Системы вентиляции

Под вентиляцией принято понимать воздухообмен в помещении, когда отработанный воздух удаляется и замещается свежим. Различают следующие типы вентиляции - естественную и с механическим побуждением, приточную и вытяжную, канальную и бесканальную, местную и общеобменную.

Вентиляция необходима с целью создания благоприятных условий для здоровья и самочувствия человека, сохранения оборудования и строительных конструкций здания, хранения материалов, продуктов, книг и т. д.

Одним из наиболее эффективных систем воздухообмена является вентиляция с механическим побуждением. Ключевыми элементами в организации такого воздухообмена являются вентиляторы. На сегодняшний день они широко используются для воздухообмена на промышленных предприятиях, для вентиляции квартир, торговых центров, бассейнов и др.

В вентиляционных системах вентиляторы предназначены для транспортирования воздуха от источника забора до помещения. Это устройства для перемещения газов со степенью сжатия не более 1,5 (то есть разность давлений на входе и выходе должно быть не более 15 кПа). В случае, если подача воздуха происходит посредством воздуховодов, то они должны быть выбраны таким образом, чтобы поток подаваемого воздуха смог преодолеть сопротивление вентиляционной сети, которое создается за счет изгибов и поворотов воздуховодов, наличием решеток, фильтров и т.д. Сопротивление сети вызывает перепад давления, и величина этого перепада является определяющим фактором при выборе данного устройства.

Осевые вентиляторы

Они просты по конструкции, технологичны и дешевы при изготовлении, что в значительной степени обуславливает их широкое применение. Конструкция предусматривает движение входящего и выходящего воздушного потока вдоль оси двигателя.

Первый в мире осевой вентилятор был смонтирован и успешно использовался в Англии в 1734 году. До сих пор они применяются в различных сферах деятельности. Помимо решения вопросов вентиляции помещений, они находят широкое применение в вентиляции квартир, в охлаждении электроники, в приточных установках, используются в турбовентиляторных авиационных двигателях, монтируются в аэродинамические трубы и т.д.

Наиболее выраженным примером осевого является пропеллерный. Он имеет низкую эффективность, которую можно повысить, встраивая его в цилиндрический корпус (в этом случае показатель эффективности пропеллерного типа возрастает до 75%). Если сразу за лопастным колесом закрепить направляющие лопасти, то его эффективность увеличится еще на 10 %.

Радиальные вентиляторы

Впервые был запущен в 1835 г. и использовался для проветривания алтайского рудника. Конструкция и производительность изначально предполагали его использование в промышленных целях. В первую очередь обусловлено это тем, что они способны создавать достаточно высокое общее давление за счет формы рабочего колеса и лопаток.

Всасываемый через заборное отверстие воздух под действием вращения ротора, за счет специальной формы лопаток также приобретает вращательное движение и посредством центробежной силы выбрасывается под прямым углом к заборному отверстию.

Лопатки могут иметь различную форму и расположение относительно оси ротора. В первом случае лопатки загнуты назад (иллюстрация B). Производительность в значительной степени зависит от давления воздуха. Они не рекомендуются для работы с загрязненным воздухом. При сохранении низкого уровня шумовых характеристик их эффективность достигает 80%.

Радиальные вентиляторы с лопатками загнутыми назад наиболее эффективны в узком спектре, находящемся в левой части кривой графика эффективности. А с прямыми лопатками, отклоненными назад, весьма эффективны для работы с загрязненным воздухом. Здесь можно добиться эффективности до 70%.

Прямые радиальные лопатки (иллюстрация R) предотвращают налипание загрязняющих веществ на лопастное колесо. Такой тип лопаток позволяет достигнуть эффективности до 55%.

В случае, если лопатки загнуты вперед (иллюстрация F), изменение давления оказывает незначительное воздействие на объем воздуха. А с загнутой вперед крыльчаткой имеют меньшие габариты, чем предыдущие и имеют оптимальные показатели в правой части графика эффективности, и соответствует примерно 60%. На сегодняшний день данный тип оборудования находит широкое применение в производственных целях.

Диагональные вентиляторы

Являются синтезом радиальных и осевых. Воздух, проходя сквозь него, движется в осевом направлении, а затем в лопастном колесе отклоняется на 45 градусов. Радиальная крыльчатка за счет центробежной силы, действующей в радиальном направлении, увеличивает статическое давление. Достигаемая эффективность - до 80%.

Диаметральные вентиляторы

Как правило, имеют форму продолговатого цилиндра и ротор в виде беличьей клетки - пустой в центре и лопатки вдоль периферии. Вместо стенок они имеют загнутые вперед лопасти. Забор воздуха происходит с фронтальной части. Воздух увлекается вращающимися лопатками, а затем благодаря диффузору приобретает ускорение в нужном направлении.

Они производят равномерный воздушный поток вдоль всей ширины ротора и имеют наиболее низкие шумовые характеристики. Несмотря на небольшой диаметр рабочего колеса, диаметральные тип способен подавать значительные объемы воздуха. Создаваемое ими давление сравнительно низкое, и тангенциальные вентиляторы, в основном, применяются в системах, где напор воздуха не важен - воздушные завесы, кондиционеры, фанкойлы и др.

Уровень их эффективности может достигать 65%.

Иные виды вентиляторов

В зависимости от конструктивного исполнения и назначения вентиляторы могут быть напольного, настольного, настенного, потолочного или канального исполнения, а также крышные.

Так наиболее простым примером вентиляции квартир является применение настольного или напольного типа.

Они, как правило, не имеют направляющего корпуса и служат только для перемешивания воздушных масс в помещении.

Немногим более эффективна вентиляция квартир, когда вентиляторы устанавливаются в оконные проемы, форточки или специальные проемы в стене. При этом, они работают на удаление воздуха из помещения, а поступление свежего воздуха происходит за счет естественной инфильтрации - притока воздуха через неплотности в элементах строения.

В случае если воздух только удаляется из помещения, а замена его новым происходит естественным путем, вентиляция называется вытяжной. В противном случае, когда воздух при помощи вентиляционной системы принудительно подается в помещение, вентиляция называется приточной.

Как правило, приточная установка для подачи свежего воздуха использует систему воздуховодов. Приточная установка позволяет производить забор свежего воздуха, его предварительную обработку (фильтрацию, подогрев или охлаждение, увлажнение или осушение) и транспортирование в помещение. Наиболее простая по конструкции приточная установка состоит из корпуса, вентилятора, фильтра и тена (электрического нагревателя).

Вентиляция квартир наиболее эффективна и оптимальна, когда объемы удаляемого и приточного воздуха сбалансированы. То есть, одновременно с одинаковой производительностью работают и приточная установка, и вытяжная вентиляция. Такие системы называют приточно-вытяжными.

По исполнению вентиляторы делятся на многозональные, канальные и крышные.

Отличительной чертой многозональных является корпус, позволяющий подключить одновременно несколько воздуховодов. Многозональные вид незаменим на объектах, где вытяжку воздуха (или наоборот его подвод) необходимо делать из нескольких помещений сразу. Их применение позволяет оптимизировать сети воздуховодов и сократить затраты на эксплуатацию всей вентиляционной сети в целом.

Канальные вентиляторы - наиболее распространенный вид оборудования для монтажа в вентиляционные каналы круглого и прямоугольного сечений. Они могут быть как осевого, так и радиального типа. Имея небольшие габариты, они могут монтироваться непосредственно в сечении воздуховодов.

Крышные, по определению, предназначены для установки на крышах зданий. В связи с более жесткими условиями эксплуатации (атмосферные осадки и постоянные ветровые нагрузки) их корпус изготавливается на усиленной раме из антикоррозионных материалов - оцинкованная или гальванизированная сталь, защитные эпоксидные покрытия и т.д. Они могут использоваться как для решения вопросов общей вентиляции, так и для местной, к которым относится вентиляция и вытяжка каминов, печей, газовых котлов и тому подобного оборудования.

Каждый тип вентилятора, в зависимости от предъявляемых к нему требований и условий эксплуатации, может иметь дополнительные конструктивные особенности - противопожарное исполнение, повышенную стойкость к вибрациям, пониженные шумовые характеристики, для дымоудаления, изготавливаться из материалов подходящих для агрессивных или запыленных сред, и т. д.

§ 47. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ РЕШЕНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ ПОМЕЩЕНИЙ В ЗДАНИЯХ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Эффективность вентиляции помещения в большой мере зависит от правильного выбора и расположения устройств для подачи и удаления воздуха. В первую очередь распределение параметров воздуха в объеме помещения определяется конструктивным решением приточных устройств. Влияние вытяжных устройств на скорость движения и температуру воздуха в помещении обычно незначительно. В то же время общая эффективность вентиляции зависит от правильной организации вытяжки воздуха из помещения.

Основные принципы организации вентиляции заключаются в следующем:

1)        местная вытяжная вентиляция должна локализовать вредные выделения в местах их образования, предотвращая распространение их по помещению

2)        приточный воздух необходимо подавать так, чтобы он, поступая в зону дыхания людей (обслуживаемую зону помещения), был чистым и имел температуру и скорость движения в соответствии с требованиями санитарных норм

3)        общеобменная вентиляция должна разбавлять и удалять вредные выделения, поступающие в помещение, обеспечивая в обслуживаемой зоне допустимые значения параметров — температуры, относительной влажности, скорости движения воздуха и концентрации вредных веществ в нем

4)        объемы приточного и вытяжного воздуха должны исключать с учетом воздушного режима здания перетекание загрязненного воздуха из помещений с выделением вредных веществ в другие помещения.

Выбор воздухораспределительных устройств и места расположения их в помещении зависит от назначения и габаритных размеров помещения, сочетания видов вредных выделений, требований, предъявляемых к воздушной среде, размещения в объеме помещения оборудования и рабочих мест и других условий. При этом следует учитывать конструктивное строительное решение здания. Правильное решение вентиляции определяет удобство монтажа и эксплуатации систем вентиляции, доступность системы для ремонта, хороший внешний вид помещения и, главное, высокую эффективность воздухообмена.

Решение вопроса подачи и удаления воздуха зависит от конкретных условий. Выбор этого решения можно основывать на следующих общих рекомендациях:

а)         траектория подачи приточного воздуха не должна пересекать загрязненные участки помещения, обеспечивая поступление в обслуживаемую рабочую зону чистого воздуха

б)        при значительных избытках явного тепла в помещении приточный воздух в холодный период года следует подавать с минимально допустимой температурой, имея в виду его подогрев за счет избытков тепла

в)         в теплый период года во всех случаях предпочтительней подача приточного воздуха в обслуживаемую (рабочую) зону помещений

г)         при решении воздухораздачи необходима проверка уровня температуры и скорости движения воздуха на рабочих местах при этом следует учитывать взаимное влияние струйных течений, стесненность струй ограждениями и технологическим оборудованием, свойство струй настилаться на поверхности и возбуждать циркуляционные потоки

д)        при недостатках тепла в помещении и выполнении вентиляцией функций системы отопления приточный воздух нужно подавать в обслуживаемую (рабочую) зону помещения.

Жилые и общественные здания. Наиболее простым примером организации воздухообмена является вентиляция помещений в жилых зданиях, общежитиях и гостиницах. По существующим нормам в этих зданиях устраивают вытяжную вентиляцию из верхней зоны помещений кухонь, санитарных узлов, ванных и душевых комнат, а в некоторых случаях и жилых комнат. Приточный воздух поступает неорганизованно через форточки и неплотности в ограждениях. Регулирование вентиляции и увеличение воздухообмена осуществляют открыванием окон.

В гостиницах повышенной категории рекомендуется организовывать приток воздуха в верхнюю зону жилых помещений номеров и удаление воздуха из помещений санитарных узлов и ванных комнат.

В административно-конторских зданиях объемом до 1500 м3 вентиляцию помещений осуществляют в виде вытяжки из их верхней зоны с неорганизованным притоком через окна. В зданиях большего объема вытяжку из верхней зоны помещений компенсируют притоком также в их верхнюю зону («сверху — вверх»). Расход воздуха, подаваемого в помещения и удаляемого из них, принимается таким образом, чтобы исключить перетекание воздуха из одних помещений в другие.

В общественных зданиях (детские учреждения, общеобразовательные школы, лечебно-профилактические учреждения, высшие и средние учебные заведения, магазины и т. п.) вентиляцию основных помещений осуществляют также по схеме «сверху — вверх», т. е. и приточные и вытяжные отверстия располагают в верхней зоне помещения В больших помещениях (залах, аудиториях) вытяжку частично можно осуществлять из нижней зоны помещения. В высоких помещениях при больших тепловых нагрузках от светильников выпуск. воздуха следует предусматривать ниже светильников, а удаление его— под светильниками или через конструкцию светильников.

В помещениях с высокими витражами при отсутствии нагревательных приборов под ними приточный воздух целесообразно подавать через продольные щели в полу под окнами настилающимися струями. Приточный воздух можно подавать со стороны одной из торцовых стен помещения или со стороны двух торцовых стен навстречу друг другу, что значительно снижает скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне. В этих же помещениях при гладком потолке может быть организована подача приточного воздуха настилающимися на потолок струями через плафоны.

В некоторых специфических помещениях, например операционных, наркозных, рентгеновских кабинетах, фото- и химических лабораториях, аккумуляторных и т.п. подачу и удаление воздуха осуществляют на разных уровнях в соответствии с рекомендациями специальных норм.

Схема организации воздухообмена в зрительных залах театров, кинотеатров и клубов зависит от их размеров, режимов эксплуатации и климатических особенностей района. Для этих помещений рекомендуются следующие схемы решения вентиляции:

а)         в залах без балконов с числом мест до 400 подача воздуха в верхнюю или среднюю по высоте зону помещения

б)        в залах без балконов с числом мест более 400 подача воздуха в верхнюю зону помещения горизонтальными сосредоточенными струями через отверстия в торцовой стене или через решетки либо плафоны в потолке, направляющие воздух вдоль потолка в сторону сцены или экрана

в)         при наличии балкона дополнительно предусматривается приток воздуха через отверстия в задней стене под балконами в количестве, пропорциональном числу мест, расположенных в подбалконном пространстве

г)         вытяжка осуществляется через отверстия в потолке или в верхней части стен у сцены или экрана

д)        в холодный период года часть удаляемого воздуха поступает на рециркуляцию.

В зданиях предприятий общественного питания схема вентиляции определяется назначением помещений. В обеденных и торговых залах воздух подают в верхнюю зону помещений, а удаляют из верхней зоны и через отверстия (раздаточные окна, двери) в технологические помещения. В горячих цехах (кухнях) и мойках воздух подают в рабочую зону, а удаляют через местные отсосы и из верхней зоны.

Промышленные здания. При организации воздухообмена в помещениях промышленных зданий возможно применение следующих схем:

а)         «снизу — вверх» — при одновременном выделении тепла и пыли в этом случае воздух подают в рабочую зону помещения, а удаляют из верхней зоны

б)        «сверху — вниз» — при выделении газов, паров летучих жидкостей (спиртов, ацетона, толуола и т. п.) или пыли, а также при одновременном выделении пыли и газов в этих случаях воздух подают рас- средоточенно в верхнюю зону, а удаляют местной вытяжной вентиляцией из рабочей зоны помещения и системой общеобменной вентиляции из его нижней зоны (возможно частичное проветривание верхней. зоны)

в)         «сверху — вверх» — в производственных помещениях при одновременном выделении тепла, влаги и сварочного аэрозоля, а также во вспомогательных производственных зданиях при борьбе с теплоизбыт- ками обычно в этих случаях воздух подают в верхнюю зону помещения и удаляют из его верхней зоны

г)         «сИизу — вверх и вниз» — в производственных помещениях при выделении паров и газов с различными плотностями и недопустимости их скопления в верхней зоне из-за опасности взрыва или отравления людей (малярные цехи, аккумуляторные и т. д.) в этом случае подачу приточного воздуха осуществляют в рабочую зону, а общеобменную вытяжку — из верхней и нижней зон

д) «сверху и снизу — вверх» — в помещениях с одновременным выделением тепла и влаги или с выделением только влаги при поступлении пара в воздух помещения через неплотности производственной аппаратуры и коммуникаций, с открытых поверхностей жидкостей в ваннах и со смоченных поверхностей пола в этих случаях воздух подают в две зоны — рабочую и верхнюю, а удаляют из верхней зоны. При этом для предотвращения туманообразования и капели с потолка приточный воздух, подаваемый в верхнюю зону, несколько перегревают по сравнению с воздухом, подаваемым в рабочую зону.

Вентиляция помещений достигается удалением из них нагретого или загрязненного воздуха и подачей чистого наружного воздуха.

— регулируемый воздухообмен в помещениях система мероприятий для осуществления воздухообмена

ВЕНТИЛЯЦИЯ ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ, вентиляционные системы.

ознакомиться с имеющимися проектными материалами по отоплению и вентиляции. а также с технологической частью проекта обследуемого помещения

ВЕНТИЛЯЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ. Вентиляционные устройства и системы в жилах зданиях должны обеспечивать воздушный баланс в помещениях и требуемые.

При проектировании вентиляции прежде всего необходимо определить: способ вентилирования отдельных помещений и всего здания в целом

Для вентиляции и кондиционирования воздуха снортивно-оздоровит. зрелищных, торговых и т.п. зданий необходима оптим. схема организации воздухообмена в помещениях большого.

Система вентиляции регулирует воздухообмен для создания в помещениях воздушной среды, благоприятной для здоровья.

Таким образом, естественный воздухообмен зависит от случайный факторов

Источники: http://air56.ru/sistemy_ventilyacii, http://www.bibliotekar.ru/otoplenie-ventilyacia/36.htm