Простое проветривание не самый эффективный способ поддерживать здоровый микроклимат в доме, офисе, на предприятии. Требования СанПиН к качеству воздуха сложно выполнить без установки механических приспособлений, повышающих интенсивность воздухообмена. Принцип приточно вытяжной вентиляции одинаков для бытовых и производственных помещений – это одновременное нагнетание свежего воздуха и удаление отработанного системой вентиляторов, фильтров, воздуховодов.
Для организации качественного проветривания используют приточно-вытяжные установки. Климатическое оборудование выводит из помещения углекислый газ, вредные примеси, пыль, избыточную влагу и тепло, очищает и нагревает воздух. Установка ПВУ решает проблему потери тепла, позволяет контролировать микроклимат и управлять им.
Виды вентиляционных систем
Слово «вентиляция» с английского (ventilation), французского и латинского переводится «проветривание». Сегодня, как и несколько столетий назад, определение обозначает регулируемый обмен воздуха между открытой и закрытой средой – между улицей и комнатой.
Вентиляционная система – это специально оборудованные каналы и механизмы, по которым и с помощью которых воздушные потоки движутся в заданном направлении и с заданной скоростью.
Классифицируют системы по нескольким критериям:
- по природе циркуляции бывает естественная вентиляция, принудительная и комбинированная;
- по инициации и направлению потоков – вытяжная, приточная, приточно-вытяжная;
- по назначению – локальная и общеобменная;
- по конструктивным особенностям – модульная и моноблочная.
Рассмотрим общий принцип работы и особенности каждого вида.
Естественная вентиляция функционирует на природных законах самопроизвольной конвекции газов. При разной температуре во внешней среде и в здании возникает перепад давления. Холодный воздух, как более тяжёлый и плотный, вытесняет более разреженный (а потому лёгкий) тёплый. В природе аналогичный процесс называется ветром.
Естественная система используется при строительстве многоквартирных домов. Чтобы помещение проветривалось, достаточно обеспечить регулярное поступление свежего воздуха с улицы и установить канал, по которому спёртый воздух будет уходить наружу.
Естественный тип проветривания – это надёжная, дешёвая система, не требующая вложений, трудоёмкого обслуживания. Принцип работы остаётся неизменным в любой сезон. Однако эффективность естественной вентиляции сильно зависит от разницы температур снаружи и в доме, наличия открытой форточки, чистоты центрального вентканала. Неожиданной проблемой для хорошего проветривания современного жилья стали герметичные пластиковые окна. Большую часть времени они полностью перекрывают приток, парализуя естественное движение воздуха.
Для того чтобы восстановить циркуляцию и сохранить тепло в комнатах устанавливают приточные клапаны, рекуператоры или бризеры. Система проветривания, работающая с использованием вентиляторов, фильтров, нагревателей и другого оборудования, называется искусственной или принудительной вентиляцией.
В больших зданиях и на производстве монтируют двухконтурные системы воздуховодов, поскольку обеспечить требуемый воздухообмен естественное проветривание не способно. Один контур нагнетает поток в помещение, второй выводит. Если они используются по отдельности, то системы называется соответственно – вытяжная или приточная. Совместный принцип работы называется приточно-вытяжной вентиляцией.
В производственных цехах часто нужно организовать локальную вытяжку над станками, рабочими столами, чтобы пыль и вредные вещества удалялись в месте образования.
Общеобменная вентиляция – это равномерное проветривание помещений, где нет сильных загрязнений. Система может быть естественной и искусственной, вытяжной или приточной.
Модульная вентиляция представляет собой конструктор из отдельных блоков, которые можно компоновать по потребности. Систему предварительно проектируют, подбирая вентиляторы, фильтры, блок управления, другое оборудование для улучшения качества воздуха. Наборные системы обладают внушительными габаритами и большой мощностью. Для их установки нужно отдельное помещение и профессиональный монтаж.
Моноблочная вентиляция – это готовый комплект оборудования в едином корпусе. Все узлы и модули подбирают, тестируют на этапе производства. Компактную вентустановку легко установить самостоятельно. Моноблок дороже наборной системы, сопоставимой по параметрам и принципу работы.
Нормативы для вентиляционных систем
Для каждого помещения нужны свои расчёты мощности вентиляционной системы. Проектированием занимаются инженеры со специальным образованием. Необходимо учесть:
- специфику и степень загрязнения воздуха;
- пропускную способность вентиляционных каналов разного сечения, их рациональное размещение;
- число людей, пребывающих в здании большую часть дня;
- гигиенические нормативы, установленные законодательством.
Для комнат в доме, где загрязнения воздуха минимальны, а жилая площадь на одного человека в пределах установленной нормы, параметры воздухообмена рассчитывают исходя из нормы в 3 кубометра за час на 1 м2. В маленькой квартире, где на человека приходится меньше 20 м2 общей площади, в расчётах исходят из количества проживающих. Интенсивность воздухообмена на каждого члена семьи должна быть не менее 30 м3/час.
В кухне и ванной комнате нормативные параметры увеличиваются, поскольку интенсивность загрязнения воздуха выше. Вытяжка над газовой плитой должна быть мощнее, чем над электрической. По СанПиН минимальный порог в кухне с газовой плитой 45 м3, при работающих 4 конфорках норматив увеличивается в 2 раза.
Чтобы в квартире не создавалось явных сквозняков, диаметр воздуховодов должен обеспечить скорость воздушного потока для жилых помещений не более 2 м/с, для кухни и санузлов не более 4-6 м/с.
Установка принудительной вентиляции в крупном офисе требует расчётов интенсивности воздухообмена для каждого типа помещения. Гигиенические нормативы в час на одного человека следующие:
- в кабинетах, где сотрудники проводят большую часть времени, не менее 60 м3;
- в коридорах достаточно 10 м3;
- в больших залах от 40 м3;
- в санузлах и душевых не менее 70 м3;
- в местах для курения не менее 100 м3.
Как правило, в проект закладывается возможность переключения вентиляции в экономичный режим работы при отсутствии людей. Это предотвращает потери тепла и снижает стоимость эксплуатации самой установки.
Формула для расчёта минимального рабочего объёма воздуха, который должна выдавать установка в час, по количеству людей выглядит так:
V=35×N, где V – искомый объём, N – число человек, 35 – нормативное значение объёма воздуха по СанПиН (значение меняется в зависимости от помещения).
Число кубометров относительно площади комнаты находят по формуле:
V= k×S×H, здесь V – искомый объём, k – кратность нормативного воздухообмена из СНиП (для квартиры или дома берут 1), S – площадь помещения в м2, H – высота потолков.
Для покупки бытовой ПВУ приведённых формул для расчёта необходимого воздухообмена достаточно. В характеристиках готовой приточно-вытяжной установки указаны все параметры, режимы и принцип работы, включая рекомендуемый размер помещения.
Если система вентиляции проектируется для производственных цехов, торговых центров, офисных и общественных зданий, то в расчётах учитывают:
- сечение воздуховодов, которые способны с заданной скоростью обеспечить требуемую подачу и вытяжку;
- число и размер диффузоров – воздухораспределителей (решёток или насадок), рассеивающих, равномерно распределяющих поток в объёме комнаты;
- мощность ПВУ и генерируемое давление её вентиляторов, необходимое для прокачки воздушных потоков.
Дополнительно рассчитывают рекуперацию, мощность калорифера или водяного теплообменника, осушение или увлажнение, ионизацию, пропускную способность фильтров и то, как дополнительное оборудование для улучшения качества воздуха будет влиять на его скорость и траекторию движения по вентканалам.
Самостоятельно с такой работой справится не всякий человек с инженерным образованием, если его специализация не климатическое оборудование. Проектирование и установку вентсистемы для коммерческого, медицинского или производственного здания лучше поручить специалисту, знающему принцип работы ПВУ и нюансы монтажа.
Что из себя представляет приточно-вытяжная вентиляция?
Приточно-вытяжная вентиляция (ПВВ), это система несообщающихся каналов, каждый из которых нагоняет или удаляет воздух. Объём и интенсивность перемещения потоков регулируется скоростью вращения вентиляторов. Работа системы обеспечивает полную очистку воздуха, регулирует влажность, предотвращает распространение вирусов, грибков. В экстренных случаях принудительная вентиляция помогает предотвратить быстрое распространение огня и /или быстро заменить весь загрязнённый воздух в помещении.
Принцип работы ПВВ основан на непрерывном регулируемом воздухообмене. Общую производительность бытовой установки можно контролировать в ручном режиме. Вентиляция общественных зданий, производственных цехов, торговых и офисных центров работает автоматически. Состояние внешней среды мониторят разные виды датчиков, реагирующие на повышенную влажность, содержание углекислого газа, движение. Автоматика информирует пользователя о нарушении нормативных показателей или переключает скорость вентиляторов, открывает и закрывает клапаны по предустановленным параметрам с помощью исполнительных и регулирующих механизмов.
Особенности естественной приточно-вытяжной вентиляции
При устройстве естественной системы проветривания свежий воздух должен поступать в комнаты, а отработанный выводиться через кухню и санузел, где располагают входы в вентиляционные шахты. Роль каналов между ними выполняют коридоры. Именно для свободной и непрерывной циркуляции воздуха ГОСТ 6629-88 обязывает строителей оставлять щель между дверью и полом во всех помещениях.
Роль приточного канала выполняет открытая форточка или приточные диффузоры. Последние монтируют в стену или окно на высоте не менее двух метров от поверхности земли, чтобы уличная пыль и мелкий мусор быстро не засоряли фильтры.
Оголовок вентканала размещают на крыше здания. Для предотвращения обратного заброса, трубу выводят над поверхностью плоской кровли не менее чем на 50 см. Высота оголовка на двускатной и сложной кровли зависит от её расположения относительно конька. Но во всех случаях труба выводного канала не может быть ниже, чем верхняя точка крыши.
Минимальное сечение бытового вентканала 140х140 мм, что составляет 0,5 длины стандартного кирпича. Стальной воздуховод за пределами отапливаемого помещения необходимо утеплять, чтобы предотвратить образование конденсата. Для усиления тяги и для защиты шахты от осадков и возможного мусора на выходное отверстие устанавливают дефлектор.
Важно понимать, что эффективно проветриваться дом или квартира будут только при соблюдении всей совокупности условий. Например, при открытой форточке на кухне циркуляция свежего воздуха в комнатах резко падает. Разница давления между наружной средой и закрытым пространством компенсируется по более короткому каналу, а на протягивание массива от комнат тяги уже не хватает.
Установленная естественная приточно-вытяжная вентиляция в дальнейшем не требует ремонта или дополнительных вложений. Обслуживание её сводится к периодической, раз в несколько лет, чистке каналов.
Особенности принудительной приточно-вытяжной вентиляции
Принцип работы принудительной вентиляции основан также на взаимодействии двух потоков, но вытяжка и приток не имеют обязательной привязки к планировке здания, а зависят от конфигурации и расположения воздуховодов. Пропускная способность и мощность системы определяются характеристиками установленного оборудования. Разместить его можно которое в любом удобном месте – в мансардном этаже, на наружной стене, в хозблоке.
Преимущества принудительной вентиляции:
- работа в автоматическом режиме;
- высокая производительность, не зависящая от внешних условий;
- возможность регулировать интенсивность проветривания;
- предотвращение теплопотери при зимнем проветривании и сохранение прохлады при кондиционировании.
Современные системы принудительной приточно-вытяжной вентиляции не просто нагнетают воздух с улицы и выводят его наружу. Дополнительно климатическое оборудование (в зависимости от модели) очищает входящий поток, обеззараживает, ионизирует и нагревает.
Конструктивные особенности ПВУ
Главным элементом в моноблочных и модульных установках являются вентиляторы приточного и вытяжного назначения, работающие от электродвигателя. В компактных ПВУ всё оборудование расположено в одном корпусе. В модульных - размещается отдельными узлами.
Эффективность и экономичность ПВУ зависит от правильности выбора мощности двигателя. При недостаточной установка будет работать на износ и быстро выйдет из строя. Избыточная производительность системы приведёт к лишнему расходу электроэнергии.
Входящие и выходящие воздушные потоки работают синхронно, но нигде не смешиваются. Дополнительное оборудование в ПВУ:
- система фильтров тонкой и грубой очистки;
- блок управления;
- пластинчатый или роторный рекуператор;
- нагреватель электрический или на жидком теплоносителе;
- термодатчики и реле, предотвращающие перегрев двигателей;
- ионизаторы воздуха;
- поддоны для сбора конденсата, диффузоры, решётки.
Моноблочные рекуперативные ПВУ предназначены для монтажа вентиляции в частных домах и коммерческих зданиях, площадью от 100 кв. м. Модельный ряд позволяет выбрать ПВУ с нужными параметрами для объектов любой сложности.
Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции
Деятельность ПВУ основана на двухконтурной схеме сбалансированных по интенсивности потоков, которые пересекаются в рекуператоре, но не смешиваются между собой. Производительность системы регулируют вручную или автоматически.
В бытовых помещениях работает общеобменная вентиляция. На производстве совмещается принцип работы общеобменной и локальной систем. Первая обеспечивает проветривание всего цеха. Вторая представляет собой местные вытяжки, которые устанавливают непосредственно над источником сильного загрязнения.
Как происходит управление ПВУ
Параметры автоматизированной системы вентиляции устанавливают при пуско-наладочных работах. В дальнейшем установка регулируется датчиками и не требует участия человека. Бытовые и полупромышленные ПВУ управляются вручную, но работают автоматически. Пульт дистанционного управления позволяет:
- включить и выключить;
- изменить параметры микроклимата;
- перевести систему в автоматический режим;
- использовать только вытяжку;
- настроить параметры температуры и влажности;
- переключить ПВУ на приточный режим работы.
Набор функций управления системой зависит от возможностей конкретной модели. Простейшее климатическое оборудование, такое как стеновой клапан, бризер, рекуператор управляется вручную простым включением/выключением и открыванием/закрыванием заслонки.
Как подобрать установку для приточно-вытяжной вентиляции
При выборе ПВУ обращают внимание на следующие параметры:
- обслуживаемая площадь – для помещения в 100 м2 подойдёт установка с производительностью от 800 до 1000 м3/ч;
- тип вентиляции – для усиления притока можно купить рекуператор или клапан, а не многофункциональную ПВУ;
- тип рекуператора – для регионов с холодными зимами нужен роторный, поскольку пластинчатый при -15 градусах перемерзает;
- уровень шума – комфортным считается 30-40 ДБ;
- КПД рекуператора;
- уровень энергопотребления;
- дополнительный функционал.
Климатическое оборудование устанавливается не на 1-2 года, а от эффективности его работы зависит самочувствие и здоровье находящихся в помещении людей. В современных домах с герметичными стеклопакетами, приточно-вытяжную вентиляцию проектируют ещё на этапе строительства. Перед покупкой нужно проконсультироваться со специалистом.
