Для нормальной жизнедеятельности человека в помещении, будь то квартира или производственный цех, необходимо поступление чистого свежего воздуха. Можно, конечно, открыть окно. Но в таком случае в помещение вместе с воздухом поступит пыль, выхлопные газы, другие вредные вещества. Особенно тяжело приходится людям, проживающим на первых этажах. Что касается производственных помещений, то в них одним проветриванием проблему загрязнения воздуха не решить.
Для обеспечения поступления чистых воздушных масс разрабатываются различные системы вентиляции. Одной из самых распространенных считается приточно-вытяжная система. О ней и поговорим в статье.
Общие сведения
Системы приточно-вытяжной вентиляции воздуха обеспечивают чистым воздухом помещения любой площади в любом здании. В них предусматривается несколько уровней фильтрации. За счет этого пыль, неприятные запахи не проникают в помещение.
Приточно-вытяжная вентиляционная система, кроме того, обеспечивает устранение запахов, образующихся на кухне и в санузле: они не распространяются по квартире, а моментально поглощаются.
Плохая циркуляция воздуха в помещении может привести к серьезным негативным последствиям:
- Нарушению деятельности ЦНС и сердечно-сосудистой системы.
- Снижению работоспособности.
- Повышению влажности.
- Развитию грибка, других патогенных микроорганизмов.
- Повышению количества вредных веществ.
Классификация
Приточно-вытяжные системы вентиляции зданий разделяются на несколько видов в зависимости от:
- Принципа перемещения воздуха в помещении.
- Непосредственного назначения.
- Зоны обслуживания (локальные и общие).
- Принципа исполнения (канальные и бесканальные).
Принудительная циркуляция воздуха
Оснащаются такие приточно-вытяжные системы автоматикой, различными электронными устройствами, вентиляторами, позволяющими в принудительном режиме обеспечить циркуляцию воздуха в помещении.
Недостатком таких систем является потребление большого количества энергии.
Естественный воздухообмен
В таких приточно-вытяжных системах движение воздушных потоков обеспечивается за счет физических явлений. Среди них:
- Перепады температур. Разница между температурами воздуха снаружи и внутри помещения приводит к его движению. Теплые массы поднимаются наверх, а холодные – тяжелые – опускаются вниз.
- Перепады давления воздуха на нижнем и верхнем этажах.
Такие системы, как правило, маломощные. Их используют в небольших помещениях. Достоинством таких систем считается отсутствие затрат на электроэнергию.
Конструктивные элементы
Приточно-вытяжная система кондиционирования состоит из двух независимых каналов удаления и подачи воздуха. В каждом из них присутствуют отдельные устройства, соединенные друг с другом воздуховодами. Как правило, основными конструктивными элементами проточно-вытяжной системы являются:
- Воздухозаборные решетки. Они обеспечивают приток воздуха снаружи и предотвращают попадание посторонних предметов в систему.
- Воздушные клапаны. С их помощью регулируется расход воздуха, проникающего снаружи. При отключении системы клапаны предотвращают проникновение холодных потоков.
- Воздушные фильтры. Эти элементы предназначены для очистки воздуха, поступающего снаружи, от разных примесей, насекомых и пр.
- Воздуховоды с фасонными частями. Они обеспечивают соединение всех элементов системы в одну воздухораспределительную сеть.
- Распределители воздуха. Они обеспечивают перемещение потоков внутри помещения.
- Электронные устройства. С их помощью осуществляется управление работой отдельных компонентов сети и контроль их основных параметров.
Дополнительные элементы
В некоторых приточно-вытяжных системах также устанавливаются:
- Охладители.
- Дроссельные клапаны.
- Рекуператоры.
- Воздухонагреватели.
- Увлажнители воздуха и пр.
Дополнительные элементы обеспечивают регулировку температуры, влажности и прочих показателей.
Принцип работы
При первом взгляде на приточно-вытяжную систему можно подумать, что она очень сложная. Но на самом деле ее устройство достаточно простое.
По всему помещению прокладывается сеть специальных каналов. По ним воздух поступает в помещение. По вытяжным каналам, соответственно, он выводится наружу. Для обеспечения поступления воздушных масс устанавливается вентилятор.
В помещении монтируется конвектор. В нем происходит, во-первых, очистка уличного воздуха. Во-вторых, в зависимости от температуры снаружи и внутри, а также от времени года, может происходить нагрев или охлаждение потоков. Температурный уровень задается в процессе настройки.
Мощный вентилятор затягивает воздух в систему, за счет этого создается перепад давления. Имеющийся в помещении воздух самостоятельно поступает в вытяжные каналы, в результате давление стабилизируется.
Как правило, фильтрация потоков осуществляется с помощью ультрафиолетовой лампы. Однако по усмотрению владельца помещения можно установить поролоновый или сантониновый фильтр.
Нюанс
Стоит сказать несколько слов об особенностях установки приточно-вытяжной системы. Особых проблем не возникает в частных домах. Владельцы малоэтажных сооружений могут проложить все воздушные каналы самостоятельно без каких-либо ограничений.
Сложности возникают у собственников квартир в многоэтажных домах. В проекте здания уже, как правило, предусматривается система вентиляции. Она обеспечивает воздухообмен по всему дому. Установить индивидуальную систему можно, если она не окажет влияния на несущие конструкции и не повредит внешний вид сооружения.
Подготовка к монтажу приточно-вытяжной системы
Стоит сразу сказать, что установить оборудование может и непрофессионал. Основные сложности могут возникнуть на подготовительном этапе.
Прежде чем монтировать систему, нужно провести расчет параметров. К примеру, для объема помещения в 700 м3 для обеспечения эффективной циркуляции подача воздуха должна быть в пределах 300-400 м3/час. При большем показателе увеличится расход электроэнергии, при меньшем – система не будет функционировать полноценно.
Установку осуществляют по проекту. На схеме размечают участки монтажа рукавов и прочих элементов.
Специалисты рекомендуют устанавливать сначала центральный воздушный канал, а от него прокладывать каналы в другие помещения.
Технические требования
Система вентиляции в квартире должна быть:
- Компактной.
- По возможности бесшумной.
- Обеспечивающей эффективную фильтрацию воздуха.
Разумеется, система должна гармонировать с интерьером. Габаритные элементы по возможности следует устанавливать снаружи помещения или под потолком. При этом к ним должен быть обеспечен доступ для проведения ремонта.
К приточно-вытяжной системе вентиляции в частном доме также предъявляется ряд требований. В первую очередь, она должна быть мощной. Проектировать систему нужно так, чтобы каналы проходили по всем помещениям. Целесообразно предусмотреть автоматическое управление. Как правило, оно обеспечивается с помощью wi-fi.
Проектирование
Как правило, его начинают с составления плана сооружения. На чертеже указываются площади и назначение каждого помещения. На основании плана создается схема разводки. Для расчета необходимы следующие параметры:
- Производительность системы, при которой будет обеспечиваться необходимая циркуляция воздуха.
- Уровень давления, создаваемое вентиляторами.
- Допустимый уровень шума.
- Скорость воздушных потоков в воздуховодах и размер их сечения.
- Мощность нагревателя для воздуха, поступающего снаружи.
При проектировании следует учитывать существующие нормы воздухообмена в помещении. Они устанавливаются в зависимости от площади и количества людей, находящихся в них.
Для жилого помещения норма составляет 2-3 м3/час на 1 м2 или 20-30 м3 на человека. В бытовых помещениях (санузле, на кухне и пр.) указанные параметры увеличиваются в 2-3 раза.
Расчет
Он осуществляется по нескольким параметрам, связанным между собой:
- Рабочему давлению и скорости перемещения воздушных потоков.
- Форме и площади сечения воздуховодов.
- Уровню шума.
На показатель рабочего давления влияют технические характеристики вентиляторов, в частности, их производительность и полное давление, создаваемое в рабочей зоне, размер сечения и тип трубопроводов, их длина, наличие переходов, поворотов и прочих дополнительных элементов в системе.
При расчете необходимо учитывать удельную потерю давления в воздуховодах. Они измеряются в Паскалях на 1 метр (погонный) трубопровода. Удельные потери измеряют по специальной диаграмме.
Полное давление, которое создается вентилятором, должно быть больше общих потерь в системе. Соответственно, чем длиннее и сложнее по конфигурации и устройству сеть воздуховодов, тем больше должна быть мощность вентилятора.
Скорость потока
Система механической приточно-вытяжной вентиляции должна обеспечивать скорость воздуха 3-5 м/с. При превышении показателя снижается рабочее давление, возникают сильные аэродинамические шумы, уровень которых превышает допустимые в рабочих и жилых помещениях.
Расчет площади сечения воздуховодов осуществляется с учетом необходимого расхода воздуха и скорости потока по диаграмме. К примеру, если воздухообмен в жилом помещении составляет 500 м3/ч, а скорость воздуха 5 м/с, круглый воздуховод должен иметь диаметр не менее 200 мм, а площадь сечения квадратного – не меньше 160х200 мм.
Мощность нагревателя воздуха
Она зависит от температуры воздуха снаружи и производительности всей системы. Расчет осуществляют по формуле:
Мощность (в ВТ) = разница температуры на входе и выходе х производительность/2,98 (постоянный коэффициент).
К примеру, если в квартире воздухообмен 400 м3/ч, разность температур составляет 28 град (-10 на улице, +18 в помещении), мощность будет такой:
400*28/2,98=3,8 кВт (3758 Вт).
В жилых помещениях используются нагреватели мощностью 1-5, а в офисных – 5-20 кВт.
Система приточно-вытяжной вентиляции с рекуперацией
В такой системе нагретый воздушный поток забирается воздухозаборниками из помещений, в которых уровень влажности наиболее высок: из кухни, санузла, хозяйственного помещения и пр. Через воздуховоды он выводится наружу. Но перед этим поток проходит через теплообменник, в котором оставляет часть своего тепла. Им впоследствии нагревается холодный воздух, поступающий снаружи. Этот поток также проходит через теплообменник, но в другом направлении. Нагретый воздух направляется в другие помещения: гостиную, спальню и пр. В результате в помещении обеспечивается постоянная циркуляция.
Приточно-вытяжная система с рекуперацией может иметь разную мощность и размер. Все будет зависеть от общего объема помещений, их назначения.
Простая конструкция представляет собой набор взаимосвязанных компонентов, заключенный в стальной корпус, изолированный акустически и термически:
- 2 вентилятора.
- Теплообменник.
- Фильтры.
- Система для удаления конденсата.
В процессе работы теплообменник пропускает через себя 2 воздушных потока: наружный и внутренний. При этом они друг с другом не смешиваются.
Дальновидные домашние мастера устанавливают сразу две сети: естественную (гравитационную) и принудительную приточно-вытяжную систему с рекуперацией. Первая является аварийной. Она используется при неполадках принудительной системы и, как правило, в неотапливаемое время.
Необходимо помнить, что в процессе эксплуатации принудительной системы воздуховоды гравитационной сети воздуховодов следует плотно закрывать, иначе она потеряет свою эффективность.
Пластинчатые рекуператоры
В конструкции системы используются специальные пластины. Приточный и удаляемый воздух проходит с обеих сторон.
На пластинах может скапливаться конденсат, поэтому в системе должны быть предусмотрены отводы для него. В сборниках конденсата устанавливаются водяные затворы. Они препятствуют захвату влаги вентиляторами и ее подаче в канал.
Выпадение конденсата может привести к образованию льда. Соответственно, должна быть система размораживания.
Рекуперация может регулироваться также с помощью перепускного клапана. Он контролирует расход воздуха, проходящего через пластины.
Роторные устройства
В таких вентиляционных системах тепло передается ротором, вращающимся между каналами приточного и удаляемого воздуха.
Эта система является открытой. Соответственно, высока вероятность проникновения запахов в приточный воздух из удаляемого потока. Предотвратить эту ситуацию можно правильным размещением вентиляторов.
Уровень рекуперации регулируется изменением скорости вращения ротора.
В такой системе присутствуют подвижные части. Риск обмерзания довольно низкий.
Промежуточный теплоноситель
В качестве него используют воду или водно-гликолиевый раствор. В таких системах теплоноситель циркулирует между теплообменниками. Один из них располагается в вытяжном, а второй – в приточном канале.
Нагрев теплоносителя осуществляется удаляемым потоком. Тепло передается воздуху, поступающему снаружи.
Циркуляция теплоносителя осуществляется в замкнутой сети. Соответственно, вероятность попадания загрязнений из одного потока в другой исключена.
Передачу тепла можно регулировать корректировкой скорости перемещения теплоносителя.
Дополнительно
В последнее время многие домовладельцы устанавливают модульные системы вентиляции. Они представляют собой комплекс компонентов, включающих в себя:
- Фильтрующий элемент.
- Вентилятор.
- Нагреватель воздуха.
- Вспомогательные узлы.
- Автоматику.
- Глушитель шума.
Несомненными достоинствами системы являются ее мобильность, возможность подобрать компоненты необходимой мощности. Минусом этой модели является сложность проектировки. Для создания схемы потребуются специальные знания.
Еще один тип приточно-вытяжной вентиляции – моноблочная система. Она выполнена в виде блока, в котором размещаются все основные компоненты. Несомненным плюсом такой модели является простота монтажа. Установку может выполнить даже непрофессионал. Вместе с тем стоимость такой системы намного выше, чем других типов.
