Wentylacja nawiewno-wywiewna: zasada działania i cechy konstrukcyjne
W pomieszczeniu wypełnionym świeżym powietrzem możesz łatwiej oddychać, pracować wydajniej i lepiej spać.Ale otwieranie okna w celu wentylacji co 2-3 godziny jest problematyczne, zgadzasz się? Zwłaszcza w nocy, kiedy wszyscy członkowie rodziny śpią spokojnie.
Jednym ze zautomatyzowanych rozwiązań tego zadania jest wentylacja nawiewno-wywiewna (PVV) pomieszczenia. Ale jak to zrobić poprawnie? Pomożemy Ci poznać zasadę działania i zrozumieć cechy aranżacji.
W naszym artykule omówiono elementy układu nawiewno-wywiewnego, zasady ich obliczania oraz standardy wymiany powietrza w pomieszczeniach różnego typu.
Przedstawiono schematy rozmieszczenia wentylacji, zdjęcia przedstawiające poszczególne elementy systemu oraz przydatne zalecenia wideo dotyczące samodzielnego montażu systemu wentylacji w prywatnym domu.
Treść artykułu:
Co to jest wentylacja?
Jak często wietrzymy pomieszczenie? Odpowiedź powinna być jak najbardziej szczera: 1-2 razy dziennie, jeśli pamiętasz o otwarciu okna. A ile razy w nocy? Pytanie retoryczne.
Zgodnie ze standardami sanitarno-higienicznymi całkowita masa powietrza w pomieszczeniu, w którym stale przebywają ludzie, musi być całkowicie wymieniana co 2 godziny.
Wentylacja konwencjonalna odnosi się do procesu wymiany mas powietrza pomiędzy przestrzenią zamkniętą a otoczeniem. Ten molekularny proces kinetyczny zapewnia możliwość usuwania nadmiaru ciepła i wilgoci za pomocą systemu filtracji.
Wentylacja zapewnia także, że powietrze w pomieszczeniu spełnia wymogi sanitarno-higieniczne, co narzuca własne ograniczenia technologiczne na urządzenia generujące ten proces.
Podsystem wentylacji to zespół urządzeń i mechanizmów technologicznych służących do pobierania, odprowadzania, przemieszczania i oczyszczania powietrza. Stanowi część kompleksowego systemu komunikacji lokali i budynków.
Zalecamy, aby nie porównywać pojęć wentylacja i klimatyzacja – bardzo podobne kategorie, które mają wiele różnic.
- Główny pomysł. Klimatyzacja zapewnia utrzymanie określonych parametrów powietrza w zamkniętej przestrzeni, czyli temperatury, wilgotności, stopnia jonizacji cząstek i tym podobnych. Wentylacja powoduje kontrolowaną wymianę całej objętości powietrza poprzez dopływ i wylot.
- Główna cecha. System klimatyzacji współpracuje z powietrzem znajdującym się w pomieszczeniu, a sam dopływ świeżego powietrza może być całkowicie nieobecny. System wentylacji zawsze działa na granicy zamkniętej przestrzeni i otoczenia poprzez wymianę.
- Środki i metody. W przeciwieństwie do wentylacji w uproszczonej formie, klimatyzacja jest modułowym schematem kilku bloków, który przetwarza niewielką część powietrza i dzięki temu utrzymuje parametry sanitarno-higieniczne powietrza w określonym zakresie.
System wentylacja w domu można rozbudować do dowolnej wymaganej skali i zapewnia w przypadku awarii w pomieszczeniu dość szybką wymianę całej objętości masy powietrza. Co dzieje się za pomocą potężnych wentylatorów, grzejników, filtrów i rozbudowanego systemu rurociągów.
Być może zainteresują Cię informacje na temat ułożenia rurociągu wentylacyjnego z kanałów powietrznych z tworzywa sztucznego, omówione w nasz drugi artykuł.
Istnieje kilka klas wentylacji, które można podzielić ze względu na sposób wytwarzania ciśnienia, rozkład, architekturę i przeznaczenie.
Wtrysk sztucznego powietrza do układu odbywa się za pomocą jednostek wtryskowych - wentylatorów, dmuchaw. Zwiększając ciśnienie w systemie rurociągów, możliwe jest przemieszczanie mieszaniny gaz-powietrze na duże odległości i w znacznych ilościach.
Jest to typowe dla obiektów przemysłowych, pomieszczenia produkcyjne oraz obiekty użyteczności publicznej wyposażone w centralny system wentylacji.
Rozważane są lokalne (lokalne) i centralne systemy wentylacji. Lokalne systemy wentylacji to „punktowe”, wąsko ukierunkowane rozwiązania dla konkretnych pomieszczeń, w których konieczne jest ścisłe przestrzeganie norm.
Centralna wentylacja zapewnia możliwość regularnej wymiany powietrza dla znacznej liczby pomieszczeń o tym samym przeznaczeniu.
I ostatnia klasa systemów: nawiewne, wywiewne i kombinowane. Systemy wentylacji nawiewno-wywiewnej zapewniają jednoczesny nawiew i wywiew powietrza w pomieszczeniu. Jest to najczęstsza podgrupa systemów wentylacyjnych.
Takie projekty zapewniają łatwe skalowanie i konserwację dla szerokiej gamy obiektów przemysłowych, biurowych i mieszkalnych.
Fizyczne podstawy systemu wentylacji
System wentylacji nawiewno-wywiewnej to wielofunkcyjny kompleks do ultraszybkiego przetwarzania mieszaniny gazowo-powietrznej. Chociaż jest to system wymuszonego transportu gazu, opiera się on na całkowicie zrozumiałych procesach fizycznych.
Samo słowo „wentylacja” jest ściśle powiązane z pojęciem konwekcji. Jest to jeden z kluczowych elementów ruchu mas powietrza.
Konwekcja to zjawisko cyrkulacji energii cieplnej pomiędzy strumieniami zimnego i ciepłego gazu. Istnieje konwekcja naturalna i wymuszona.
Trochę fizyki szkolnej, aby zrozumieć istotę tego, co się dzieje. Temperatura w pomieszczeniu zależy od temperatury powietrza. Cząsteczki są nośnikami energii cieplnej.
Powietrze to wielocząsteczkowa mieszanina gazów składająca się z azotu (78%), tlenu (21%) i innych zanieczyszczeń (1%).
Będąc w zamkniętej przestrzeni (pokoju) mamy do czynienia z niejednorodnością temperatury w stosunku do wysokości. Wynika to z niejednorodności stężenia cząsteczek.
Rozważając jednorodność ciśnienia gazu w zamkniętej przestrzeni (pomieszczeniu), zgodnie z podstawowym równaniem teorii kinetyki molekularnej: ciśnienie jest proporcjonalne do iloczynu stężenia cząsteczek i ich średniej temperatury.
Jeśli ciśnienie jest wszędzie takie samo, wówczas iloczyn stężenia cząsteczek i temperatury na górze pomieszczenia będzie równoważny temu samemu iloczynowi stężenia i temperatury:
p=nkT, rzszczyt*Tszczyt=rzeczspód*Tspód, Nszczyt/Nspód= Tspód/Tszczyt
Im niższa temperatura, tym większe stężenie cząsteczek, a co za tym idzie, większa całkowita masa gazu. Dlatego mówi się, że ciepłe powietrze jest „lżejsze”, a zimne – „cięższe”.
W związku z powyższym podstawowa zasada organizacji wentylacji staje się jasna: Nawiew (napływ) powietrza jest zwykle instalowany od dołu pomieszczenia, a wylot (wywiew) od góry. To aksjomat, który trzeba wziąć pod uwagę projektując system wentylacji.
Cechy wentylacji nawiewno-wywiewnej
Wentylacja nawiewno-wywiewna współdziała z dwoma strumieniami powietrza o różnym składzie i przeznaczeniu, które są następnie przetwarzane.
W PVV cały niezbędny sprzęt i dodatkowe systemy są umieszczone w jednej ramie, którą można zainstalować wewnątrz loggii, na poddaszu, na ścianie na zewnątrz domu itp.
Specjalna konstrukcja instalacji daje duże możliwości zapewnienia wentylacji niemal dowolnej ilości pomieszczeń w budynku.
Oprócz głównej funkcji przepływu powietrza, wentylacja nawiewno-wywiewna obejmuje następujący arsenał podsystemów pomocniczych i funkcji dodatkowych.
Wśród nich są następujące:
- chłodzenie i ogrzewanie powietrzem;
- jonizacja i nawilżanie cząstek;
- dezynfekcja i filtracja powietrza.
Rozważmy typowy cykl pracy systemu wentylacji nawiewno-wywiewnej, który opiera się na dwuprzewodowym modelu transportu.
W pierwszym etapie pobierane jest zimne powietrze z otoczenia, a ciepłe usuwane z pomieszczenia. Po obu stronach powietrze przechodzi przez system czyszczący.
Następnie zimne powietrze jest przekazywane do grzejnik (grzejnik) - typowe dla PVV z odzyskiem ciepła. Dodatkowo ciepło przekazywane jest do zimnego gazu z ciepłego powietrza wywiewanego – co jest typowe dla systemów konwencjonalnych.
Po podgrzaniu i wymianie ciepła powietrze wywiewane usuwane jest kanałem zewnętrznym, a ogrzane powietrze świeże nawiewane jest do pomieszczenia.
Głównymi zasadami wentylacji nawiewno-wywiewnej są efektywność i oszczędność.
Klasyczny schemat wentylacji nawiewno-wywiewnej ma następujące zalety:
- wysoki stopień oczyszczenia strumienia wejściowego
- dostępna obsługa i konserwacja elementów wymiennych
- integralność i modułowość projektu.
W celu rozszerzenia funkcjonalności centrale wentylacyjne wyposaża się w pomocnicze zespoły sterujące i monitorujące, systemy filtrów, czujniki, automatyczne timery, tłumiki hałasu, alarmy przeciążenia silnika elektrycznego, jednostki regeneracyjne, tacki na kondensat itp.
Dynamiczne parametry wentylacji
Zagadnień związanych z projektowaniem systemu wentylacyjnego jest sporo, ponieważ w przypadku nieprawidłowego obliczenia charakterystyk całkowicie ekonomiczny system wentylacji może zamienić się w marnotrawnego „potwora” zasobów energii.
Co bezpośrednio wpływa na koszty finansowe jego utrzymania. W efekcie nie bierze się pod uwagę samej idei ekonomicznej eksploatacji sprzętu.
W celu prawidłowego zaprojektowania wentylacji nawiewno-wywiewnej zaleca się wykonanie obliczeń algebraicznych wydajności instalacji i parametrów dynamicznych przepływów powietrza.
Istnieje kilka różnych metod obliczeniowych i algorytmów, ale przedstawimy naszą uwagę jedną z najprostszych i najbardziej niezawodnych opcji.
Wszystko, co dotyczy wtórnych procesów nawilżania, dodatkowej jonizacji i wtórnego oczyszczania, można na tym etapie pominąć.
Normy budowlane
Podawanie pełnej listy norm i zasad sanitarnych (SNiP) mających zastosowanie do różnych systemów wentylacyjnych jest irracjonalne, ponieważ materiału jest wystarczająco dużo na kilka książek, ale konieczna jest znajomość stałych odniesienia dla pomieszczeń mieszkalnych i biurowych.
Jeśli chodzi o pomieszczenia biurowe, budując system wentylacji, główną uwagę zwraca się na obszary, w których będzie przebywał personel biurowy.
Ponadto wszystkie standardy są wskazane na osobę. W klasycznym biurowcu, na jednym piętrze znajduje się pełna gama lokali o różnym przeznaczeniu.
Na przykład w biurze należy wymienić 60 metrów sześciennych powietrza w ciągu godziny, na salach operacyjnych - 30-40 m3, w łazience - 70 m3, w palarni - ponad 100 m3, w korytarzach i holach - 10 m3.
Zgodnie z ogólnymi normami sanitarnymi dotyczącymi pomieszczeń mieszkalnych, całkowita wymiana masy powietrza w ilości 30 m następuje w ciągu jednej godziny3 od osoby – kalkulacja na podstawie liczby mieszkańców.
Istnieje inne podejście do obliczania objętości powietrza - według obszaru. Na każdy metr kwadratowy powierzchni mieszkalnej przypadają 3 m3.
Dla pozostałych pomieszczeń gospodarczych istnieją gotowe parametry regulacyjne. Tak więc kuchnia z kuchenką elektryczną - ponad 60 m3, z kuchenką gazową - ponad 80 m3, łazienka - co najmniej 25 m3 itp.
Ponadto należy pamiętać, że w przypadku pomieszczeń mieszkalnych prędkość przepływu powietrza nie przekracza 2 m/s, a w kuchni i łazience 4-6 m/s.
Wzory i wyjaśnienia do nich
Przejdźmy bezpośrednio do cech i formuł. Obliczenia odbywają się w kilku etapach, w każdym z nich obliczamy jedną z charakterystyk systemu wentylacyjnego.
Robocza ilość powietrza
Rozważmy obliczenie roboczej objętości powietrza (m3/H).
W przypadku biura zalecamy obliczenie liczby osób:
V=35*N,
Gdzie N - ilość osób przebywających jednocześnie w pomieszczeniu.
W przypadku mieszkań i domów prywatnych należy wykonać obliczenia dotyczące objętości powierzchni mieszkalnej:
V=2*S*H,
Gdzie: 2 — kurs wymiany powietrza na jednostkę czasu (na 1 godzinę); S - przestrzeń życiowa; H - wysokość lokalu.
Obliczanie przekroju kanału
Sekcja kanał powietrzny do wentylacji obliczone w cm2. Główne kanały powietrzne występują w dwóch typach przekrojów: okrągłym i prostokątnym.
Pole przekroju rury oblicza się według stosunku:
Spodzielony=V*2,8/ω,
Gdzie: Spodzielony - powierzchnia przekroju; V — objętość powietrza (m3/H); 2,8 — współczynnik dopasowania wymiarowego; ω — prędkość przepływu w rurociągu głównym (m/s).
Prędkość przepływu powietrza przechodzącego przez linię główną wynosi zwykle 2-3 m/s.
Liczba i wielkość dyfuzorów
Zastanówmy się następnie, jak obliczyć liczbę i rozmiar dyfuzorów. Wymiary opryskiwacza dobiera się zwykle tak, aby były 1,5-2 razy większe niż pole przekroju poprzecznego linii głównej.
Liczba dyfuzorów jest nieco bardziej skomplikowana, oblicza się je ze wzoru:
N=V/(2820*ω*d2),
Gdzie: N – wymaganą liczbę nawiewników; V – przepływ mas powietrza (m3/H); ω – prędkość przepływu powietrza (m/s); D – średnica dyfuzora (m), jeśli jest okrągły.
Jeśli dyfuzor jest prostokątny, to:
N=π*V/(2820*ω*4*a*b),
Gdzie: π - Liczba Pi, A I B - wymiary przekroju.
Opcje wydajności instalacji
Znane są dwie najważniejsze charakterystyki centrali wentylacyjnej – moc i stopień generowanego ciśnienia. Moc stacji wentylacyjnej oblicza się w następujący sposób:
P=ΔT*V*Cv/1000,
Gdzie: ΔT — delta temperatury powietrza na wlocie/wylocie (°C); V — przepływ mas powietrza (m3/H); Cv — pojemność cieplna powietrza (0,336 W*h/m3*°С).
Wytworzone ciśnienie określa się na podstawie charakterystyki pracy wentylatora głównego.
Parametr ten musi być równoważny oporowi aerodynamicznemu sieci lotniczej. Producenci wentylatorów udostępniają wykres krzywej w karcie katalogowej produktu.
Ponadto ważne jest, aby mieć ogólną wiedzę na temat nagrzewnicy przepływowej powietrza wlotowego - nagrzewnicy powietrza.Jest to wydzielona część systemu wentylacyjnego, w której następuje podgrzewanie powietrza. Przechodząc na przykład przez grzejnik, powietrze nagrzewa się.
Podsumowując warto wspomnieć o napięciu zasilania centrali wentylacyjnej. Zaleca się stosowanie napięcia sieciowego 380 V, co zapewni niezawodną pracę instalacji o dowolnym napięciu.
Specyfika montażu wentylacji mechanicznej
Domowy rzemieślnik niewątpliwie poradziłby sobie z montażem centrali wentylacyjnej typu nawiewnego bez zaangażowania pracowników.
Warto jednak pamiętać, że praca wykonywana jest na wysokości niebezpiecznej dla niedoświadczonego wykonawcy. Dlatego do wykonania następujących kroków lepiej zaangażować osoby posiadające doświadczenie, narzędzia i zabezpieczenia:
Po zakończeniu bardzo trudnych czynności związanych z instalacją samej centrali wentylacyjnej pozostaje tylko podłączyć ją do komunikacji.
Przyjrzyjmy się bliżej temu procesowi, korzystając z poniższego wyboru zdjęć.
Informacje o kolejności montażu urządzeń z wymuszoną wentylacją pomogą uniknąć wielu najpoważniejszych błędów popełnianych przez niedoświadczonych instalatorów.
Cechy konstrukcji naturalnego PVV
Opracowując wysokiej jakości naturalną wentylację nawiewno-wywiewną, większość specjalistów przestrzega określonej „karty” prac projektowych i instalacyjnych.
Zasady te pozwalają stworzyć naprawdę efektywne i ekonomiczne rozwiązania nawet w przypadku najbardziej nietypowych aranżacji pomieszczeń i pomieszczeń gospodarczych. w prywatnym domu I mieszkanie wielopokojowe wysokie budynki.
W tym przypadku korytarze pełnią rolę przestrzeni przepływu. Dlatego główna jednostka wentylacyjna systemu powinna znajdować się w centrum domu, na górze korytarzy lub pomieszczeń gospodarczych.
Na przykład moduł wentylacyjny dla dwupiętrowego domu prywatnego można umieścić na parterze w górnej części pomieszczenia gospodarczego lub głównego korytarza. W przypadku domu parterowego opcjonalnie w dolnej części poddasza.
Podczas układania głównego rurociągu należy pamiętać, że powietrze nawiewane powinno trafiać do pomieszczeń mieszkalnych, a powietrze wywiewane powinno wychodzić przez kuchnie i pomieszczenia gospodarcze.
Dlatego też dyfuzory nawiewne umieszcza się na konwencjonalnej granicy „pomieszczenie-otoczenie”, a okapy w kuchni, łazience, pomieszczeniu gospodarczym i toalecie.
Istnieją uwagi dotyczące wysokości umiejscowienia otworów wlotowych i wylotowych powietrza. Wylot systemu wentylacyjnego musi znajdować się powyżej poziomu dachu budynku.
Chroni to PVV przed wtórnym wlotem świeżo wywiewanego powietrza przez otwory wylotowe.
Świeże powietrze należy pobierać z wysokości co najmniej 2 metrów od powierzchni gruntu.
Ponieważ drobne cząstki ścierne i pył mogą unieść się pod wpływem prądów wiatru na wysokość ponad 1 metra i przedostać się do dyfuzorów nawiewnych, szybko zatykając filtry główne.
Wnioski i przydatne wideo na ten temat
Film wyjaśnia i pokazuje cechy projektu i instalacji PVV w prywatnym domu:
Kolejny wyraźny przykład gotowego rozwiązania do wentylacji prywatnego parterowego domu drewnianego:
Podsumowując powyższe informacje zauważamy, że wentylacja nawiewno-wywiewna jest systemem prostym w projektowaniu, dostępnym w sprzedaży i montażu.
Wentylacja w połączeniu z systemem ogrzewania pozwala zorganizować równowagę świeżego i ciepłego powietrza w pomieszczeniu.
Czy zajmowałeś się aranżacją wentylacji na swojej daczy? A może znasz tajniki projektowania i montażu systemu wentylacji w mieszkaniu? Podziel się swoimi doświadczeniami - zostaw komentarz na temat tego artykułu.
Bardzo spodobał mi się sposób wykorzystania wentylacji jako elementu wnętrza. Dobrze, że wyjaśniłeś zasadę działania systemu wentylacji, teraz przynajmniej wiem, jak to wszystko działa. Nie zdawałem sobie sprawy, że wentylacja może chłodzić lub podgrzewać powietrze, to bardzo przydatna informacja. Szczególnie podobały mi się te filmy edukacyjne na samym dole strony.
W artykule opisano etap instalacji instalacji V-STAT FKO 4A, ale teraz pojawił się nowy model satelity, znacznie lepszy i bardziej kompaktowy. Wygląda na zewnętrzny klimatyzator.
Cześć. Jak rozumiem, Twój artykuł zawiera sprzeczność, którą chciałbym rozwiązać. Po pierwsze, stwierdza się, że „Aby uzyskać efekt naturalnej konwekcji strumieni powietrza, źródła ciepła umieszcza się możliwie najniżej, a elementy nawiewne umieszcza się w SUFICIE lub pod nim” (pod zdjęciem salonu z kominkiem ).
Kilka akapitów później sytuacja zmienia się na odwrotną: „W związku z powyższym staje się jasna podstawowa zasada organizacji wentylacji: nawiew (nawiew) zwykle umieszcza się na DOLNIE pomieszczenia, a wylot (wywiew) jest na górze. To aksjomat, który należy wziąć pod uwagę projektując system wentylacji.”
Gdzie więc należy dokonać napływu: na górze czy na dole?
Cześć. Nie jestem superprofesjonalistą w dziedzinie wentylacji, ale spróbuję to wyjaśnić.
Napływ może odbywać się na 4 główne sposoby - od góry do dołu, od góry do góry, od dołu do góry, od dołu do dołu.
Pierwsze 2 metody stosuje się, gdy powietrze pobierane z ulicy w okresie zimowym i poza sezonem jest znacznie niższe niż temperatura w pomieszczeniu, a ciśnienie i wilgotność powietrza za oknem jest wyższa.
Drugi i trzeci są najczęstsze w naturalnym urządzeniu wentylacyjnym.
Na zdjęciu z kominkiem nawiewnik najlepiej nadaje się do pomieszczenia z takim urządzeniem, które wymaga odpowiedniego rozmieszczenia układu nawiewu.
OBEJRZYJ WIDEO „LIVING DOM”. MIESZKAŃCA WSI WYJAŚNIA W NIM WSZYSTKO O OKAPIE BEZ PRĄDU.