Поддержание оптимальной температуры и принцип рекуперации
К системам приточной вентиляции выдвигаются достаточно жесткие требования, регламентированные соответствующей технической документацией. Одним из обязательных условий ее функционирования служит обеспечение помещения воздухом определенной температуры — 16-18 градусов. Именно эти значения обеспечивают нормальный воздухообмен, не нарушая температурного баланса или способствуя сдвигу точки росы. Поэтому в течение холодного сезона воздушные массы должны подогреваться, а во время теплого периода охлаждаться.
Подогрев и охлаждение входящего потока осуществляется в приточной камере по принципу рекуперации, обеспечивающему не только увеличение температуры входящего потока, но и использующему температуру выводимого воздуха. Попадая в камеру, свежий воздух сначала фильтруется, а затем поступает в калорифер и пропускается через кондиционер. При достижении оптимальной температуры, он поступает непосредственно в здание через вентиляционный канал, на выходе из которого установлен вентилятор.
Приточная система с рекупераций тепла
Особенностью протяжной системы с рекуперацией является особая конструкция вытяжки, которая соединяется с приточной камерой. Благодаря этому, отработанные воздушные массы заново фильтруются и пропускаются через термостат. Однако на их подогрев или охлаждение нужно затрачивать гораздо меньше энергии, поскольку они не покидали помещение.
Приточная вентиляция с использованием принципа рекуперации позволяет не только добиться оптимального воздухообмена в помещении, но и сэкономить значительную часть материальных средств.
Как устроен процесс воздухообмена?
Основное назначение гравитационного варианта устройства воздухообмена: поддержание необходимого микроклимата. Кроме насыщения пространства свежим воздухом, она еще и выполняет удаление отработанного воздуха, продуктов горения газа, различных запахов.
Эффективность работы системы естественной вентиляции, устроенной в загородном доме или на даче, обусловлена разницей атмосферного давления внутри и снаружи дома, которое также зависит от температуры, влажности воздуха и силы ветра.
Естественная вентиляция должна обеспечивать равномерную поставку, движение внутри и отвод воздушных потоков, независимо от этажности дома
Естественный воздухообмен работает следующим образом:
- Воздух с улицы попадает в дом через открытые фрамуги, неплотно прилегающие друг к дружке элементы оконных и дверных конструкций. Потоки воздуха устремляются внутрь в ходе проветривания через приоткрытые пластиковые окна или через вентиляционные приточные клапаны.
- Перемещение воздуха от одного помещения к другому и внутри него происходит самопроизвольно. Чтобы у потока не было препятствий между полом и дверьми оставляют зазоры. Их функцию с успехом выполняют переточные решетки, устанавливаемые в стены.
- Отработанный воздух покидает дом через вытяжные вентиляционные каналы. Находятся они в помещениях с нестабильной влажностью/температурой – в кухнях, раздельных и совмещенных санузлах.
С вытяжными компонентами отлично знакомы все городские жители. Это каналы, соединенные с общественной вентиляционной шахтой. Их закрывают решетками, которые требуется периодически чистить.
В обустройстве частного дома организация естественной вытяжки может существенно различаться. К примеру, это может быть отдушина в верхней части стены, вытяжная труба или отверстие в потолке с выходом в вентиляционный канал на чердак, а оттуда на улицу.
Естественная и принудительная вентиляция
Естественная вентиляция работает благодаря гравитации: у поверхности земли давление воздуха высокое, а с высотой оно постепенно уменьшается. Если взять вертикально стоящую трубу, то под действием разности давлений воздух в трубе будет двигаться от нижнего конца, где давление высокое, к верхнему. Это явление в просторечии называют «тягой».
Естественная вентиляция (иногда ее называют гравитационной) функционирует благодаря этой тяге. Вертикальный вентиляционный канал нижним концом выводится в вентилируемое помещение, а верхний — поднимается над крышей.
Естественная вентиляция обладает важными преимуществами:
Полная энергонезависимость — в конструкции не используются вентиляторы и механизмы, требующие электропитания.
Бесшумная работа — нет вентиляторов, создающих шум.
Простота конструкции и легкость обслуживания: нет изнашивающихся механизмов, требующих ремонта и периодической замены.
Вместе с тем ей присущи серьезные недостатки:
Эффективность вентиляции зависит от погоды и времени года. На ее работу влияет атмосферное давление, ветер и разница температур в помещении и на улице: зимой из-за стремления теплого воздуха подниматься вверх вентиляция работает гораздо эффективнее, чем в жару летом, когда воздух в доме холоднее, чем на улице.
Производительность естественной вентиляции невелика — тяга не способна перемещать воздух в канале с высокой скоростью.
Разность давлений зависит от разности высот верхнего и нижнего концов вентиляционного канала, что вынуждает поднимать вентиляционные трубы выше уровня кровли.
Недостатки естественной вентиляции отсутствуют в конструкциях с вентиляторами, которые создают принудительное движение воздуха. Вентиляторы в таких системах обеспечивают необходимую производительность системы независимо от погодных условий и изменений тяги.
Преимущества принудительной вентиляции:
вентиляция функционирует независимо от погоды и времени года;
интенсивность воздухообмена можно регулировать, в том числе автоматически в зависимости от влажности, температуры и времени суток;
более компактные размеры воздуховодов и всей системы.
Недостатки:
система для работы нуждается в электропитании;
периодически необходимо заменять изнашивающиеся механизмы.
Пpитoчнaя вeнтиляция в квapтиpe: чтo этo и гдe пpимeняeтcя
Пpитoчнaя вeнтиляция — этo cиcтeмa, дocтaвляющaя cвeжий вoздyx c yлицы в пoмeщeниe. Для этoгo ycтaнaвливaют нaгнeтaтeли и дpyгиe дeтaли. Пpитoчкa cocтoит из cлeдyющиx элeмeнтoв:
- Beнтилятop — мexaнизм для зaтягивaния вoздyxa вoвнyтpь. Чeм oн мoщнee, тeм лyчшe paбoтaeт cиcтeмa. Нo oднoгo вeнтилятopa мaлo: эффeкт бyдeт тaким жe, кaк c oткpытыми oкнaми. Cвeжий вoздyx нyжнo oчищaть oт пыли и aллepгeнoв пepeд eгo пoпaдaниeм в квapтиpy.
- Фильтp — oчищaeт вoздyшныe пoтoки c yлицы oт aллepгeнoв, пыльцы, пyxa, пыли и дpyгиx зaгpязнeний. Ecть мoдeли, oчищaющиe вoздyx oт мeлкиx чacтиц, a ecть и тaкиe, кoтopыe cмoгyт зaщитить тoлькo oт нaceкoмыx.
- Нaгpeвaтeльный элeмeнт — бывaeт элeктpичecким и вoдяным. Oн пpoгpeвaeт вoздyx в xoлoднoe вpeмя гoдa, чтoбы тeмпepaтypa в пoмeщeнияx ocтaвaлacь нa кoмфopтныx oтмeткax. Boдяныe элeмeнты пpимeняют для paбoты в пpocтopныx пoмeщeнияx.
- Peкyпepaтop — дeтaль, yмeньшaющaя pacxoды нa пoдoгpeв в xoлoдныe ceзoны. Пpитянyтыe cнapyжи вoздyшныe мaccы пpoгpeвaютcя зa cчeт yжe нaгpeтыx в кoмнaтe.
- Шyмoпoдaвлeниe — зaглyшaeт звyки paбoтaющeгo вeнтилятopa. B пoмeщeнияx тиxo, кoгдa включeнa вeнтиляция.
- Tpyбы — вoздyxoвoды, тpaнcпopтиpyющиe вoздyшныe мaccы. Иx изгoтaвливaют из aлюминия, нepжaвeющeй cтaли или плacтикa.
- Cиcтeмa кoнтpoля и aвтoмaтикa — cocтoит из дaтчикa тeмпepaтyp, peгyлятopoв cкopocти лoпacтeй вeнтилятopa, кoнтpoллepoв ypoвня зaгpязнeннocти фильтpoв. Ecть aвтoмaтичecкиe cиcтeмы, кoтopыe включaютcя и oтключaютcя aвтoмaтичecки.
Пpитoчнaя вeнтиляция в квapтиpe c фильтpaциeй — вapиaнт для aллepгикoв, a тaкжe для тex, ктo cтpeмитcя coдepжaть cвoe жильe в чиcтoтe.
Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции
Приточно-вытяжная вентиляция представляет собой комплекс оборудования для полностью автоматизированного воздухообмена в доме. При этом она “работает” не только с внутридомовой атмосферой, но и с уличной. Это кондиционеры и обогреватели охлаждают или нагревают воздушные массы, которые находятся непосредственно в помещении.
Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции
При работе вентиляционной системы с принудительной подачей и вытяжкой воздуха наоборот идет постоянный его обмен между улицей и жилищем. Причем в большинстве случаев одновременно с этим производится очищение, нагрев/охлаждение, ионизация и увлажнение/подсушивание данных масс.
Изменение температуры в рекуператоре
В отличие от только вытяжных и только приточных вентиляций рассматриваемый комбинированный аналог управляет сразу двумя воздушными потоками – из дома на улицу и обратно.
Во-первых, это позволяет за счет рекуперации оставить внутри коттеджа часть уже затраченного на его обогрев тепла.
А во-вторых, обеспечивает постоянный приток в комнаты кислорода снаружи. Эффективность такой сдвоенной схемы вентиляции выходит на порядок выше, чем у обычного варианта, качающего воздух лишь в одну сторону.
Преимущества приточно-вытяжной вентиляции в сравнении с вытяжной
Принцип действия естественной вентиляции
Циркуляция воздуха, при организации системы вентиляции естественного типа, происходит благодаря разнице давления в вентиляционной шахте, за счет чего возникает тяга, выталкивающая внутренний воздух наружу.
На эффективность вентилирования помещения, при данном типе устройства вентиляции, влияют следующие факторы:
- Значение давления на наружном и внутреннем срезе вентиляционной трубы. Мощность тяги увеличивается вместе с высотой вытяжного канала.
- Значение температуры снаружи помещения и внутри, где расположена вентиляция. Охлажденный воздух тяжелее, поэтому он выдавливает легкий воздух в помещении снизу. В итоге использованный воздух изнутри устремляется в воздуховод.
- Уровень конденсата в помещении. Пары легче прохладного воздуха, а поэтому, при устойчивой температуре, они поднимаются и выходят через воздуховоды.
Помимо перечисленных основных факторов, на способность системы справляться с поддержанием комфортного микроклимата в здании влияют также показания атмосферного давления, влажности и температуры.
При схожести температуры внутри и на улице, тяга заметно ухудшается, а чрезмерный нагрев воздушных масс снаружи может привести к обратной тяге. При такой ситуации спасти положение может только вентиляционный канал большой высоты.
Устройство естественной вентиляции в деревянном доме, в сооружениях, построенных из кирпича или газобетона, и в многоэтажных зданиях позволяет существенно сэкономить смету, при этом эффективность воздухообмена от этого не страдает.
Принудительная вентиляция подвальных помещений
Естественное и недорогое вентилирование подвала невозможно в случаях:
- Цокольный этаж состоит из нескольких помещений с различными функциональными задачами.
- Площадь подвального помещения значительна или имеет свои уровни.
- Продухи не удаётся устроить из-за особенностей цоколя или рельефа участка.
- Подвал полностью заглублён в грунт.
В таких случаях необходима принудительная вентиляция, когда движение и направление потоков воздуха в подвале регулируются системой воздуховодов и вентиляторов.
В дополнение к вентиляторам система принудительного воздухообмена может включать в себя:
- определитель влажности и температуры;
- реле автоматического отключения и включения вентиляторов;
- таймер периодического включения для экономии электроэнергии;
- электронагреватель (калорифер);
- кондиционеры, увлажнители;
- фильтры либо их системы в вентканалах для очистки поступающего извне воздуха.
В загородном доме с площадью подвального помещения более 50 м2 рационально использование общедомовой вентсистемы для вентилирования подвала.
Объединение вентиляции и кондиционирования в квартире
Городская квартира редко может похвастаться наличием лишнего пространства, поэтому объединение систем вентиляции и кондиционирования в единый комплекс позволяет не только снизить затраты на монтаж, но и сэкономить ценное пространство.
Простейший вариант системы вентиляции и кондиционирования – это обычный кондиционер с функцией подачи свежего воздуха. Он не сможет обеспечить полноценный воздухообмен, но как минимум в одной комнате приток свежего воздуха будет. Его можно использовать совместно с вентиляционными установками Ventmashine.
Еще одним вариантом для ценителей комфорта станет канальная система вентиляции и кондиционирования. В ее основе – центральный кондиционер с опцией подмеса свежего воздуха или приточно-вытяжная установка с охладителем. При желании установку можно дополнительно оснастить рекуператором.
Основные задачи автоматики для вентиляции
Поскольку на современном рынке представлено большое количество всевозможных технических устройств для автоматизации вентиляции, набор их функций также чрезвычайно широк.
Основные функции модуля управления, оснащенного элементами электронного интеллекта:
- Поддержание заданных параметров микроклимата внутренних помещений – температуры и влажности воздуха, насыщенности углекислым газом и т.д.
- Возможность для оператора удаленного управления вентиляторами, дистанционного их включения и отключения.
- Осуществление автоматизированного контроля над датчиками работы всех узлов и агрегатов вентиляционного оборудования.
- Самостоятельный перевод оборудования в летний или зимний режим.
- Контроль над уровнем загрязнения фильтрующих устройств с функцией подачи сигнала о необходимости прочистки.
- Открывание и закрывание заслонок воздуховодов, регулировка производительности приточных и вытяжных вентиляторов.
- Прекращение подачи свежего воздуха при срабатывании пожарной сигнализации.
- Отключение электропитания при аварийных ситуациях – резких скачках или понижении напряжения. Это позволяет предотвратить выход из строя приборов, датчиков и отдельных узлов вентиляционной системы.
Дополнительные функции
Современные производители для максимально полного удовлетворения запросов покупателей, уделяют особое внимание не только надежности выпускаемого оборудования. Немаловажным фактором в конкурентной борьбе за потребителя является оснащение продукции как можно большим дополнительным функционалом. Сегодня стали доступны такие высокоинтеллектуальные функции, как:
Сегодня стали доступны такие высокоинтеллектуальные функции, как:
- Подключение вентиляции к единому электронному диспетчеру управления «умный дом».
- Управление настройками через интернет-приложения, при помощи Wi-Fi и блютуз.
Оснащенная современным функционалом автоматическая аппаратура становится понятной и простой в управлении, подобно прочей бытовой технике.
Расчет вентиляции в частном доме
Рассмотрим расчет естественной вентиляции, как самой простой. Для этого надо обозначить два параметра: минимальное количество воздуха, поступающего снаружи (Qп) и минимальный объем для вывода из дома (Qв). Обе величины табличные из СП 54.13330.2011 первые в таблице №1, вторые в таблице №2.
Обе они основаны на габаритах помещений дома. Поэтому вводные данные:
- Площадь всех жилых комнат (их три) – 60 м².
- Высота потолков – 3 м.
- Пристроенная кладовка – 4,5 м².
- В доме есть кухня, ванная и туалет, в которых воздухообмен соответственно: 90; 25; 25 м³/ч.
В первую очередь определяется общий воздухообмен в комнатах, для чего надо перемножаются между собой воздухообмен жилых помещений, равный 30 м³/ч на количество комнат – 3. 60х3=180 м³/ч. Это значение приточного объема, который проходит через жилые помещения.
Складываются значения воздухообменов всех подсобных помещений: 90+25+25=140 м³/ч.
Находится частота смены воздуха в кладовке. Здесь используется кратность, равная 0,2. То есть, надо объем кладовки умножить на данный показатель: 4,5х3х0,2=2,7 м/ч.
Теперь надо сложить два последних значения: 140+2,7=142,7 м³/ч. Это вытяжной объем воздуха. Далее надо сравнить вытяжной и приточный воздух: получается, что приточного больше. Его и берем за основу расчета.
Теперь надо рассчитать сечение воздуховода. К примеру, если оно квадратное со сторонами 10 см или круглое диаметром 150 мм, то производительность такой трубы при естественной вентиляции составляет 30 м³/ч. Если в сооружении дома используются стояки этого сечения, то надо установить: 180/30=6 стояков. Чтобы уменьшить количество вытяжек, можно увеличить сечения с подбором по таблице производительности воздуховодов.
Принципы расчета систем вентиляции другого типа основываются на тех же параметрах.
Объединение вентиляции и кондиционирования в квартире
Городская квартира редко может похвастаться наличием лишнего пространства, поэтому объединение систем вентиляции и кондиционирования в единый комплекс позволяет не только снизить затраты на монтаж, но и сэкономить ценное пространство.
Простейший вариант системы вентиляции и кондиционирования – это обычный кондиционер с функцией подачи свежего воздуха. Он не сможет обеспечить полноценный воздухообмен, но как минимум в одной комнате приток свежего воздуха будет. Его можно использовать совместно с вентиляционными установками Ventmashine.
Еще одним вариантом для ценителей комфорта станет канальная система вентиляции и кондиционирования. В ее основе – центральный кондиционер с опцией подмеса свежего воздуха или приточно-вытяжная установка с охладителем. При желании установку можно дополнительно оснастить рекуператором.