Что такое приточно-вытяжная вентиляция и принцип работы. монтаж приточно-вытяжной вентиляции

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 приточные 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, nверх*Tверх=nниз*Tниз, nверх/nниз=Tниз/Tверх

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.

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 Источник sovet-ingenera.com

Грамотно спроектированная система вытяжной вентиляции в сочетании с естественными конвекционными процессами позволяет поддержать установленный уровень температуры и влажности внутри помещения.

Зачем нужна вентиляция?

Именно благодаря вентиляции в комнате складывается здоровый и комфортный микроклимат, а именно:

1. Нормализуется уровень углекислого газа
Углекислый газ присутствует в помещении всегда: ведь мы его выдыхаем! Вопрос только в том, каково его количество. Излишне накапливаясь, углекислый газ оказывает негативное воздействие на человеческий организм. Он мешает полноценному снабжению крови и органов кислородом. Мозг начинает “лениться”, и мы чувствуем усталость, вялость, становимся невнимательными. С высокой концентрацией углекислого газа связано также ощущение духоты.

Хорошая вентиляция обеспечивает постоянное обновление воздуха. Поступающий с улицы воздух сменяет воздух в комнате вместе с накопившимся в нем углекислым газом. В таком помещении не душно и комфортно находиться.

2. Нормализуется влажность
Правильная вентиляция предполагает, что излишне влажный воздух из помещений своевременно уходит в вытяжку. Это исключает образование вечно влажных участков в углах и на стенах, где активно растет плесень.

Система вентиляции может также обладать дополнительными функциями. Например, фильтрация воздуха позволяет устранить из воздуха загрязнения еще на входе в помещение и сделать воздух здоровым и безопасным. А функция подогрева в вентиляции предотвращает опасность простудиться от холодного воздуха с улицы.

Как подобрать сечение воздуховода?

Система вентилирования, как известно, может быть канальной или бесканальной. В первом случае нужно правильно подобрать сечение каналов. Если принято решение устанавливать конструкции с прямоугольным сечением, то соотношение его длины и ширины должно приближаться к 3:1.

Длина и ширина сечения канальных воздуховодов с прямоугольной конфигурацией должны соотноситься как три к одному, чтобы уменьшить количество шума

Стандартная скорость перемещения воздушных масс по основному вентканалу должна составлять около пяти метров в секунду, а на ответвлениях — до трех метров в секунду. Это обеспечит работу системы с минимальным количеством шума. Скорость движения воздуха во многом зависит от площади сечения воздуховода.

Чтобы подобрать размеры конструкции, можно использовать специальные расчетные таблицы. В такой таблице нужно выбрать слева объем воздухообмена, например, 400 куб.м\ч, а сверху выбрать значение скорости — пять метров в секунду.

Затем нужно найти пересечение горизонтальной линии по воздухообмену с вертикальной линией по скорости.

С помощью этой диаграммы вычисляют сечение воздуховодов для канальной вентиляционной системы. Скорость движения в магистральном канале не должна превышать 5 м/сек

От этого места пересечения проводят линию вниз до кривой, по которой можно определить подходящее сечение. Для прямоугольного воздуховода это будет значение площади, а для круглого – диаметр в миллиметрах. Сначала делают расчеты для магистрального воздуховода, а затем – для ответвлений.

Таким образом расчеты делают, если в доме планируется только один вытяжной канал. Если же предполагается установить несколько вытяжных каналов, то общий объем воздуховода по вытяжке нужно разделить на количество каналов, а затем провести расчеты по изложенному принципу.

Эта таблица позволяет подобрать сечение воздуховода для канальной вентиляции с учетом объемов и скорости перемещения воздушных масс

Кроме того, существуют специализированные калькуляционные программы, с помощью которых можно выполнить подобные расчеты. Для квартир и жилых домов такие программы могут быть даже удобнее, поскольку дают более точный результат.

На нормальный воздухообмен оказывает влияние такое явление как обратная тяга, со спецификой которой и способами борьбы с ней ознакомит рекомендуемая нами статья.

Почему вентиляция так необходима?

В санитарно-гигиенических нормах сказано, что для нормальной жизнедеятельности в каждом жилище следует проводить полное воздухозамещение, не менее чем каждые 2 часа. К отдельным комнатам, таким как кухня, туалет и ванная, требования еще более «жесткие». С чем связана такая необходимость? Дело в том, что правильно обустроенная вентиляция дома позволяет быстро и качественно удалять неприятные запахи, пыль и скопления углекислого газа (образованного самим человеком), замещая их на свежий воздух. Объемы приточных масс, проходя через специальное оборудование, могут проходить отчистку.

Учеными доказано, что для нормальной физической и умственной активности, человеку следует постоянно потреблять кислород. Именно этот газ относится к жизненно необходимым. К тому же, вредоносные микроорганизмы, содержащиеся в воздушном пространстве, при определенных условиях становятся причиной образования плесени на стенках и мебели в доме. Ее образование может стать причиной различных заболеваний органов дыхательной системы. Именно поэтому вентиляционные системы являются незаменимыми элементами обустройства «здоровых» микроклиматических условий в жилище.

Обзавестись вентиляцией важно не только в доме или квартире, но и на рабочем месте. Особенно если трудовая деятельность человека связана с какими-то видами промышленности, от пищевой до металлургической или химической. Отчасти для качественного воздухообмена в таких местах применяются общие или локализированные бытовые устройства

Их роль в трудовой деятельности – своевременно удалять вредные, иногда даже токсичные газообразные вещества, вредные для человеческого организма.


Отчасти для качественного воздухообмена в таких местах применяются общие или локализированные бытовые устройства. Их роль в трудовой деятельности – своевременно удалять вредные, иногда даже токсичные газообразные вещества, вредные для человеческого организма.


Кухонные вытяжки

Вытяжка – это важный элемент вентиляции на кухне. Сегодня вытяжка является модным аксессуаром. Она избавляет атмосферу кухни от влаги, неприятных запахов, газа и жировых испарений.

Сегодня кухонная вытяжка выполняет не только практическую, но и эстетическую функции По принципу действия выделяют два типа вытяжек:

1. Активные. Соединяются с общедомовой вентиляционной шахтой или выводятся непосредственно на улицу.
2. Пассивные. Выполняют функцию фильтра. Поглощают воздух из кухни, очищают его от примесей и выпускают обратно. К вентиляции не подключаются.

Вытяжки различаются по мощности. Если объем кухни большой, пища готовится часто и много, нужно приобретать мощное оборудование. Вытяжка работает от электропитания. Ее можно включать и выключать самостоятельно, регулировать тягу.

Местная принудительная вентиляция

Назначение местной принудительной вентиляции – удаление загрязнений с отведенного обслуживающего пространства, за счет дополнительного механического усилия (вентилятора). Разделяют такую вентиляцию на вытяжную и приточную. Примеров использования таких вентиляционных систем в жилище несколько. Самыми распространенными являются:

• кухонная вытяжка;
• оконная вытяжка;
• оконные и стеновые проветриватели.

Вытяжная вентиляция (пример кухонной вытяжки) работает при помощи механической тяги, созданной вентилятором. Узкая зона локализации такого прибора позволяет быстро и качественно утилизировать воздушные потоки за пределы помещения. Перед выбросом их в атмосферу, воздух проходит очистку. Такая вентиляция является незаменимым устройством на кухне во время приготовления еды, а также на производстве.

Отток же его, производится естественными силами, через специально отведенные устройства или щели и зазоры в окнах и дверях. Такие устройства применяются и в производственных целях.

Принудительная вентиляция в разных помещениях

Особенности принудительного воздухообмена

Если естественная вентиляция не обеспечивает полноценное обновление воздуха, в частном доме монтируют мощную приточно-вытяжную систему.

Она помогает сбалансировать воздушные потоки, которые циркулируют между комнатами и внешней средой непрерывно. Такая вентиляция гарантирует стабильную подачу очищенного свежего воздуха и удаление наружу загрязненного.

Описание варианта механической вентиляции

Современные многофункциональные установки приточно-вытяжной вентиляции максимально используют энергию подаваемых воздушных потоков и преобразуют ее в тепло.

Подобные системы производят глубокую очистку приточного воздуха, полностью фильтруя от пыли, различных аллергенов, бактерий и других вредных микроорганизмов.

Дополнительную обработку создают с применением фильтрационного оборудования, высокоэффективных поглотителей шума, ионизационных и увлажняющих устройств, иногда задействуют ароматизирующие аппараты.

Воздушные потоки, которые прошли обработку, распределяются по дому через специальные вентиляционные коробы. Подготовленный чистый воздух поступает в спальню и детскую комнату, кабинет, гостиную, кухню и санузлы, вспомогательные помещения, а удаляется оттуда вытяжной системой

Функциональными элементами системы с принудительным побуждением воздухообмена являются фильтры и рекуператоры, вентиляторы, вытяжки, приборы управления и, непосредственно, блок вентиляции.

Встроенная электроника дает возможность выборочно устанавливать оптимальные пользовательские режимы работы системы по показателям температуры и влажности, по времени. Значительно упрощают эксплуатацию пульты ДУ и смарт-контроллеры.

Механическая вентиляция помогает предупредить образование неприятных запахов на кухне, препятствует появлению сырости и распространению разноцветной плесени, решает проблему постоянной влажности в ванной комнате и конденсата на поверхности теплого пола, стеклопакетов, дверных блоков.

Мощные блоки с интегрированными фильтрами, специальными шумопоглотителями и нагревателями занимают много пространства. Чтобы их расположить, нужно освободить место на чердаке или в подвале частного дома

Современные многофункциональные системы вентиляции с принудительным побуждением часто объединяют с интеллектуальными комплексами управления и контроля. Такие меры оптимизируют работу оборудования всех установленных инженерных систем в доме, позволяют организовать удобное для пользователя удаленное управление техникой через интернет.

Механическая вентиляция с рекуперацией тепла

В схемах с рекуперацией тепла за воздухообмен в здании отвечает приточно-вытяжная стационарная установка. Воздух из окружающей среды поступает в систему, после чего фильтром очищается от пыли, загрязнений и направляется для основного подогрева в рекуператор.

До необходимой температуры воздушные массы нагреваются в электрическом/водяном калорифере и по прочным вентиляционным каналам из оцинкованной стали распределяются по всему дому.

Система с рекуперацией тепла обеспечит высокое качество воздуха в жилом доме круглый год. На низких оборотах работающих вентиляторов приточно-вытяжные стационарные установки функционируют практически бесшумно.

Автоматика дает возможность гибко управлять работой оборудования: регулировать поступление воздуха, устанавливать комфортную температуру, изменять скорость воздушных потоков.

Рекуперация – рациональное использование тепловой энергии вытяжного воздуха для последующего подогрева приточного. Это позволяет сократить до 85% затрат тепла на нагрев воздушного потока из внешней среды в зимний период

Техобслуживание такой установки заключается в регулярной смене фильтров. Новые элементы для очищения воздуха от пыли рекомендовано заменять один раз в квартал.

Система без рекуперации тепла

Чтобы организовать функциональную приточно-вытяжную вентиляцию без воздушного рекуператора используют сразу несколько вытяжных систем и центральную приточную установку. Уличный воздух подогревается или охлаждается, затем проходит очистку в фильтре, после чего по сети каналов распределяется по жилым комнатам.

Удаление отработанных тяжелых масс воздуха производится вытяжками в помещениях хозяйственного и технического назначения. Такие системы делают отчасти естественными и частично принудительными. Они функционируют за счет естественной тяги и благодаря канальным вентиляторам.

Приточно-вытяжные схемы без рекуперации тепла обеспечивают подогрев и очищение поступающего в дом воздуха, но расходуют большое количество энергии на постоянную обработку воздушных потоков.

Что необходимо учитывать при проектировании естественной вентиляции в здании

Каждое здание должно быть оборудовано вентиляцией. От этого зависит локальный климат в помещении, который оказывает влияние на здоровье человека и долговечность здания. Естественная вентиляция является простым и недорогим способом создания воздухообмена в сооружении.

Естественная вентиляция должна обеспечивать:

• приток свежих воздушных масс в здание
• удаление пыли, грязи, газов из помещения
• снижение вероятности взрыва и пожара
• циркуляцию воздуха для образования комфортного микроклимата для человека
• контроль температуры, давления и влажности в целом здании и каждом помещении в отдельности

При выборе проекта естественной вентиляции необходимо учитывать:

• площадь здания и необходимую производительность системы
• количество людей, которые будут находиться в здании
• климатические особенности региона, в котором планируется эксплуатация
• назначение здания, его взрыво- и пожароопасность

Также при расчете вентиляции здания следует брать во внимание основные параметры:

Производительность. Нормой считается при площади помещения больше 20 м2 на человека – объём поступаемого воздуха 30м3 в час.

Кратность воздухообмена. Параметр отображает сколько раз в течении часа смениться воздух в помещении.

Давление. Рассчитывают исходя из условия наличия или отсутствия вентиляторов.

Скорость воздушного потока

Берется во внимание диаметр сечения, количество воздушных каналов, а также их протяжность.

Схемы вентиляции жилых домов

В зависимости от планов по строительству, вентиляция может иметь совершенно разную конструкцию. В этом разделе мы попытаемся разобраться, как устроена вентиляция в панельном доме на схемах и поговорим о степени эффективности того или иного вида её проведения.

В этом случае вентиляционные шахты не соединяются между собой, улучшается тяга внутри трубы, а в дом не поступает загрязнённый воздух из соседских квартир. Другая разновидность такой схемы вентиляции в хрущёвке – из каждой квартиры отдельные каналы ведут к крыше, где соединяются в единую трубу, которая выводит воздушные массы на улицу.

К сожалению, довольно часто используется самый простой, но малоэффективный способ вентиляции, при котором воздух из всех квартир поступает в единую большую шахту – так же, как устроена вентиляция в хрущёвке. Это позволяет сэкономить место и расходы при возведении здания, однако обладает массой неприятных последствий:

• поступление пыли и неприятных запахов из других квартир – особенно этому подвержены жители верхних этажей, куда воздух поднимается естественным образом;
• быстрое загрязнение общей трубы вентиляции;
• отсутствие шумоизоляции.

Есть и ещё несколько способов вывода воздуха через вентиляционные шахты – с горизонтальными каналами на чердаке и выводом трубы на чердак без дымохода. В первом случае горизонтальные воздуховоды снижают тягу воздуха, а во втором – чердак загрязняется из-за отсутствия вывода на улицу. Схема вентиляции в хрущёвке и других постройках советского типа хотя и бюджетна, но неудобна для жильцов.

Принципиальные схемы некоторых систем естественной вентиляции жилых зданий: (а) — без сборных каналов; (б) — с вертикальными сборными каналами; (в) — с горизонтальными сборными каналами на чердаке; (г) — с тёплым чердаком

К счастью, существует современная система вентиляции, которая автоматически вытягивает и подаёт воздух. В её конструкцию входит вентилятор, который нагнетает воздух в шахту. Он обычно располагается в цокольном этаже здания. На крыше дома размещена вытяжная вентиляция такой же мощности, которая с силой выводит загрязнённые воздушные массы из воздуховода. Это самая простая схема вентиляции в многоквартирном доме. Она может быть устроена и с применением энергосберегающего оборудования – рекуператоров. Задача рекуператора – отнимать тепло (или холод) от выбрасываемого воздуха и передавать его приточному.

Шахты вентиляции, как правило, идут из подвала многоэтажного дома, дополнительно обеспечивая его защиту от сырости и испарений. Вентиляция подвала обеспечивается с помощью естественной тяги, а в современных домах здесь устанавливают и приточные установки. Для отведения сырого воздуха из подвала используются общие шахты вентиляции, выходящие отверстиями на каждом этаже и в каждой квартире.

Проветривание подвала, места, где начинается система естественной вентиляции – одно из главных условий для её правильной работы. Для этого в стенах подвала делаются отверстия-продухи, через которые в цоколь поступает свежий воздух. Он не только снижает влажность у основания дома, но и создаёт тягу в общедомовой шахте.

Форма отверстий может быть простой – круглой или квадратной. Их необходимо расположить на достаточном расстоянии над землёй, чтобы внутрь не попадала вода и грязь с улицы. Оптимальное расстояние от земли – не меньше 20 см. Отверстия следует разместить равномерно по периметру подвала, если в нём есть несколько помещений – необходимо организовать в каждом несколько продухов. Продухи нельзя закрывать, иначе нарушится весь принцип работы вентиляции многоквартирного дома. От проникновения в подвал животных отверстия прикрываются металлической сеткой.

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 Источник 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.

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.

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 Источник novakvartira.com.ua

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.