Выбираем системы кондиционирования и вентиляции зданий

Как можно классифицировать системы промышленной вентиляции

Системы промышленной вентиляции можно классифицировать по трем признакам.

По принципу работы: естественные и механические.

Естественные функционируют за счет разницы давления и температуры снаружи и внутри помещений. Для подачи чистого и отвода отработанного воздуха используют систему вентиляционных отверстий. Воздухообмен регулируют с помощью задвижек или форточек.

Такие системы не требуют больших финансовых вложений, но они малоэффективны, зависят от внешних факторов (времени года, давления) и подходят только для производств, где нет выброса вредных веществ. Фактически с их помощью можно контролировать только температуру и влажность в помещениях.

Механические или принудительные системы промышленной вентиляции работают с помощью специального оборудования и не зависят от внешних факторов. Их можно использовать на любых производствах. У систем больший радиус действия, они улавливают вредные вещества в местах выброса, не допуская распространения, и могут не только очищать воздух, но и подогревать, увлажнять или осушать его.

Механические системы промышленной вентиляции по решаемым задачам делят на общеобменные и местные.

Общеобменные осуществляют воздухообмен во всем помещении. Они удобны, если в цехах нет фиксированных рабочих мест или вредные для здоровья вещества в небольшой концентрации равномерно занимают все пространство.

Местные системы промышленной вентиляции выполняют воздухообмен на отдельных участках производственного помещения. Они эффективны, если имеются точечные очаги выбросов вредных веществ, распространение которых недопустимо.

Механические системы промышленной вентиляции по используемой технологии и принципу подачи воздуха делят еще на три вида: приточные, вытяжные и приточно-вытяжные.

Особенности приточной промышленной вентиляции

При использовании приточной вентиляции воздухообмен обеспечивается за счет нагнетания чистого воздуха в помещения, а отток выполняется естественным образом за счет разницы давлений в помещении и вне его. Такие системы подходят для производств без выделения вредных веществ или при выделении их в малом количестве.

Особенности вытяжной промышленной вентиляции

В этом случае обеспечивается принудительный отвод загрязненного воздуха из помещений. Приток воздуха выполняется естественным путем в результате падения давления в вентилируемом помещении.

Эти системы оптимальны для очистки воздуха от высокотоксичных веществ и удобны для удаления лишней влаги, углекислого газа или неприятных запахов, но их помощью нельзя регулировать параметры поступающего воздуха.

Особенности приточно-вытяжной промышленной вентиляции

При использовании таких систем приток и вытяжка воздуха выполняются принудительно. В результате обеспечивается качественный и эффективный воздухообмен с очисткой воздуха и регулированием его температуры и влажности. При этом могут быть реализованы две схемы распределения воздуха: перемешивание или вытеснение.

При перемешивании чистый воздух подается в помещение с верхних точек, перемешивается с отработанным и выводится через воздухораспределительные решетки.

При вытеснении снизу подается чистый воздух, вытесняет отработанный и удаляется через воздухораспределительные решетки.

Требования к оборудованию

Вентиляции приточно-вытяжного вида могут нормально эксплуатироваться в сооружениях жилого плана только при качественном монтаже и оборудовании

В этой работе стоит брать во внимание следующие требования:

• оптимальную мощность и производительность вентилятора;
• необходимую длину сечения каналов воздухоотвода, которая должна подбираться по таблице;
• расчёт системы вентиляции, что должен осуществляться с учётом объёма помещения, которое будет проветриваться;
• обеспеченность свободного воздушного притока через вентиляционный канал, форточку, механический проветриватель при монтаже вентилятора вытяжки;
• закрытость каждого отверстия для входа и выхода газа решёткой или сеткой с небольшими ячейками;
• осуществление забора свежего воздуха на высоте не менее двух метров от поверхности земли, а отток отработанного газа должен происходить выше;
• система должна иметь смотровой съёмный люк каждого скрытого узла, а также деталей установки.

Пример проектирования и расчёта

Для того чтобы функции проточной вентиляции выполнялись качественно, потребуются определённые затраты мощности, вот почему во время проектирования следует произвести актуальный и правильный расчёт параметров.

Для проектирования устройства вентиляции производственного помещения нужно взять во внимание источник, который загрязняет воздух. После этого высчитывается объём чистого воздуха, что обеспечивает нормальную жизнедеятельность людей, пребывающих в здании и количество загрязнённых воздушных масс, которые следует вывести

В составе воздуха разная концентрация веществ, поэтому каждый элемент требуется рассчитать отдельно, после чего результаты суммировать

Для того чтобы воздушный баланс был правильным, стоит брать во внимание объёмы веществ, а также локальных отсосов для расчёта и определения объёма очищенного воздуха. Работу нужно проводить с использованием формулы: Кр=G/V, где Кр – кратность обмена воздуха, G – единица времени, а V – объём сооружения

Если расчёт будет осуществлён правильно, то воздушный поток не попадёт в смежное помещение и не удалится из него. Конструкция, которая подаёт свежий воздух, обязана располагаться с той же стороны, что и оборудование. Таким образом, загрязнённый газ и пар не попадёт к людям. Каждый момент имеет огромное значение и обязателен для учёта. Бывают ситуации, когда при производственном процессе возникает выработка небезопасных веществ, которые тяжелее воздуха. В такой ситуации целесообразным станет использование комбинированной схемы обмена воздушных масс. Этот момент будет способствовать утилизации воздушных масс с вредными примесями из нижней части в объёме шестидесяти процентов. Из верхней – сорок.

Сложнее расчёт происходит, если система направлена на выведение теплоты и загрязнённого испарения. В процессе стоит учитывать, что загрязнённые элементы могут распространяться по всему крупногабаритному помещению. Рассчитать проект поможет формула:

• L=Мв/ (Упом-Уп), где:
• L- это объём необходимого чистого воздуха;
• Мв – масса вредных веществ, что выделяются;
• Упом – удельная концентрация элемента;
• Уп – объём данного вещества в воздухе, который поступает через систему вентиляции.

В производственном помещении, где сосредоточена большая численность работников, провести расчёты следует по несложной формуле: L=Nm, где искомое число – это нужный объём воздуха, N – численность персонала, что работает в помещении, а m – объём воздуха, необходимый одному лицу в течение шестидесяти минут. После вычисления нужного объёма свежего воздуха и проведения правильной проектировки, можно увеличить производительность труда, контролировать соблюдение правил, норм санитарии и гигиены, а также сделать процесс чище, и эффективнее.

Система вентиляции

Вентиляция и кондиционирование воздуха в квартире или доме осуществляется при помощи различных устройств и конструкций. В их число входят системы, обеспечивающие:

• приток воздуха — клапаны вентиляции для окон, стен и дверей;
• вывод загрязнённого воздуха — вытяжки на кухне, каналы в ванной;
• охлаждение воздушных масс — кондиционеры, вентиляторы;
• подогрев — тепловые завесы.

Согласно нормам строительства, нормальный воздухообмен в жилых домах должен обеспечиваться за счёт общих систем вентиляции. Они представляют собой протяжённый канал, идущий из подвала дома к чердаку, имеющий многочисленные выходы в каждой квартире.

Широко распространена промышленная вентиляция и кондиционирование, которую монтируют на предприятиях и в других зданиях нежилого назначения:

• в производственных помещениях;
• на складах и цехах;
• в офисных центрах;
• на рынках и торговых центрах.

Такие системы значительно отличаются от тех, что применяются в жилых многоквартирных домах. Как правило, здесь используется более мощное и габаритное оборудование: развитые системы кондиционирования и обогрева, масштабные вытяжки и вентиляторы.

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 пожарныеИсточник aireng.ru

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.

Процесс кондиционирования воздуха

Даже в теплое время года проблематично осуществить простой обмен воздуха без применения специальных приборов. Поэтому целесообразно использовать дополнительное оборудование.

Летом воздух увлажненный и теплый. Кондиционирование обеспечит ему очистку и установление более низкой температуры. Например, подойдут сплит-системы, промышленные кондиционеры и чиллер-фанкойл.

Зато в холодное время года воздух морозный и менее влажный. Естественно, не забывайте о фильтрации. Однако еще нужно подогревать и увлажнять воздух, с чем успешно справляется калорифер, гарантируя повышение температуры до комфортного уровня.

Процесс этот часто обеспечивается за счет смешивания: холодные потоки сочетаются с теплыми. Воздух охлаждается в специальных камерах за счет попадания небольших капель воды.

Есть еще и помещения, которые требуют особого подхода к организации вентиляции. К примеру, в спортивных залах с бассейнами постоянно испаряется вода, повышая уровень влажности.

С бассейнов испаряется вода, которая конденсируется на стенах и потолке помещения. Правильная вентиляция позволяет предупредить чрезмерную влажность

Решить такие проблемы предназначены осушители. Недостаток последних — отсутствие вентиляции. Воздух остается в помещении, но уменьшается уровень влаги. Поэтому падает концентрация кислорода, что отрицательно сказывается на самочувствии людей.

Обслуживание и ремонт

Любую систему кондиционирования нужно периодически осматривать, то есть её очищают и проверяют работоспособность отдельных деталей. Стандартная профилактика состоит из нескольких пунктов:

• очищают внешние блоки;
• промывают и дезинфицируют вентиляторы, радиаторы и фильтры;
• чистят дренажный трубопровод;
• проверяют давление и температуру внутри корпуса;
• делают протяжку крепёжных элементов.

Иногда доливают фреон. Очистка и промывка дают возможность избежать поломки некоторых деталей — вентилятора, клапана, компрессора. Если не проводить профилактических мер, то коэффициент полезного действия снизится, а внутри агрегата размножатся бактерии, которые спровоцируют неприятный запах.

Иногда даже при регулярной чистке возникают поломки. Они происходят из-за резких перепадов напряжения в сети и неправильного температурного режима. Ремонт при неполадках некоторых элементов:

1. 1.
   Клинит компрессор или включение проходит неравномерно. Причиной может быть брак производителя, некачественная установка магистрали или неподходящая температура использования. Нужно отремонтировать или заменить поломанную деталь.
2. 2. Повреждённая лопасть вентилятора или его заклинивание. Причины поломки — загрязнения из-за отсутствия периодического обслуживания, брак завода или включение во время морозов. Необходимо купить новый элемент.
3. 3. Выбивает ошибки, мигают светодиоды, неисправно работают режимы. Выгорели отдельные микросхемы и плата, необходимо их восстановить или приобрести новые.
4. 4. Обмерзают блоки, исходит сильный шум, воздух плохо охлаждается. Происходит утечка хладагента, нужно перепаять трубы, проверить герметичность швов и перезалить фреон.

Монтаж приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией

Зимой обогретое жильё может очень быстро отдавать тёплый прогретый воздух, при этом много энергии затрачивается на обогрев поступающего, холодного. Вентиляция «с погашением» — это система, в которой установлен специальный прибор — рекуператор. Благодаря его теплообменнику, воздух, входящий с улицы, подогревается от выходящего тёплого, не смешиваясь с ним.

В случае если в вентиляционную схему включён рекуператор, входные и выходные каналы должны сходиться и проходить параллельно в корпусе прибора.

Не советуется располагать рекуператор над жилыми комнатами. Лучше разместить его в коридоре или подсобном помещении.

Учитывать нужно, в каком положении советуется устанавливать конкретную модель. Иногда приборы должны устанавливаться только вертикально, или только плашмя.

Если в конструкции рекуператора предусмотрен сбор влаги, он должен располагаться только в тёплом помещении. Слив делается под наклоном к ближайшему стояку канализации.

Обратите внимание на рекуператоры с кассетами из целлюлозы. Такие приборы не столь подвержены обледенению, не требуют монтажа слива

Кроме того, впитавшись в целлюлозные стенки, влага попадает в канал входящего потока и увлажняет его. Таким образом, рекуператор становится немного увлажнителем.

Стоимость монтажа приточно вытяжной вентиляции

Конечная цена услуг всегда будет складываться из сложности отдельных этапов.

Придётся ли бурить стены? Будут ли высотные работы? Сколько трасс, какой длины и какое количество элементов будет в сети?

• Монтаж каждой дополнительной ветки будет стоить 900-2000 руб. В среднем – 250-450 рублей за м3 воздуховодов.
• Высотные работы обойдутся в 6-12 тыс. руб.
• Установка рекуператора обходится в 5-25% от его цены.

Цены

• Монтаж приточных установок от 13 000 руб
• Монтаж приточно-вытяжных установок от 20 000 руб
• Монтаж вытяжных установок от 1 100 руб
• Монтаж воздуховодов от 150 руб
• Монтаж вентиляторов от 3 000 руб
• Монтаж решеток и автоматики от 300 руб

Виды систем вентиляции

Современные системы вентиляции и кондиционирования воздуха способствуют его притоку в помещение и помогают регулировать его температуру. Они имеют довольно развёрнутую классификацию в зависимости от способа работы и технических характеристик.

Естественная и принудительная вентиляция

Воздухообмен в помещении может быть организован естественным путём или с помощью специальных устройств для притока и оттока воздуха. В зависимости от способа действия виды систем делятся на естественные и принудительные.

1. Естественная вентиляция действует за счёт разницы температур и давления в помещении и за его пределами. Она организуется при помощи двух открытых каналов. Так, отверстие или труба для притока воздуха обычно располагается в нижней части комнаты. Поступающий холодный воздух, нагреваясь, поднимается наверх под действием физических законов, где расположен канал для вывода воздушных масс. Естественная вентиляция очень проста в установке, однако она обладает низкой эффективностью в тёплое время года, когда температура в здании и на улице практически не отличается.
2. Принудительная вентиляция работает благодаря вентиляторам, вытяжкам и кондиционерам, которые нагоняют в комнату свежий воздух и выводят застоявшийся. Такая система имеет более сложное строение, однако она отличается удобством и универсальностью. Приточные и вытяжные каналы можно расположить в любом месте квартиры и выставить на нужном режиме, они будут эффективно работать как зимой, так и летом.

Направление воздушного потока

Вентиляционные системы классифицируются также в зависимости от направления воздушного потока. По этому признаку они подразделяются на приточные и вытяжные конструкции. Как следует из названия, приточные детали отвечают за поступление свежего воздуха в помещение, а вытяжные – за вывод загрязнённых масс через вентиляцию.

Устройства, входящие в систему вентиляции, также подразделяются в зависимости от направления, которое они придают воздушному потоку.

по применению

• для обеспечения комфортных параметров. Применяются в местах пребывания людей, для обеспечения хорошего самочувствия. Эти системы можно встретить в кафе, офисах, торговых центрах и других административных или общественных зданиях.
• для поддержания технологических параметров. Применяют на производстве, для поддержания характеристик нужных для протекания технологического процесса. В качестве примера может служить кондиционирование молочных камер.

по производительности

• бытовые(RAC). К ним относятся разные виды сплит-систем производительностью до 6-8 кВт.
• полупромышленные(PAC). Это системы производительностью выше 8 кВт и ниже 20 кВт. Применяются для средних и больших помещений площадью от 60 до 300м2.
• промышленные(U). Используются для большого помещения или нескольких помещений, производительность выше 20 кВт (руфтопы, перцизионные кондиционеры и т.д.)

по конструктивному исполнению

• моноблочные. Модель состоит из одного блока. К ним относятся оконные и мобильные кондиционеры.
• сплит-системы. Имеющие внутренний и внешний блок.Могут быть различных видов.

по виду регулировки параметров

• с качественным регулированием. Еще называют однотрубное. Параметры микроклимата регулируют изменением температуры тепло- или хладагента.
• с количественным регулированием. Двухтрубное, где по паралельным каналам подается холодный и нагретый воздух и регулировка происходит смешиванием этих потоков.

по месту размещения

• центральные. Такие системы находятся за пределами кондиционированного помещения. Могут обслуживать как одно так и несколько помещений. К их преимуществам относятся: 1) кроме функции нагрева и охлаждения могут нагревать, увлажнять и вентилировать воздух; 2) элементы, нуждающиеся в обслуживании находятся в одном месте; 3) возможность понижения шумовых показателей при помощи шумоглушителей; 4) возможность комплектации рекуператором. Огромным недостатком считаются большие габариты, из-за чего сужается область их применения.  
• местные. Устанавливаются непосредственно в кондиционируемом помещении. К плюсам относится простая и легкая установка, в следствии чего применяются в жилых комнатах, в серверных, в гостиницах, залах и т.д.

по числу кондиционируемых помещений

• однозональные. Кондиционируют одну комнату (обычная сплит-система).
• многозональные. Обслуживают несколько зон в помещении или ряд комнат (мультисплит-система).

Особенности приточно-вытяжной вентиляции

Приточно-вытяжная вентиляция взаимодействует с двумя разными по составу и назначению потоками воздуха, которые впоследствии обрабатываются.

В ПВВ всё необходимое оборудование и дополнительные системы размещены в едином каркасе, который можно устанавливать внутри лоджии, на чердаке, на стене снаружи дома и т.д.

Специальная конструкция установки предоставляет широкие возможности по обеспечению вентилирования практических любого количества комнат в здании.

Кроме основной функции перемещения воздуха, приточно-вытяжная вентиляция включает в себя следующий арсенал вспомогательных подсистем и дополнительных функций.

Среди которых следующие:

• охлаждение и подогрев воздуха;
• ионизация и увлажнение частиц;
• обеззараживание и фильтрация воздуха.

Рассмотрим типичный рабочий цикл приточно-вытяжной системы вентилирования, которая базируется на двухконтурной модели транспортировки.

На первом этапе происходит забор холодного воздуха от окружающей среды и вытяжка тёплого воздуха из помещения. С обеих сторон воздух проходит систему очистки.

После холодный воздух передаётся в калорифер (нагреватель) — характерно для ПВВ с рекуперацией тепла. Кроме того, тепло холодному газу передаётся от вытяжного тёплого воздуха — характерно для обычных систем.

После нагревания и обмена теплом вытяжной отработанный воздух отводится через внешний канал, а нагретый свежий воздух подаётся в помещение.

Популярная компоновка вентиляционного модуля включает теплообменную камеру (рекуператор), в которой происходит обмен тепловой энергии между встречными потоками воздуха. В любом случае каждый поток проходит через двойную систему фильтрации

Главными принципами работы приточно-вытяжной вентиляции являются эффективность и экономия.

Классическая схема приточно-вытяжной вентиляции имеет следующие преимущества:

• высокая степень очистки входного потока
• доступная эксплуатация и обслуживание съёмных элементов
• целостность и модульность конструкции.

Для расширения функционала приточно-вытяжные установки оснащают вспомогательными блоками управления и контроля, фильтр-системами, датчиками, автотаймерами, шумоглушителями, сигнализаторами перегрузки электродвигателей, рекуперативными блоками, поддонами для конденсата и т. п.

Физическая основа вентсистемы

Приточно-вытяжная вентиляционная система являет собой многофункциональный комплекс сверхбыстрой обработки газовоздушной смеси. Хоть это и система принудительной транспортировки газа, но в её основе лежат вполне объяснимые физические процессы.

Для создания эффекта от естественной конвекции воздушных потоков, источники тепла размещают максимально низко, а вытяжные элементы в потолке или под ним

Само слово “вентиляция” тесно связано с понятием конвекции. Она является одним из ключевых элементов при перемещении воздушных масс.

Конвекция — явление циркуляции тепловой энергией между холодными и теплыми потоками газа. Существует естественная и принудительная конвекция.

Немного школьной физики для понимания сути происходящего. Температура в комнате определяется температурой воздуха. Переносчиками тепловой энергии являются молекулы.

Воздух — многомолекулярная газовая смесь, которая состоит из азота (78%), кислорода (21%) и остальных примесей (1%).

Находясь в замкнутом пространстве (помещении), имеем неоднородность температуры относительно высоты. Это связано с неоднородность концентрации молекул.

Учитывая равномерность давления газа в замкнутом пространстве (помещении), согласно основного уравнения молекулярно-кинетической теории: давление пропорционально произведению концентрации молекул на их среднюю температуру.

Если давление везде одинаково, тогда произведение концентрации молекул на температуру в верхней части комнаты будет эквивалентна такому же произведению концентрации на температуру:

p=nkT, n_верх*T_верх=n_низ*T_низ, n_верх/n_низ=T_низ/T_верх

Чем ниже температура, тем больше концентрация молекул, а значит и больше общая масса газа. Поэтому говорят, что тёплый воздух “легче”, а холодный — “тяжелее”.

Правильная вентиляция в совокупности с эффектом конвекции способны поддерживать в помещении установленный температурный режим и влажность в периоды автоматического отключения основного обогрева

В связи с вышеизложенным становится ясен основной принцип обустройства вентиляции: подача (приток) воздуха обычно оборудуется снизу помещения, а отвод (вытяжка) — сверху. Это аксиома, которую требуется учитывать во время проектирования системы вентиляции.

Специфика установки механической вентиляции

С монтажом вентиляционной установки приточного типа домашний мастер, вне сомнений смог бы справиться без привлечения рабочих.

Однако стоит помнить, что работы проводятся на опасной для неопытного исполнителя высоте. Потому лучше привлечь тех, кто имеет опыт, инструменты и страховочные приспособления для выполнения следующих этапов:

По завершению вовсе непростых манипуляций по монтажу непосредственно приточной установки останется только ее подключить к коммуникациям.

Рассмотрим подробнее этот процесс с помощью следующей фотоподборки.

Сведения о последовательности монтажа принудительных вентиляционных установок поможет избежать многих грубейших ошибок, допускаемых неопытными монтажниками.

Заключение

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования – просто-таки неотъемлемая часть современного дома, офиса или другого объекта недвижимости. Нельзя не отметить, что состоят подобные системы из самых современных и инновационных агрегатов, проектируются индивидуально в зависимости от особенностей строения, позволяя существенно экономить на отоплении.

Элементы короба вентиляции

При этом практически все элементы функционируют в автоматическом режиме и компьютеризированы, не требуют какого-то особого обслуживания и дополнительной наладки – достаточно всего лишь раз произвести настройку оборудования (лучше всего доверять операцию специалистам).

Выводы и полезное видео по теме

Это видео — своеобразный ликбез о вентиляции. Здесь подробно рассмотрено само понятие вентиляции и охвачены все вопросы касающиеся ее грамотного проектирования:

Как руководители предприятий, так и частные застройщики должны понимать, что от эффективности вентиляции зависит нормальная жизнедеятельность тех‚ за кого они отвечают. Иногда под вопросом оказывается и жизнь людей. Упускать этот момент и экономить на нем нельзя.

Появились вопросы по теме статьи, нашли недочеты или есть ценные сведения которыми вы могли бы поделиться с нашими читателями? Оставляйте, пожалуйста, комментарии, делитесь опытом, участвуйте в обсуждениях.