Система вентиляции

 Различают два основных способа вентиляции зданий: вентиляция вытеснением и вентиляция перемешиванием.

Вентиляция вытеснением преимущественно используется для вентилирования больших промышленных помещений, поскольку она может эффективно удалять излишки тепловыделений, если правильно рассчитана. Воздух подается на нижний уровень помещения и течет в рабочую зону с малой скоростью. Этот воздух должен быть несколько холоднее, чем воздух помещения, чтобы работал принцип вытеснения. Этот метод обеспечивает прекрасное качество воздуха, но он менее пригоден для использования в офисах и других небольших помещениях, поскольку терминал направленной подачи воздуха занимает довольно много места, и часто непросто избежать сквозняков в рабочей зоне.

Вентиляция перемешиванием является предпочтительным способом раздачи воздуха в ситуациях, когда необходима так называемая комфортная вентиляция. Основой этого метода является, то что подаваемый воздух поступает в рабочую зону уже смешанным с воздухом помещения. Расчет системы вентиляции должен быть сделан таким образом, чтобы воздух, циркулирующий в рабочей зоне. Был достаточно комфортным. Другими словами, скорость воздуха не должна быть слишком большой, и температура внутри помещения должна быть более или менее однородной.

Вентиляция перемешивания

Воздушная струя входящая в помещение вовлекает в поток и перемешивает большие объемы окружающего воздуха. В результате объем воздушной струи увеличивается, тогда как ее скорость снижается тем больше, чем дальше он проникает в помещение. Подмешивание окружающего воздуха в воздушный поток называется эжекцией.

Движения воздуха, вызванные воздушной струей, вскоре тщательно перемешивают весь воздух в помещении.

Загрязняющие примеси, находящиеся в воздухе, не только распыляются, но и равномерно распределяются. Температура в различных частях помещения также выравнивается.

 

При расчетах вентиляции перемешиванием самым важным моментом является обеспечение того, что бы скорость воздуха в рабочей зоне не была слишком высокой, иначе возникает ощущение сквозняка.

 

Важные критерии при расчете вентиляции

  • Производительность по воздуху;
  • Тип и мощность калориферов;
  • Тип фильтра
  • Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
  • Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
  • Допустимый уровень шума.

Расчет необходимой производительности по воздуху

Расчет системы вентиляции начинается с  расчета требуемой производительности по воздуху (м3/ч). Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении.

Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и  определяется СНиП (Строительными Нормами и  Правилами). Так, для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2-3 кратный воздухообмен.

Второй способ расчета требуемой производительности – определение количества воздуха на одного человека:

  • в состоянии покоя — 20 м³/ч;
  • работа в офисе — 40 м³/ч;
  • при физической нагрузке — 60 м³/ч.

Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем приточное и вытяжное оборудование соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать сопротивление сети. Зависимость производительности от полного давления определяют  по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования.

Тип и мощность калориферов

В большинстве случаев наружный воздух имеет более  низкую температуру, чем необходимая температура для притока, а потому часто бывает нужно нагреть воздух до того, как он попадет в здание. Воздух можно нагреть водяным или электрическим калорифером.

Электрокалориферы

Электрокалориферы состоят из ряда металлических нитей накаливания или проволочной спирали. Они создают электрическое сопротивление, которое преобразует энергию в тепло. Преимущества электрокалориферов состоят в следующем: они имеют небольшой перепад давления, для них легко рассчитать мощность, и они недороги в установке.

Недостатком является то, что металлические нити накаливания имеют значительную энергию, а потому электрокалориферы должны быть снабжены защитой от перегрева. Кроме этого затраты на электроэнергию при электрокалориферах втрое превышают затраты на тепло в виде перегретой воды.

 

Водяные калориферы

Водяные калориферы с поперечным течением, являются наиболее распространенным типом калориферов, используемых в вентиляционных установках. Вода движется под прямым углом и в противоположном направлении по отношению к воздушному потоку. Вода направляется снизу и протекает по батарее вверх, и это позволяет воздушным пузырькам собираться в верхней точке, откуда они легко выводятся через воздушные краны.

При эксплуатации в широтах где температура наружного воздуха опускается ниже 0ºС, водяные калориферы должны иметь защиту от обмерзания, иначе вода при замерзании может разорвать трубки. Например при опасности обмерзания автоматически прекращается забор внешнего воздуха и увеличивается скорость циркуляции воды в калорифере, поскольку стоячая вода замерзает быстрее движущейся.

Массовая скорость воздуха, проходящего по калориферу, рассчитанная для всей фронтальной поверхности, должна измеряться от 2 до 5 кг/м²с. Скорость воды должна быть не ниже 0,2 м/с, поскольку это может вызвать сложности с ее замерзанием. При этом скорость движения воды на должна превышать 1,5 м/с в медных трубках, поскольку это может привести к эрозии металлических труб.

 

Фильтры

Существует две причины использования фильтров в приточных камерах: для предотвращения попадания загрязнений из внешнего воздуха в здание, а также для защиты частей установки от загрязнения.

Анализ загрязнений в воздухе показывает, что среди всего прочего в воздухе содержатся частички сажи, дым, металлическая пыль, пыльца, вирусы и бактерии. Частички имеют различную величину от менее чем 1 мкм до целых волокон, листьев и насекомых. Считается, что эти загрязнители являются одним из основных факторов, вызывающим многие астматические и аллергические заболевания, а потому людям важно уметь защитить себя от них.

Поскольку 99,99% всех частиц, находящихся в воздухе имеют размер, менее 1 мкм, в системах вентиляции необходимо использовать достаточно тонкие фильтры. Способность фильтров улавливать частички характеризуется степенью очистки, и фильтры часто подразделяются на три класса в зависимости от этой способности: грубые фильтры, тонкие фильтры и абсолютные фильтры.

Классы фильтров

Грубые фильтры EU1 до EU4

Тонкие фильтры EU5 до EU9

Абсолютные фильтры EU10 до EU14

 

 Вентиляция делится на:

  • по способу перемещения воздуха - на естественную вентиляцию и механического побуждения.
  • По назначению системы  делится на приточную и вытяжную вентиляцию.
  • Вытяжные системы могут быть общеобменными или местными отсосами.

 

Естественная вентиляция получается в следствии перепада давления от высоты вентиляционного канала, разности температур воздуха, ветрового давления. Достоинства естественной вентиляции надежность и простата монтажа.

 

Вентиляция механического побуждения применяется в тех случаях, когда недостаточно естественной вентиляции. В таких системах применяются вентиляторы, фильтры, воздухонагреватели. Такие системы не зависят от условий окружающей среды.

 

Система приточной вентиляции предназначена для подачи свежего, подогретого, очищенного  воздуха в помещения.

 

Система вытяжной вентиляции предназначена для удаления отработанного воздуха.

Приточная и вытяжная системы устанавливаются совместно, причем производительность должна быть сбалансирована.

 

Общеобменная вентиляция бывает приточной и вытяжной и применяется для вентиляции всего помещения. Такая вентиляция бывает в основном механического побуждения.

 

Местная вентиляция предназначена для удаления загрязненного воздуха от мест технологического оборудования. Местная вентиляция применяется в основном в производственных помещениях.

??????.???????