житлової площі: V=2xSxH, де S – площа житлової кімнати, 2 – коефіцієнт кратності обміну повітряної маси за 1 годину, Н – висота кімнати.

Для робочих приміщень розрахунок виробляють з чисельності персоналу: V=Nx35, де N – чисельність людей, одночасно що у приміщенні.

У розрахунку потужності вентиляційної станції застосовують формулу: P=ΔT * V * Сv/1000, де V - обсяг повітряної маси, що витрачається за годину, Сv - теплоємність повітряної маси, ΔT - різниця температур повітряної маси на кінцях трубопроводу. Прийнята величина теплоємності становить 0,336 Вт * год/м3 * °С.

Іншим важливим показником є площа перерізу повітроводу, що вимірюється у квадратних сантиметрах. Виділяють 2 типи перерізу: квадратне та округле. Розрахувавши площу перерізу, можна визначити ширину і висоту прямокутної труби або діаметр округлого.

Sсіч = V * 2,8/w, де Sсіч – площа перерізу, V – обсяг повітряної маси (м³/год), w – швидкість повітряного потоку всередині магістралі (м/сек) (середній показник від 2 до 3), 2, 8 – коефіцієнт узгодження розмірностей.

Для монтажу необхідно розрахувати, скільки потрібно дифузорів (забірно-випускних отворів) та їх параметри. Габарити розпилювачів розраховують виходячи з площі перерізу основного трубопроводу, помноженого на 1,5 або 2. Для розрахунку кількості дифузорів застосовують формулу: N=V/(2820 * W * d2), де V – обсяг повітряної маси, що витрачається на годину, W – швидкість переміщення повітряної маси, D – діаметр круглого дифузора.

Для дифузорів прямокутної форми формула перетворюється так: N=π * V/(2820 * W * 4 * A * B), π – число пі, А і В – параметри перерізу.

У будь-якому випадку, розрахунки вентиляційних систем повинні проводити професіонали – якщо щось забути чи не врахувати, то ціна помилки – це необхідність переробляти розрахунки та роботу.

Джерело ventisam.ru

Висновок

Монтаж вентиляційної конструкції припливно-витяжного типу дозволить підтримувати оптимальний мікроклімат усередині приміщень. Це підвищує працездатність людей і просто покращує їх самопочуття. Особливо актуальним питання вентиляції є для власників сучасних будинків з вікнами і дверима, що герметично закриваються, адже разом із позбавленням від протягів пропадає і природний повітрообмін. У таких будинках припливно-витяжну вентиляційну систему бажано передбачати ще на етапі проектування.