Ventilație de alimentare și evacuare: principiu de funcționare și caracteristici de proiectare
Într-o cameră plină cu aer proaspăt, poți să respiri mai ușor, să lucrezi mai productiv și să dormi mai bine.Dar deschiderea ferestrei pentru ventilație la fiecare 2-3 ore este problematică, ești de acord? Mai ales noaptea, când toți membrii familiei dorm profund.
Una dintre soluțiile automate pentru această sarcină este ventilația de alimentare și evacuare (PVV) a încăperii. Dar cum se face corect? Vă vom ajuta să studiați principiul de funcționare și să înțelegeți caracteristicile aranjamentului.
Articolul nostru discută componentele sistemului de alimentare și evacuare, regulile de calcul ale acestora și standardele de schimb de aer în încăperi de diferite tipuri.
Sunt oferite diagrame de aranjare a ventilației, fotografii care ilustrează elemente individuale ale sistemului și recomandări video utile pentru instalarea unui sistem de ventilație într-o casă privată cu propriile mâini.
Conținutul articolului:
Ce este ventilația?
Cât de des aerisim camera? Răspunsul ar trebui să fie cât mai sincer posibil: de 1-2 ori pe zi, dacă vă amintiți să deschideți fereastra. Și de câte ori noaptea? O întrebare retorică.
Conform standardelor sanitare și igienice, masa totală de aer dintr-o încăpere în care oamenii sunt prezenți în mod constant trebuie reînnoită complet la fiecare 2 ore.
Ventilația convențională se referă la procesul de schimb de mase de aer între un spațiu închis și mediu. Acest proces cinetic molecular oferă capacitatea de a elimina excesul de căldură și umiditate folosind un sistem de filtrare.
Ventilația asigură, de asemenea, că aerul din încăpere îndeplinește cerințele sanitare și igienice, ceea ce impune propriile limitări tehnologice echipamentelor care vor genera acest proces.
Subsistemul de ventilație este un set de dispozitive și mecanisme tehnologice de admisie, evacuare, mișcare și purificare a aerului. Face parte dintr-un sistem cuprinzător de comunicații pentru spații și clădiri.
Vă recomandăm să nu comparați concepte ventilatie si aer conditionat – categorii foarte asemănătoare care au o serie de diferențe.
- Ideea principală. Aerul condiționat asigură menținerea anumitor parametri ai aerului într-un spațiu restrâns, și anume temperatura, umiditatea, gradul de ionizare a particulelor și altele asemenea. Ventilația produce o înlocuire controlată a întregului volum de aer prin intrare și ieșire.
- Caracteristica principală. Sistemul de aer condiționat funcționează cu aerul care se află în cameră și fluxul de aer proaspăt în sine poate fi complet absent. Sistemul de ventilație funcționează întotdeauna la limita dintre spațiul închis și mediu prin schimb.
- Mijloace și metode. Spre deosebire de ventilația într-o formă simplificată, aerul condiționat este o schemă modulară din mai multe blocuri care procesează o mică parte din aer și menține astfel parametrii sanitari și igienici ai aerului în intervalul specificat.
Sistem ventilație în casă poate fi extins la orice scară necesară și asigură, în caz de urgență în cameră, o înlocuire destul de rapidă a întregului volum de masă de aer. Ce se întâmplă cu ajutorul unor ventilatoare puternice, încălzitoare, filtre și un sistem extins de conducte.
Ați putea fi interesat de informațiile despre amenajarea unei conducte de ventilație din conducte de aer din plastic, discutate în celălalt articol al nostru.
Există mai multe clase de ventilație, care pot fi împărțite în funcție de metoda de generare a presiunii, distribuție, arhitectură și scop.
Injecția artificială a aerului în sistem se realizează folosind unități de injecție - ventilatoare, suflante. Prin creșterea presiunii în sistemul de conducte, este posibilă deplasarea amestecului gaz-aer pe distanțe mari și în volume semnificative.
Acest lucru este tipic pentru instalațiile industriale, spațiile de producție și dotări publice cu sistem central de ventilație.
Sunt luate în considerare sistemele de ventilație locale (locale) și centrale. Sistemele locale de ventilație sunt soluții „la fața locului”, precis direcționate pentru spații specifice în care este necesară respectarea strictă a standardelor.
Ventilația centrală oferă posibilitatea de a crea un schimb regulat de aer pentru un număr semnificativ de încăperi cu același scop.
Și ultima clasă de sisteme: alimentare, evacuare și combinate. Sistemele de ventilație de alimentare și evacuare asigură alimentarea și evacuarea simultană a aerului într-un spațiu. Acesta este cel mai comun subgrup de sisteme de ventilație.
Astfel de modele asigură scalare și întreținere ușoară pentru o mare varietate de spații industriale, de birouri și rezidențiale.
Baza fizică a sistemului de ventilație
Sistemul de ventilație de alimentare și evacuare este un complex multifuncțional pentru procesarea ultra-rapidă a amestecului gaz-aer. Deși acesta este un sistem de transport forțat de gaz, se bazează pe procese fizice complet ușor de înțeles.
Cuvântul „ventilație” în sine este strâns legat de conceptul de convecție. Este unul dintre elementele cheie în mișcarea maselor de aer.
Convecția este fenomenul de circulație a energiei termice între fluxurile de gaze reci și calde. Există convecție naturală și forțată.
Puțină fizică școlară pentru a înțelege esența a ceea ce se întâmplă. Temperatura din cameră este determinată de temperatura aerului. Moleculele sunt purtători de energie termică.
Aerul este un amestec de gaze multimoleculare care constă din azot (78%), oxigen (21%) și alte impurități (1%).
Fiind într-un spațiu închis (încăpere), avem neomogenitate de temperatură în raport cu înălțimea. Acest lucru se datorează eterogenității concentrației de molecule.
Având în vedere uniformitatea presiunii gazului într-un spațiu închis (încăpere), conform ecuației de bază a teoriei cinetice moleculare: presiunea este proporțională cu produsul dintre concentrația moleculelor și temperatura medie a acestora.
Dacă presiunea este aceeași peste tot, atunci produsul dintre concentrația de molecule și temperatura din partea superioară a camerei va fi echivalent cu același produs de concentrație și temperatură:
p=nkT, ntop*Ttop=nfund*Tfund, ntop/nfund=Tfund/Ttop
Cu cât temperatura este mai mică, cu atât concentrația de molecule este mai mare și, prin urmare, masa totală a gazului este mai mare. Acesta este motivul pentru care se spune că aerul cald este „mai ușor” și cel rece este „mai greu”.
În legătură cu cele de mai sus, principiul de bază al amenajării ventilației devine clar: Alimentarea cu aer (afluxul) este de obicei echipată de sub încăpere, iar evacuarea (evacuarea) este de sus. Aceasta este o axiomă care trebuie luată în considerare la proiectarea unui sistem de ventilație.
Caracteristici ale ventilației de alimentare și evacuare
Ventilația de alimentare și evacuare interacționează cu două fluxuri de aer de compoziție și scop diferit, care sunt ulterior procesate.
În PVV, toate echipamentele necesare și sistemele suplimentare sunt plasate într-un singur cadru, care poate fi instalat în interiorul loggiei, în pod, pe peretele din afara casei etc.
Designul special al instalației oferă oportunități ample de a asigura ventilație pentru aproape orice număr de încăperi din clădire.
Pe lângă funcția principală de mișcare a aerului, ventilația de alimentare și evacuare include următorul arsenal de subsisteme auxiliare și funcții suplimentare.
Printre care se numără următoarele:
- răcire și încălzire cu aer;
- ionizarea și umidificarea particulelor;
- dezinfectarea și filtrarea aerului.
Să luăm în considerare un ciclu de funcționare tipic al unui sistem de ventilație de alimentare și evacuare, care se bazează pe un model de transport cu două circuite.
În prima etapă, aerul rece este preluat din mediu și aerul cald este extras din încăpere. Pe ambele părți aerul trece printr-un sistem de curățare.
Aerul rece este apoi transferat la încălzitor (încălzitor) - tipic pentru PVV cu recuperare de căldură. În plus, căldura este transferată gazului rece din aerul de evacuare cald - tipic pentru sistemele convenționale.
După încălzire și schimbul de căldură, aerul evacuat este eliminat printr-o conductă externă, iar aerul proaspăt încălzit este furnizat încăperii.
Principiile principale ale ventilației de alimentare și evacuare sunt eficiența și economia.
Schema clasică de ventilație de alimentare și evacuare are următoarele avantaje:
- grad ridicat de purificare a fluxului de intrare
- operarea și întreținerea accesibilă a elementelor detașabile
- integritatea și modularitatea designului.
Pentru a extinde funcționalitatea, unitățile de tratare a aerului sunt echipate cu unități auxiliare de control și monitorizare, sisteme de filtrare, senzori, temporizatoare automate, amortizoare de zgomot, alarme de suprasarcină a motorului electric, unități de recuperare, tavi de condens etc.
Parametri dinamici de ventilație
Există destul de multe probleme asociate cu proiectarea unui sistem de ventilație, deoarece dacă caracteristicile sunt calculate incorect, un sistem de ventilație complet economic poate fi transformat într-un „monstru” risipitor de resurse energetice.
Ceea ce afectează direct costurile financiare ale întreținerii acestuia. Ca urmare, ideea însăși de funcționare economică a echipamentelor nu este luată în considerare.
Pentru a proiecta corect ventilația de alimentare și evacuare, se recomandă efectuarea unor calcule algebrice ale performanței instalației și ale parametrilor dinamici ai debitelor de aer.
Există mai multe metode și algoritmi de calcul diferiți, dar vom prezenta atenției noastre una dintre cele mai simple și mai fiabile opțiuni.
Tot ce ține de procesele secundare de umidificare, ionizare suplimentară și purificare secundară poate fi ignorat în această etapă.
Standarde de construcție
Este irațional să se furnizeze o listă completă de norme și reguli sanitare (SNiP) care se aplică diferitelor sisteme de ventilație, deoarece există suficient material pentru câteva cărți, dar este necesar să se cunoască constantele de referință pentru spațiile rezidențiale și de birouri.
În ceea ce privește spațiile de birouri, la construirea unui sistem de ventilație, atenția principală este acordată acelor zone în care va fi amplasat personalul de birou.
În plus, toate standardele sunt indicate pe persoană. Într-o clădire de birouri clasică, la un etaj există o gamă completă de spații cu diverse scopuri.
De exemplu, într-un birou, 60 de metri cubi de aer ar trebui înlocuiți într-o oră, în sălile de operație - 30-40 m3, in baie - 70 m3, în camera de fumat - mai mult de 100 m3, în coridoare și holuri - 10 m3.
Conform standardelor sanitare generale pentru spațiile rezidențiale, un schimb complet de masă de aer în valoare de 30 m are loc într-o oră3 de persoană - calcul pe baza numărului de rezidenți.
Există o altă abordare pentru calcularea volumului de aer - pe zonă. Pentru fiecare metru pătrat de spațiu locuibil sunt 3 m3.
Pentru încăperile de utilitate rămase există parametri de reglementare gata pregătiți. Deci, o bucătărie cu aragaz electric - mai mult de 60 m3, cu aragaz - mai mult de 80 m3, baie - minim 25 m3 etc.
În plus, trebuie reținut că pentru camere de zi viteza debitului de aer nu este mai mare de 2 m/s, iar pentru bucătărie și baie viteza trebuie să fie de 4-6 m/s.
Formule și explicații pentru ele
Să trecem direct la caracteristici și formule. Calculele au loc în mai multe etape, la fiecare dintre ele calculăm una dintre caracteristicile sistemului de ventilație.
Volumul aerului de lucru
Să luăm în considerare calcularea volumului de aer de lucru (m3/h).
Pentru un birou, vă recomandăm să calculați numărul de persoane:
V=35*N,
Unde N - numarul de persoane simultan in camera.
Pentru apartamente și case private este necesar să se facă un calcul cu privire la volumul spațiului de locuit:
V=2*S*H,
Unde: 2 — rata de schimb de aer pe unitatea de timp (pe 1 oră); S - spațiu de locuit; H - inaltimea spatiului.
Calculul secțiunii transversale a conductei
Secțiune conducta de aer pentru ventilatie calculat în cm2. Conductele principale de aer sunt de două tipuri în secțiune transversală: rotunde și dreptunghiulare.
Aria secțiunii transversale a țevii este calculată în funcție de raportul:
Ssecţionate=V*2,8/ω,
Unde: Ssecţionate - arie a secțiunii transversale; V - volumul de aer (m3/h); 2,8 — coeficientul de potrivire dimensională; ω — viteza de curgere în linia principală (m/s).
Viteza fluxului de aer care trece prin linia principală este de obicei echivalentă cu 2-3 m/s.
Numărul și dimensiunea difuzoarelor
Să ne gândim în continuare cum să calculăm numărul și dimensiunea difuzoarelor. Dimensiunile pulverizatorului sunt de obicei alese să fie de 1,5-2 ori mai mari decât aria secțiunii transversale a liniei principale.
Numărul de difuzoare este puțin mai complicat; acestea sunt calculate folosind formula:
N=V/(2820*ω*d2),
Unde: N – numărul necesar de difuzoare; V - debitul masei de aer (m3/h); ω – viteza debitului de aer (m/s); d – diametrul difuzorului (m), dacă este rotund.
Dacă difuzorul este dreptunghiular, atunci:
N=π*V/(2820*ω*4*a*b),
Unde: π - Pi, A Și b - dimensiunile secțiunii.
Opțiuni de performanță a instalării
Sunt cunoscute cele mai importante două caracteristici ale unității de ventilație - puterea și gradul de presiune generat. Puterea stației de ventilație se calculează după cum urmează:
P=ΔT*V*Cv/1000,
Unde: ΔT — delta temperaturii aerului la intrare/ieșire (°C); V - debitul masei de aer (m3/h); CV — capacitatea termică a aerului (0,336 W*h/m³*°С).
Presiunea generată este determinată din curba caracteristică de performanță a ventilatorului principal.
Acest parametru trebuie să fie echivalent cu rezistența aerodinamică a rețelei de aer. Producătorii de ventilatoare oferă un grafic al curbei în fișa de date a produsului.
În plus, este important să aveți o înțelegere generală a încălzitorului de flux de aer de admisie - încălzitor de aer.Aceasta este o parte separată a sistemului de ventilație în care aerul este încălzit. Trecând, de exemplu, printr-un radiator termic, aerul se încălzește astfel.
În concluzie, merită menționată tensiunea de alimentare pentru unitatea de ventilație. Se recomandă utilizarea unei tensiuni de rețea de 380 V; aceasta va asigura funcționarea fiabilă a instalației oricărei puteri.
Specificații instalării ventilației mecanice
Un meșter la domiciliu s-ar putea, fără îndoială, să se ocupe de instalarea unei unități de ventilație de tip alimentare fără implicarea lucrătorilor.
Cu toate acestea, merită să ne amintim că munca se desfășoară la o înălțime periculoasă pentru un interpret fără experiență. Prin urmare, este mai bine să-i implicați pe cei care au experiență, instrumente și dispozitive de siguranță pentru a efectua următorii pași:
După finalizarea manipulărilor foarte dificile de instalare a unității de tratare a aerului în sine, tot ce rămâne este să o conectați la comunicații.
Să aruncăm o privire mai atentă asupra acestui proces folosind următoarea selecție de fotografii.
Informațiile despre succesiunea instalării unităților de ventilație forțată vor ajuta la evitarea multor dintre cele mai grave greșeli făcute de instalatorii neexperimentați.
Caracteristicile construcției PVV naturale
Atunci când dezvoltă ventilație naturală de înaltă calitate și evacuare, majoritatea specialiștilor respectă o anumită „cartă” a lucrărilor de proiectare și instalare.
Aceste reguli ajută la crearea unor soluții cu adevărat eficiente și rentabile chiar și pentru cele mai nestandardizate amenajări de camere și încăperi de utilitate. într-o casă privată Și apartament cu mai multe camere zgârie-nori.
În acest caz, coridoarele acționează ca spații de curgere. Prin urmare, unitatea principală de ventilație a sistemului ar trebui să fie amplasată în centrul casei, în partea de sus a coridoarelor sau a încăperilor utilitare.
De exemplu, un modul de ventilație pentru o casă privată cu 2 etaje poate fi amplasat la parter, în partea de sus a unei camere de utilitate sau a unui coridor principal. Pentru o casă cu 1 etaj, opțional, în partea inferioară a podului.
Când așezați conducta principală, trebuie să vă amintiți că aerul de alimentare ar trebui să intre în camere de zi, iar aerul evacuat ar trebui să iasă prin bucătării și încăperile utilitare.
Prin urmare, difuzoarele de alimentare sunt plasate la limita convențională „cameră-mediu”, iar hotele sunt amplasate în bucătărie, baie, cameră de serviciu și toaletă.
Există comentarii cu privire la înălțimea locației orificiilor de admisie și de evacuare a aerului. Ieșirea sistemului de ventilație trebuie să fie situată deasupra nivelului acoperișului clădirii.
Acest lucru va proteja PVV de admisia secundară a aerului proaspăt evacuat prin orificiile de evacuare.
Aerul proaspăt trebuie admis la o înălțime de cel puțin 2 metri de suprafața solului.
Deoarece particulele abrazive mici și praful se pot ridica cu ajutorul curenților vântului la o înălțime mai mare de 1 metru și se pot zbura în difuzoarele de alimentare, înfundând astfel rapid filtrele primare.
Concluzii și video util pe această temă
Videoclipul explică și demonstrează caracteristicile proiectării și instalării PVV într-o casă privată:
Un alt exemplu clar de soluție gata făcută pentru ventilarea unei case private din lemn cu un etaj:
Rezumând informațiile de mai sus, observăm că ventilația de alimentare și evacuare este un sistem simplu de proiectat, disponibil pentru achiziție și instalare.
Ventilația în combinație cu sistemul de încălzire vă permite să organizați un echilibru de aer proaspăt și cald în cameră.
Ai fost implicat în amenajarea ventilației în casa ta? Sau cunoașteți secretele proiectării și instalării unui sistem de ventilație într-un apartament? Vă rugăm să împărtășiți experiența dvs. - lăsați comentariile dvs. la acest articol.
Mi-a plăcut foarte mult modul în care ventilația a fost folosită ca componentă interioară. E bine că ai explicat principiul de funcționare al sistemului de ventilație, acum cel puțin știu cum funcționează totul. Nu mi-am dat seama că ventilația ar putea răci sau încălzi aerul, acestea sunt informații foarte utile. Mi-au plăcut în special aceste videoclipuri educaționale din partea de jos a paginii.
Articolul descrie etapa de instalare a instalației V-STAT FKO 4A, dar acum a fost lansat un nou model Satelit, mult mai bun și mai compact. Arată ca un aparat de aer condiționat extern.
Buna ziua. Din câte am înțeles, articolul tău conține o contradicție pe care aș dori să o rezolv. În primul rând, se afirmă că „Pentru a crea efectul de convecție naturală a fluxurilor de aer, sursele de căldură sunt plasate cât mai jos posibil, iar elementele de alimentare sunt plasate în TAVAN sau sub acesta” (sub fotografia unui living cu șemineu). ).
Câteva paragrafe mai târziu, situația se schimbă în sens invers: „În legătură cu cele de mai sus, devine clar principiul de bază al amenajării ventilației: alimentarea (alimentarea) cu aer este de obicei echipată în FOARTEA încăperii, iar evacuarea (eșapamentul) este în vârf. Aceasta este o axiomă care trebuie luată în considerare la proiectarea unui sistem de ventilație.”
Deci unde este corect să faci un aflux: sus sau jos?
Buna ziua. Nu sunt un super-profesionist în ventilație, dar voi încerca să explic.
Fluxul de intrare poate fi efectuat în 4 moduri principale - de sus în jos, de sus, de jos în sus, de jos în jos.
Primele 2 metode sunt folosite atunci când aerul preluat de pe stradă iarna și în afara sezonului este mult mai scăzut decât temperatura din cameră, iar presiunea și umiditatea aerului din afara ferestrei sunt mai mari.
Al doilea și al treilea sunt cele mai comune într-un dispozitiv de ventilație naturală.
În imaginea cu șemineu, priza de aer este cea mai potrivită pentru o cameră cu un astfel de aparat, care necesită aranjarea corectă a sistemului de alimentare cu aer.
VIZIȚI VIDEO „LIVING HOUSE”. ÎN EA, UN LOCALIT DE SAT EXPLICĂ TOTUL DESPRE HOGA FĂRĂ ELECTRICITATE.