Лекция на тему Классификация систем вентиляции

Естественная и искусственная система вентиляции

Поток воздуха в системе вентиляции может создаваться двумя способами:

• Естественным образом, за счет разности температур воздуха, изменения давления в зависимости от высоты, ветрового давления. Соответственно, такая вентиляция называется естественной.
• Искусственным образом с помощью вентилятора. Это искусственная или механическая вентиляция.

Естественные системы вентиляции используются при строительстве типового жилья: свежий воздух через неплотности в окнах и дверях попадает в помещение и удаляется через вентиляционные каналы, вытяжные решетки которых расположены на кухне и в санузлах. Такая вентиляция дешева, надежна (нет движущихся частей и автоматики) и долговечна.

Обратной стороной дешевизны естественных систем вентиляции является сильная зависимость их эффективности от внешних факторов — температуры воздуха, направления и скорости ветра и других. Кроме этого, такие системы в принципе нерегулируемы и при определенных погодных условиях просто перестают работать.

Искусственная (механическая) вентиляция применяется там, где недостаточно
естественной. Поскольку в механической системе используется вентилятор, фильтр,
воздухонагреватель и другие элементы, позволяющие перемещать, очищать и нагревать воздух, такие системы могут поддерживать комфортные условия в обслуживаемых помещениях независимо от времени года и условий окружающей среды. Именно поэтому в квартирах, коттеджах и офисах стараются по возможности устанавливать
искусственные системы вентиляции.

Расчет

Проектирование вытяжной вентиляции является основным этапом устройства как бытовой, так и производственной системы. Бытовая вентиляция рассчитывается в основном исходя из нормируемого воздухообмена. Проектирование заключается в нахождении нужного параметра в нормах и правилах и расчета количества приточного и вытяжного воздуха для каждого из жилых помещений.

Для квартиры и дома существуют и активно используются СНиПы, в которых указан нормируемый воздухообмен для каждого помещения. Для квартир это СНиП 31-01-2003 «Здания жилые многоквартирные». При расчете необходимо вычислить объем каждого помещения его назначение, после чего определить количество воздуха, которое необходимо удалять или подавать в каждую комнату по следующим правилам:

• жилые помещения при площади на одного жильца до 20 м2 – 3 м3 воздуха на 1 м3 площади;
• жилые помещения с учетом того, что человека приходится более 20 м2 – 30 м3/ч на одного человека;
• кухня, оснащенная электрической плитой – 60 м3/ч;
• кухня с газовой плитой 100 м3/ч;
• кладовые – обмен 0,2 крат в час;
• помещения с котлами и другими газовым оборудованием – 100 м3/ч;
• ванные, санузлы и туалеты 25 м3/ч.

Аналогично берутся данные и для жилых частных домов. Для таких зданий актуальным является СНиП 31-02-2001 «Дома жилые одноквартирные». Также существуют свои нормы для промышленных и общественных зданий.

Клапан обратный на вытяжку

Отдельно стоит поговорить о том, как проводится расчет местной вытяжной вентиляции. В основном на производстве локальные вытяжные системы рассчитываются исходя из типа и количества загрязняющих веществ. Расчет производится таким образом, чтобы приток, замещающий вытяжной воздух, полностью разбавлял загрязнения до предельно допустимой концентрации. В расчете используется количество поступающего вещества за определенный период времени.

Механическая и смешанная вентиляции: их краткая характеристика

Мехсистема

Механическая вентиляция представляет собой усовершенствованную естественную, то есть приточно-вытяжные процессы выполняются с помощью специального оборудования (вентиляторы, электронагреватели воздуха, фильтры, рекуператоры, иногда – ионизаторы). Недостатками таких систем являются: дорогостоящее оборудование; сложный монтаж; зависимость от напряжения в сети; затраты на электроэнергию.

Потребитель должен знать мощность включенных в схему вентиляторов

Основное же преимущество – корректная работа в любое время года, не зависимо от температуры. Кроме того, воздух, поступающий с улицы, очищается от вредных примесей и нагревается до комфортной температуры (при наличии в составе системы нагревателя воздуха или рекуператора).

Комбисистема

Смешанная вентиляция представляет собой приточную и вытяжную, при которых один их процессов естественных потоков заменяют принудительным. Приточная вентиляция помогает улучшить процесс подачи свежего воздуха в помещение. Для нее используют механические (оконные или стеновые приточные клапаны) либо электрические (вентиляторы, приточные установки).

Оборудованием для вытяжки являются вытяжные вентиляторы. Их устанавливают в вентиляционные отверстия в санитарных комнатах, монтируют и на кухне, в стене с выходом на улицу. Такие приборы значительно улучшают воздухообмен. Элементарная вытяжка для частного дома состоит из: клапана; вентилятора; вытяжной шахты; электродвигателя; воздуховода; дефлектора.

Самостоятельный монтаж вентиляции: основные этапы работы

Монтирование вентиляционной системы доступно любому, имеющему опыт работы с инструментами. Выполняя установку приточно-вытяжной вентиляции своими руками, необходимо учесть ряд правил и особенностей:

1. Сначала необходимо произвести расчет всех параметров для того, чтобы система полностью соответствовала помещению (к примеру: при объеме 350 кубометров подача воздуха должна выполняться со скоростью примерно 200 кубометров за один час).
2. Правильный расчет напрямую зависит:

от диаметра вентиляционных труб

Есть смысл монтировать прямоугольные вентканалы с пропорцией сторон 3:1. Это поможет сильно не сокращать высоту потолков, но уменьшить шум от движения воздуха.

длины воздуховодов

Чем длиннее вентканал, тем больше теряется в эффективности циркуляции воздуха.

производительности установленных в системе вентиляторов

После полного расчета длины и сечения всех каналов и суммарного расчета площади всех вентилируемых помещений можно подбирать установку, опираясь на показатели мощности в ее инструкции по эксплуатации.

1. Осуществляется установка специальных рукавов, всех необходимых частей строго в соответствии с предложенной схемой.
2. Профессионалы советуют в первую очередь проводить центральный воздуховод. Потом от него выполнять разводку во все комнаты, имеющиеся в доме или квартире.

В том случае, если вы самостоятельно занимаетесь монтажом системы вентиляции, не забудьте обратить внимание на настройку ее функционирования. Регулировка выполняется двумя способами – автоматически или вручную

Если вы заинтересованы в экономии потребляемой электроэнергии, то здесь подойдет ручной тип настройки.

Какой именно вариант устройства и монтажа вентиляции будет выбран, зависит от возможностей и требований конкретного случая. В одном случае хватит оконного и канального варианта, в другом потребуется установка приточно-вытяжной вентиляции с системой рекуперации. Главное, чтобы улучшенная или впервые монтируемая вентиляционная система полностью обеспечивала потребности в полноценной циркуляции воздуха, как залога комфортной и здоровой среды проживания.

Виды производственной вентиляции

Классификация промышленного вентилирования проводится по критериям локализации, направленности и способа функционирования. Рассмотрим подробнее.

По принципу функционирования

Естественная. Основывается на природной циркуляции воздушных потоков с разными температурой, давлением, плотностью. Тяжелый холодный воздушный поток вытесняет более легкий и теплый. В промышленном помещении этот процесс может происходить через естественные зазоры, неплотности оконных дверных проемов, либо организованные приточные и вытяжные проемы, закрытые решетками, дефлекторами.
Зависит от атмосферных условий, силы и направления ветра, времени года (зимой проветривание осуществляется лучше за счет сильной тяги). Данный способ подходит далеко не всем производствам, особенно там, где есть вредные выбросы от работающей техники. Может устанавливаться, например, в помещениях сельскохозяйственного направления.

Искусственная вентиляция. Если производство предполагает побочный эффект в виде токсичных теплогазовыделений, механическая вентиляция производственных помещений строго обязательна. Главная функция – отведение отработанного воздухопотока от рабочей зоны персонала, препятствие проникновению вредных паров в другие помещения, отсеки, а также подача свежего уличного воздуха (очищенного или неочищенного) общим потоком или адресно.
Организовывается при помощи механических средств подачи-отведения воздушных масс (приточных, вытяжных вентиляторов, крышных установок). Является более эффективным способом очищения, циркуляции воздухопотока внутри промышленного цеха.

По принципу локализации

• Общеобменная. Рассчитана на равномерное очищение всего цеха от вредных технологических тепловыделений, нормализуя температурно-влажностный показатель, скорость движения воздуха. Быстро справляется с небольшим процентом загрязнения воздушных масс.
• Местная вентиляция. Применяется, когда есть локализация большого количества токсинов, паров, задымленности и т.д. в определенном месте. Устанавливается непосредственно над источником повышенного теплогазовыделения. Могут использоваться вытяжные зонты или гибкий воздуховод, подключенный непосредственно к оборудованию. Применяется совместно с общей вентиляционной системой в качестве дополнительного очищающего воздух оборудования.
• Аварийная. Устанавливается и применяется в дальнейшем при экстренных случаях, например, пожаре, чрезмерном выбросе ядовитых веществ промышленным оборудованием, высоком уровне задымленности и др.

По принципу направленности потока

• Установки приточной вентиляции. Принцип действия основан на вытеснении холодным притоком теплого отработанного воздуха через организованные вытяжные проемы вверху цеха. Могут быть как естественной организации, так и механической.
• Установки вытяжной вентиляции удаляют отработанный воздухопоток вместе с частицами гари, дыма, ядовитыми парами, лишним теплом и т.д. Конструктивно могут быть общими или локальными, чаще всего с принудительным побуждением, так как естественным путем удалить загрязненный воздух довольно проблематично.
• Приточно вытяжная установка применяется наиболее часто, обеспечивает необходимую циркуляцию воздушных масс внутри промышленного цеха. Чаще всего с механическим оснащением (приточные, вытяжные вентиляторы).

Особенности систем естественного типа

Создание оптимальных условий для жизни и работы людей является достаточно сложным процессом, включающим в себя множество составляющих. Одной из них служит организация хорошей циркуляции воздуха в доме. При этом от правильности установки в наибольшей мере зависит функциональность вентиляционной системы. Несоблюдение технологии монтажа или пренебрежение строительными нормами неминуемо приведет к ухудшению микроклимата. Согласно СНиП, создание хорошего микроклимата в жилом помещении возможно лишь при поступлении 3 куб.м. свежего воздуха в час на каждый квадратный метр площади. Для производственных площадей этот показатель варьируется от количества работающих людей, площади помещения и должен быть не менее 20 м.куб/ч.

Система вентиляции большинства квартир, расположенных в домах старой постройки, основана на естественной циркуляции воздушных масс. Аналогичная схема используется для создания воздухообмена в частных домах и общественных зданиях небольшой площади. Свежий воздух поступает в помещение сквозь окна и двери, а выводится наружу через общий вентиляционный канал (в частных домах сквозь потолок и специальные продухи).

В погоне за повышением термоизоляционных свойств помещения многие стремятся заменить устаревшие деревянные окна и двери на новые пластиковые аналоги. Подобное действие приводит к нарушению циркуляции воздушных масс, которые не могут больше поступать в квартиру естественным путем. В этом случае выручит приточный оконный или стеновой вентиляционный клапан. Это простое устройство, которое не требует подключения к электросети. Модельный ряд приточных клапанов велик: от самых обычных шумозащитных до автоматических. Последние, при достижении определенной влажности, автоматически закрываются. Рекомендуется устанавливать клапан в стену на уровне форточки.

Пример клапана естественной приточной вентиляции

Правильно организованная приточная система вентиляция обеспечивает достаточное поступление свежего воздуха в помещение. Для увеличения циркуляции воздушных масс на промышленных объектах подобная система вентилирования применяется крайне редко, поскольку не способна организовать качественный воздухообмен на большой площади. Как правило, в аналогичных постройках используются иные схемы вентилирования такие, как механическая приточно-вытяжная или туннельная.

Наборная и моноблочная система вентиляции

Наборная система вентиляции собирается из отдельных компонентов — вентилятора, глушителя, фильтра, системы автоматики и т.д. Такая система обычно размещается в отдельном помещении — венткамере или за подвесным потолком (при небольшой производительности). Достоинством наборных систем является возможность вентиляции любых помещений — от небольших квартир и офисов до торговых залов супермаркетов и целых зданий. Недостатком — необходимость профессионального расчета и проектирования, а также большие габариты. В разделе состав систем вентиляции рассказывается о том, из каких компонентов собирается типовая наборная система.

В моноблочной системе вентиляции все компоненты размещаются в едином шумоизолированном корпусе. Моноблочные системы бывают приточные и приточно-вытяжные. Приточно-вытяжные моноблочные установки могут иметь встроенный рекуператор для экономии электроэнергии. Моноблочные системы вентиляции имеют ряд преимуществ перед наборными системами:

• Поскольку все компоненты расположены в шумоизолированном корпусе, уровень шума моноблочных приточных установок заметно ниже, чем в наборных системах. Благодаря этому моноблочные системы небольшой производительности можно размещать в жилых помещениях, в то время, как наборные системы, как правило, требуется устанавливать в подсобных помещениях или в специально обустроенных вентиляционных камерах.
• Функциональная законченность и сбалансированность. Все элементы приточной установки подбираются, тестируются и отлаживаются для совместной работы на этапе производства, поэтому моноблочные системы обладают максимально возможной эффективностью.
• Небольшие габариты. Например, моноблочная приточная вентиляционная система производительностью до 500 куб. м в час выполняется в прямоугольном корпусе высотой всего 22 см.
• Простой и недорогой монтаж. Установка моноблочной приточной системы занимает несколько часов и требует минимального количества расходных материалов.

Основные функции

Основной функцией естественного проветривания является обеспечение притока свежего воздуха извне и устранение загрязнённого пылью, излишней влагой и вредными парами отработанного воздуха внутри помещения.

Основные составляющие благоприятного качества жизни для человека: температура и влажность воздуха соответствуют санитарно-гигиеническим нормам, отсутствие углекислого и других вредных газов в жилом или производственном помещении, воздушный поток по комнате распределяется оптимально, не создавая сквозняков.

Для обеспечения комфортной воздушной среды используется вентиляционный клапан стеновой, представляющий собой технологический канал из пластика или металла. Клапан монтируется в стены или оконные проёмы и создаёт естественный приток воздуха за счёт перепада давления между прохладным уличным (более плотным) и тёплым воздухом в помещении. Перемещение воздушных масс осуществляется благодаря работе вытяжки или наличию вентиляционных каналов.

Состав элементов приточной вентиляции

Приточная вентиляция может включать в свой состав различные устройства, объединяемые системой воздуховодов и их фасонных частей в единую вентиляционную сеть. Основным узлом системы механической вентиляции любого типа является приточный вентилятор, который может быть осевого, радиального или диаметрального типа.

Наиболее важными техническими характеристиками вентиляторов является их мощность, тип питаемого напряжения, производительность подачи воздуха и создаваемое полное давление в рабочей зоне. Чем сложнее и/или протяженнее воздухопроводная сеть, тем выше должны быть эти параметры.

К другим основным элементам приточной вентиляции относятся воздухозаборные решетки, воздушные фильтры, воздушные и дроссельные клапаны, воздухонагреватели, воздуховоды и их фасонные части, воздухораспределительные устройства.

Фильтры для приточной вентиляции устанавливаются на входе приточных устройств и служат для очистки поступающего воздуха от насекомых, пыли и других посторонних частиц и мусора. По степени фильтрации воздуха они подразделяются на фильтры грубой, тонкой и особо тонкой очистки. Типы фильтрующих элементов могут быть сухие, влажные и электростатические.

Подогрев приточной вентиляции осуществляется при помощи воздухонагревателей (калориферов), устанавливаемых на входе в систему. Их нагревательные элементы могут быть электрического или водяного типа. Электронагреватели работают от бытовой электросети, водяные нагреватели подключаются к системе отопления здания.

Воздуховоды и их фасонные части могут быть выполнены из различных материалов (оцинкованная или нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы, пластик, полимерные композиции), жесткой или гибкой конструкции, иметь круглое или прямоугольное сечение, диаметр которого зависит от требуемой производительности системы.

Организованный и неорганизованный вид

Естественная вентиляция делится на два вида. Существует самопроизвольный вид (неорганизованный) и организованный. В первом случае, комната проветривается с помощью окон и ветра, а во втором — с помощью специальных отверстий, которые располагаются наверху комнаты.

Что касается организованного типа системы вентиляции, она бывает общеобменной и местной, а также делится еще на три подвида. Сегодня можно установить ярусную, гравитационную и аэрационную организованную вентиляцию.

Неорганизованная система вентиляция делится на инфильтрацию и проветривание.

Общеобменная и местная(локальная) системы проветривания

Общеобменная приточно вытяжная вентиляция работает везде, отсюда и название. Установки дают кислород порционно и убирают весь углекислый газ из помещения.

Общеобменная вентиляция с переменным расходом воздуха бывает комфортной и производственной. Первая используются в жилых домах, а вторая позволяет организовать производственный процесс.

Местная вентиляция работает на каком-то конкретном участке либо зоне. Его создают, чтобы организовать локальную подачу кислорода на рабочие места и удалить углекислый газ в местах его появления. Например, его используют на кухне над печкой.

Ярусная, гравитационная системы и аэрация

Ярусная автономная вентиляция используется во многоэтажном здании. Вентиляционные трубы прокладываются ярусами, отсюда и названия.

Гравитационная система применяется как в частном доме, так и на производстве. Работает по следующему принципу: через окна поступает чистый воздух, проникает в комнаты через щели дверей и диффузоры и вытесняет углекислый газ, который поднимается вверх по специальным решеткам и покидает здание.

Аэрационная система бывает канальной и бесканальной. Бесканальная работает от аэрационных фонарей, установленных в кровле, и фрамуг. Принцип ее действия прост: через открытие фрамуг по фонарям поступает свежий воздух и выходит углекислый газ.

Канальная аэрация работает благодаря дефлекторам на крыше и вентиляционным шахтам. Через первые устройства поступает кислород, а через вторые уходит загрязненный воздух.

Сама система обладает своими преимуществами и недостатками. В качестве плюсов можно назвать простоту в работе и низкую стоимость. К недостаткам относится зависимость от погоды.

Инфильтрация и проветривание

Инфильтрация действует всегда. Принцип ее действия прост: через маленькие щели в стене происходит циркуляция воздуха под действием атмосферного давления.

Проветривание происходит с помощью окон и дверей. Так же, как и в первом случае, происходит циркуляция воздуха под действием воздушных потоков атмосферы.

Виды вентиляционных систем

Вентиляция помещения бывает нескольких видов:

1. Естественная – так называемая вентиляция с естественным побуждением. Функционирует за счет разницы температуры и давления внутри и снаружи помещения.
2. Принудительная — приток и отток воздушных масс происходит за счет механических приборов (вентиляторов).
3. Комбинированная – только приток или отток воздушных масс происходит за счет механических приборов (вентиляторов).

Схема работы принудительных проветривателей

Принцип действия естественного типа вентиляции представляет собой приток чистого воздушного потока и отток уже загрязненного и насыщенного углекислым газом воздуха без использования механических средств. Поступление нового воздуха осуществляется через окна, форточки и открытые двери балкона. Вытяжка отработанного — через вентлюки, расположенные в санузлах, кухне и кладовках.

В небольших жилых помещениях естественной вентиляции вполне достаточно. Для многокомнатной квартиры или загородного 2- или 3-этажного дома потребуется установка принудительной приточно-вытяжной вентиляционной системы.

Чтобы понять, нужно ли модифицировать естественную вентиляцию, необходимо обратить внимание на определенные показатели наличия плохого воздухообмена и разобраться, что требуется усилить — приток или отток воздуха. Часто необходимо сделать принудительным как поступление воздуха, так и его вытяжку

Существует несколько признаков, свидетельствующих о том, что в квартире недостаточно хорошо функционирует вентиляция:

• повышенная влажность в летний период
• низкая влажность в зимнее время года
• на кухне, в санузле появляется плесень на стенах
• чувствуется постоянная духота
• воздух имеет запах пищи или канализационных стоков

Если обнаружены хотя бы несколько из вышеперечисленных факторов, то установка принудительной системы вентиляции является обязательной для данного помещения. Она поможет избавиться от различных заболеваний дыхательной системы всех жильцов дома или квартиры, наличия повышенного уровня углекислого газа, скопления неприятных запахов, развития патогенных микроорганизмов.

Достоинства принудительной (механической) приточно-вытяжной системы вентиляции:

1. Качественная фильтрация воздуха.
2. Увлажнение и ионизация частиц.
3. Процесс как подогрева, так и охлаждения воздуха.

Местная вентиляция.

Местная
вентиляция
предназначена для обеспечения
санитарно–гигиенических условий труда
непосредственно на рабочем месте, она
может быть
вытяжной и приточной.

Местная
вытяжная вентиляция
– система, при которой вытяжные устройства
в виде

зонтов,
укрытий и других приспособлений
размещаются непосредственно у мест
выделения вредных веществ и предназначены
для их улавливания и удаления.

Это
наиболее эффективный и дешевый способ,
обеспечивающий удаление максимального
количества вредных веществ при минимальном
объеме удаляемого воздуха.

Гигиеническое
значение местной вентиляции заключается
в том, что она полностью исключает или
сокращает проникновение вредных
выделений в зону дыхания работающих.

Экономическое
значение ее состоит в том, что вредные
вещества отводятся в больших концентрациях,
чем при общеобменной вентиляции, а
следовательно, сокращаются воздухообмен
и затраты на подготовку и очистку
воздуха.

Различают
следующие виды местных укрытий:

полностью
закрывающие источник выделения вредных
веществ;

находящиеся
вне источника выделения;

передувки.

Укрытия,
полностью закрывающие источник выделения
вредных веществ, наиболее эффективны,
но не всегда применимы по условиям
технологии.

В
качестве устройств местной вентиляции
можно использовать
капсуяирование, аспирацию. Наиболее
часто на производстве используют местные
отсосы.
Конструкция местного отсоса должна
обеспечивать максимальное удаление
вредных веществ с минимальным расходом
воздуха. В то же время она не должна
загромождать помещения и затруднять
работу обслуживающего персонала.

Вытяжные
зонты
представляют собой простые и наиболее
распространенные местные отсосы. Их
устанавливают для локализации вредных
выделений, имеющих тенденцию подниматься
вверх, например, при выделениях теплоты
или вредных веществ, которые легче
окружающего воздуха при незначительной
его подвижности в помещении. Зонты могут
быть как с естественной, так и с
механической вытяжкой.

Зонт
над источником вредных выделений
располагают на высоте 1,6–1,8 м над полом.
Наилучшие условия для равномерного
удаления вредных выделений создаются,
если угол раскрытия зонта не менее 60 °.
Лишь при малой высоте помещения
допускается увеличение угла до 90 °. В
современном технологическом оборудовании
отсосы предусматриваются в самой его
конструкции.

Вытяжные
шкафы
обеспечивают наибольшую локализацию
вредных выделений при

минимальном
расходе воздуха. Они выпускаются разных
модификаций.

Шкафы
с верхним отсосом
используются при значительных тепло–
и влаговыделениях. Для проведения работ,
связанных с выделением газов и паров
тяжелее воздуха, можно применять шкафы
с нижним отсосом.
Удобен в работе вытяжной
шкаф с комбинированным удалением
воздуха.
Портативный
шкаф с горизонтальной «улиткой» и
боковым отсосом воздуха
рекомендуется при работе с пылящими
веществами, так как «улитка» создавая
вращение воздуха, способствует осаждению
крупных примесей и пыли.

Всасывающие
панели
рекомендуется устанавливать в качестве
местных отсосов при работах, сопровождающихся
выделением вредных газов и пыли.

Бортовые
отсосы
предусматривают в случаях, когда к
соответствующим устройствам

необходим
доступ или подача изделий для обработки
осуществляется с помощью грузоподъемных
механизмов, т.е. пространство над
поверхностью выделения вредных веществ
должно быть свободным..

Воздушный
душ
представляет собой направленный на
рабочего поток воздуха, действие которого
основано на увеличении отдачи теплоты
человеком при возрастании скорости
обдувающего воздуха. Водовоздушные
души
применяют в тех случаях, когда температура
воздуха на рабочем месте превышает 30
°С.

Воздушные
и воздушно–тепловые завесы
служат для предупреждения проникновения
холодного воздуха внутрь зданий при
открывании наружных дверей или ворот.
Они применяются в случаях, если наружные
двери, ведущие в цехи, складские помещения,
вестибюли, а также у технологических
проемов отапливаемых зданий в районах
с расчетной температурой наружного
воздуха ниже –15 °С.

(голосов пока нет)

Загрузка...