Приточная вентиляция: назначение, особенности и принцип действия

Характеристики вентиляции механического типа

Вентиляционная система‚ при помощи которой воздух подают и удаляют с использованием дополнительных побудителей на внушительные расстояния‚ называется механической. Есть и другие названия у этого вида вентиляции — принудительная и искусственная.

Применяют ее как для обеспечения технологических процессов на различных производствах, так и для создания комфортных условий для человека.

Простым в установке и эксплуатации прибором, обеспечивающим вытяжку отработанного воздуха из ванных комнат, кухонь и санузлов частных домов, является система вентилирования с автоматическим микропроцессором:

Механическая вентиляция‚ в отличие от естественной‚ не зависит от внешних условий. Она полностью подконтрольна и управляема. Воздух‚ подаваемый в помещение‚ проходит обработку и при отлаженной системе все его параметры отвечают стандартам. Выбросы также поступают в атмосферу уже очищенными от вредных включений до нужной степени.

Механическая система включает приборы и оборудование — автоматику вентиляторы‚ пылеулавливатели‚ нагреватели воздуха‚ электродвигатели. Все это потребляет много электроэнергии

Наличие механической вентиляционной системы позволяет оптимально распределить воздух с подачей его к конкретному месту. С ее помощью вредные выбросы улавливают у источника их образования не позволяя загрязнить воздух всего помещения.

Недостаток механической вентиляции — большие финансовые вложения при ее монтаже и эксплуатации. Чтобы пользоваться всеми ее преимуществами‚ придется бороться с загрязнением каналов‚ регулярно выполнять замену фильтров.

Если установлен вентиляционный фильтр с функцией рекуперации тепла‚ нужно перед наступлением летнего периода переходить на летний вкладыш. Если оставить зимний вариант‚ он будет снижать эффективность вентиляции.

Механическая вентиляция бывает как местной‚ так и общеобменной. Последнюю реализуют в 2 вариантах — бесканальном и канальном. Замещение воздуха в канальной системе происходит при помощи вентиляторов — центробежных или осевых‚ эжекторных установок.

На производстве для вытяжки чаще применяют эжекторные установки‚ особенно там‚ где присутствую взрывоопасные газы. Использование обыкновенных вентиляторов здесь недопустимо‚ т.к. они могут искрить в случае возникновения неисправности. Их установку практикуют при монтаже приточной или приточно-вытяжной системы

Агрегаты для локальной вытяжной системы

Существующие укрытия, которыми комплектуются системы вытяжной вентиляции, делятся на несколько специализированных категория:

• агрегаты, установленные на источнике загрязнения;
• решения, перекрывающие собой источник загрязнения;
• изделия-передувки.

На практике огромной популярностью пользуются агрегаты, с помощью которых источник распространения опасных веществ локализуется в определенной зоне. Впрочем, подобные решения далеко не всегда удобно и целесообразно применять. Им на смену пришли более современные вытяжки с отводом в вентиляцию:

• металлические и поликарбонатные зонты с функцией вытяжки;
• локальные отсасывающие агрегаты;
• мощные вытяжные шкафы;
• капсулированные решения;
• отвод выделений из корпуса станков и рабочих агрегатов;
• витринные, фасонные и бортовые решения.

Системы местной вентиляции очень распространены в местах, где необходимо обеспечить требуемые нормы по воздухообмену в конкретной, локальной зоне.

Вытяжные зонты – самые популярные и распространенные конструкции отсосов. Ими оборудуют небольшие рабочие зоны (столы для пайки, готовки). Опасные примеси оперативно собираются и перенаправляются вверх, после чего отводятся. Вентиляция для вытяжки функционирует как посредством естественной тяги, так и принудительной.

Специализированные отсосы – вытягивают нежелательные и потенциально опасные вещества с минимальным расходом кислорода. Промышленная вытяжная вентиляция зачастую представлена несколькими местными агрегатами. Основная их особенность – они не препятствуют работе.

Вытяжные шкафы – одни из самых эффективных решений для принудительного удаления вредных испарений, веществ, формируя при этом минимальный уровень воздухообмена. В продаже представлено несколько разновидностей таких шкафов:

• с устройством верхнего отвода, посредством которого удаляется горячий и влажный воздух;
• с удалением загрязненных потоков боковой конструкции – речь идёт о некотором аналоге «улитки», для сбора остаточных продуктов;
• с отводными решениями комбинированного типа, находящимися снизу агрегата.

Локальные вытяжки: а — вытяжной шкаф; б — витринное укрытие; в — укрытие-кожух для заточного станка; г — вытяжной зонт; д — зонт-козырек над открытым проемом печи; е — вытяжная воронка при сварке крупногабаритных изделий; ж — нижний отсос; з — боковой отсос; и — наклонная вытяжная панель; к — двухбортовой отсос от гальванической ванны; л — однобортовой отсос с передувкой; м — кольцевой отсос для ручного сварочного пистолета

Вентилятор, расположенный в системе воздухообмена, создает завихрение потока таким образом, чтобы пыль локализировалась в небольшой зоне, а не распространялась по комнате. Пример такой установки – сварочный пост, где принудительная вытяжная вентиляция представлена небольшим шкафом. Отсос в них располагается вверху конструкции.

Если речь идёт об отводе неопасных веществ, то скорость движения допускается в следующих пределах:

• 0.5 – 0.7 м/c;
• 1.1 – 1.6 м/с – для тех случаев, когда из помещения отводятся ядовитые примеси, металлические испарения.

Вытяжные шкафы устанавливают в химических лабораториях

Что касается всасывающих панелей, то их применяют в случаях, когда воздух в замкнутом пространстве насыщен ядовитыми газами, пылью и теплом. Панель располагают так, чтобы ядовитые составы находились на максимальной удаленности от работника. Вытяжные трубы для вентиляции дополняют встроенным двигателем и оперативно удаляют опасные суспензии. Рассматриваемые установки используют на сварочных постах, при обработке крупных изделий. От сварки они располагаются на удаленности до 3.5 м, оборудуются вентиляторами с одним или двумя двигателями.

Скорость движения воздушных масс должна соответствовать следующим критериям:

• от 3.5 до 5 м/с, если речь идёт о выделении горячей пыли;
• от 2 до 3.5 м/с, если при работе выделяются ядовитые или непыльные суспензии.

Специалисты акцентируют внимание на одном важном моменте – монтаж вытяжной вентиляции осуществляют при условии, кто 1 м2 панели отводит 3.3 тыс. м3 воздуха ежечасно

Бортовые отсосы актуальны для случаев, когда источник загрязнения удерживается в вертикальном положении, при помощи специальных подъёмников. Подобные установки получили широкое распространение в цехах, где проводится гальваническая обработка металлов, при которой опасные вещества наливают в специальную ёмкость, а затем засасываются через небольшое отверстие.

С конструктивной точки зрения вытяжная вентиляция производственных помещений представляет собой несколько воздуховодов, входные отверстия которых имеют узкую форму (до 10 см), располагаются они у краев ванны.

Алгоритм выполнения работ

Компании, занимающиеся профессиональным монтажом вентиляционных систем, действуют по следующему плану:

1. Разработка проекта (учитываются как нормы СНиП, так и пожелания заказчика).
2. Сборка каналов воздухоотвода.
3. Установка оборудования, входящего в конкретную систему: кондиционеров, увлажнителей, калориферов и т.д.
4. Запуск и наладка.
5. Сдача в эксплуатацию.

Рассмотрим, как эти шаги можно повторить самостоятельно.

Проект и расчёт

Понадобится план жилья. Нужно знать расположение комнат и объём каждого помещения.

На плане выбирается и отмечается расположение будущих элементов вентиляции. При этом нужно руководствоваться рядом принципов:

1. Вход свежего воздуха монтируется в нижней части дома.
2. Если входов будет несколько, они равномерно распределяются по всем сторонам жилья, если же вход планируется один, лучше предпочесть северную стену дома.
3. По системе труб, которую лучше всего установить в потолочном пространстве, чистый воздух должен разводиться по всем жилым комнатам.
4. Приток воздуха должен располагаться от жилых комнат в сторону санузла и кухни.
5. Выход воздуха монтируется в противоположной части дома, дальше от входа.
6. Выход нужно устраивать в верхней части стены и дома.
7. Наилучшим решением будет установить принудительную вытяжную вентиляцию над плитой и в санузле.
8. Нельзя располагать вытяжные решётки возле батарей – будет улетучиваться самый прогретый воздух.
9. В квартирах естественная вытяжная вентиляция устанавливается при строительстве.

Чтобы рассчитать производительность вентиляционной установки нужно знать общий объём дома/квартиры. Минимально система должна обновлять весь этот объём примерно за 2 часа. А в идеале за 30 минут.

Площадь дома умножаем на высоту потолков,- получаем объём (например, 85 м2 х 2,3 м = 195,5 м3.)

Если считать по всем правилам, 195,5 х 2 = 391 м3/ч (округляем до 400 м3/ч).

В экономном варианте делим объём на два (пример: 195,5:2 = 97,75). Получается, что для данного дома подойдёт вентиляция от 100 до 400 м3 в час.

В офисах, где плотность населения выше, чем в квартире, мощность системы берётся исходя из количества людей в комнате: 60 м3/ч на человека.

Чтобы определить производительность самодельной вентиляционной системы, нужно учесть производительность вентилятора, сечение и длину воздуховода. Также погрешность будет тем выше, чем больше в системе поворотов и дополнительных элементов, таких, как увлажнители, калориферы и т. д.

Чем больше протяжённость воздуховода и чем больше в нём разветвлений, тем мощнее нужно устанавливать вентилятор. Его работа должна с лихвой перекрывать все потери давления.

Сборка каналов

Монтаж воздуховодов начинают после окончания штукатурных работ, но до того, как в доме будет выполнена чистовая отделка.

Материалом для самодельных каналов могут стать ПВХ, гофра или металлические трубы.

Рукава крепятся под потолком, согласно разработанной схеме.

Хорошо, если каждая комната будет иметь свой отдельный рукав.

После того, как закреплены все трубы внутри дома, перфоратором делается отверстие притока и заборник воздуха. Для защиты от насекомых на него устанавливается сетка и небольшой навес от непогоды. Хотя отверстие и должно быть ниже вытяжного, но не стоит его монтировать на уровне ближе 2 метров от земли.

Нельзя недооценивать давление, которому будут подвержены трубы – все стыки и крепления должны быть сделаны надёжно. Именно разгерметизация каналов – самая частая проблема в самодельных вентиляционных системах.

Оборудование

На этом этапе устанавливаются элементы и механизмы, которые призваны сделать жизнь комфортнее. Их набор может быть разным, но их устанавливают в следующем порядке (если смотреть от входного отверстия):

• очистительный фильтр;
• калорифер, который подогреет воздух зимой (он может быть с блоком, управляющимся дистанционно);
• вентилятор;
• рекуператор;
• кондиционер, который охладит воздух летом (устанавливается перед самым выходом воздуха в комнату).

В самом конце делается выходное отверстие (если требуется). Если оно проходит сквозь кровлю, по неотапливаемому чердаку, трубы должны быть утеплены. Монтируется и подключается вытяжной вентилятор.

Заключительные работы

Прокладываются силовые кабеля, подключаются к сети электроприборы, делается заземление. Проводится пробный пуск системы и проверяется правильность функционирования всех элементов.

После того, как будут выполнены декоративные отделочные работы, и вентиляция скроется потолком, выводятся диффузоры (декоративные решётки).

Какие силовые исполнительные устройства не требуют контроля целостности.

1. Промежуточное реле.

Реле должны потреблять минимальную мощность и коммутировать максимальное напряжение. То-есть лучше всего применять электронное реле.

В свою очередь уже реле чем-то управляет.

Существуют промежуточные электронные реле 220В, ток срабатывания которых до 0.25А и следовательно ими можно управлять, коммутируя силу слаботочными адресными релейными модулями «Рубеж».

Промежуточное реле PK-1P стоит 680р, коммутирует 16А 220В и потребляет при срабатывании 220В 0.05А.

Вот это я понимаю релейный усилитель!

2. Независимый расцепитель.

Сигнал пожарной сигнализации подает питание на расцепитель и расцепитель выключает автомат.

Но как из пожарной сигнализации подать сигнал 220В на расцепитель?

При помощи любого реле, способного коммутировать 220В.

Но стоит помнить, что независимый расцепитель — устройство, осуществляющее механическую работу и его ток потребления больше, чем катушки реле.

Вот параметры управляющих сигналов для самых распространенных независимых расцепителей S2C-A.

Видим, что ток срабатывания S2C-A2 при 230В составляет 1А. То-есть слабые реле слаботочных релейных модулей не все подойдут.

Заманчиво управлять слаботочным независимым расцепителем S2C-A1, напряжение срабатывания которого 12..60В.

Но вот ток срабатывания … для 12В составляет 2.2А. Сомнение вызывает что ток срабатывания для 24В 4.5А — больше, чем для 12В, хотя должен быть меньше.

Сработать такой расцепитель при помощи «С2000-КПБ» будет на грани фола, поскольку максимальный ток коммутации блока 2.5А. Ток коммутации «С2000-СП2 ИСП.02» — 3А.

Успокаивает то, что время работы расцепителя 10мс.

Независимый расцепитель — это хороший способ управления, если для запуска сложной вентсистемы требуется дополнительное внимание: вентсистема не запустится просто после снятии тревоги. Для включения системы необходимо ногами прийти к выключенному расцепителем автомату. Для включения системы необходимо ногами прийти к выключенному расцепителем автомату

Для включения системы необходимо ногами прийти к выключенному расцепителем автомату.

Но тут есть один интересный момент. Позволю себе привести цитату из нормативной базы:

СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003

12.3 Для зданий и помещений, оборудованных автоматическими установками пожаротушения или автоматической пожарной сигнализацией, следует предусматривать автоматическое блокирование электроприемников систем воздушного отопления, вентиляции, кондиционирования, автономных и оконных кондиционеров, вентиляторных доводчиков, воздушно-тепловых завес и внутренних блоков кондиционеров (далее — системы вентиляции), а также электроприемников систем противодымной вентиляции с этими установками (или пожарной сигнализацией) для:

а) отключения при пожаре систем вентиляции, кроме систем подачи воздуха в тамбур-шлюзы помещений категорий А и Б, а также в машинные отделения лифтов зданий категорий А и Б. Отключение может производиться:

централизованно, прекращая подачу электропитания на распределительные щиты систем вентиляции;

индивидуально для каждой системы.

При использовании оборудования и средств автоматизации, комплектно поставляемых с оборудованием систем вентиляции, отключение приточных систем при пожаре следует производить индивидуально для каждой системы с сохранением электропитания цепей защиты от замораживания. При невозможности сохранения питания цепей защиты от замораживания допускается отключение только вентилятора подачей сигнала от системы пожарной сигнализации в цепь дистанционного управления вентилятором приточной системы. При организации отключения при пожаре с использованием автомата с независимым расцепителем должна проводиться проверка линии передачи сигнала на отключение.

В выделенной фразе о проверке линии передачи сигнала кроется жирная проблема. Независимый расцепитель то скорее всего будет на 220В! И у нас возникает проблема непрерывного контроля целостности цепи управления 220В.

3. Контактор (пускатель).

Сухие контакты реле размыкают цепь самоподхвата магнитного пускателя.

Плюс такого подхода — при снятии тревоги не надо идти ногами к щитам управления.

Так, например, имеет смысл управлять огнезадерживающими клапанами ОЗК: сняли тревогу — ОЗК сами открылись.

На катушке ПМЕ 211 ток всего лишь 0,1А. Но все равно применение слаботочного адресного релейного модуля некоторых адресных систем под вопросом, поскольку это ток непрерывного воздействия.

Особенности местной вентиляции

В отличие от всех вышесказанных систем обеспечения вентиляции, которые относятся к общеобменным типам, то есть таким, что проветривают сразу все пространство помещения, местные вентилируют только определенные места.

При этом подобные системы могут как подавать воздух в нужные места – местная система вентиляции приточного типа, так и выводит из них отработанную смесь – вытяжная система.

Местная система приточного действия

Среди приточных систем, используемой в конкретных местах, выделяют:

• воздушные души;
• завесы;
• оазисы.

Первый тип – это сосредоточенный воздушный поток, подаваемый на значительной скорости в конкретную точку помещения, чаще всего – рабочее место.

Завесы используются для создания перегородок из воздуха или же смены направления, в котором движется воздушный поток.

Последний тип – отгороженные от всего помещения участки, в которые направляется поток воздуха невысокой температуры.

Вентиляция местного использования

Вентиляция местного назначения на производстве

Подобная система используется тогда, когда полностью локализовано место, где происходит образование загрязнений. При этом практически всегда есть необходимость не допустить перемещение загрязнений на всем пространстве комнаты.

Самую большую эффективность в подобных случаях имеют отсосы – разновидности укрытий-шкафов, боковых отсосов, зонтов, кожухов для всевозможных приборов и тому подобного.

Зачастую их использование отличается высокой эффективностью, поскольку оперативно выводят загрязнения прямо с рабочих мест, предотвращая их появление на остальной части пространства. Поскольку вместе с этим возникает высокая концентрация загрязняющих веществ, работа системы позволяет добиться прекрасного санитарного эффекта, вместе с этим она выводит совсем немного воздушной смеси.

Но системы местного действия не способы решать всех требований, выдвигаемых к вентиляции. Так, далеко не все загрязнения в воздухе локализованы, чаще они рассредоточены по всему доступному пространству. Вместе с этим подача воздушной смеси в отдельные части или же вывод ее из них не обеспечивает достижения требуемых параметров воздушной среды.

Зачем нужна вентиляция?

Вентиляционная система

Первоначально важно знать о том, зачем вообще нужно создавать данную систему в различных производственных помещениях, а также какие функции при этом она выполняет. Сюда можно отнести:

1. Создание оптимальных условий работы для людей, поскольку даже сложные и специфические производства, которые связаны с выбросом в воздух различных примесей, пыли или других загрязнений, могут быть безопасными, если правильно установить систему, а также периодически и качественно производить техническое обслуживание вентиляции, чтобы она всегда была чистой и не забивалась.
2. Обеспечение пожарной безопасности, поскольку из воздуха убираются все ненужные элементы, которые при возникновении искры могут спровоцировать возгорание.
3. Устранение неприятных запахов, которые обычно в большом количестве имеются на совершенно любом производстве, причем они возникают даже тогда, когда происходит изготовление продуктов питания.
4. За счет формирования оптимальных условий в отношении чистоты воздуха и влажности помещения. Люди, которые работают в здании, всегда чувствуют себя очень хорошо, а также существенно повышается их работоспособность, что считается важным моментом для совершенно любого производства.

Роль очистки воздуха в промышленных вентиляционных системах

В современных вентиляционных системах огромную роль играет очистка загрязненного воздуха. Она бывает нескольких типов:

• Гравитационная. Как правило, это пылеосадочные камеры, которые применяются на производствах с сильным пылеобразованием. Они применяются для осаждения наиболее крупных частиц, в воздухе.
• Инерционная, сухого типа. Они могут быть циклонные и жалюзийные. Различаются по конструкции и компактности, но служат для очистки воздуха от неслипающейся пыли.
• Инерционная, мокрого типа. Эффективно удаляют пыль из воздуха методом его увлажнения.
• Тканевые фильтры. Они очищают воздух, накапливая его в специальной ткани.
• Пористые воздушные фильтры имеют свойство накапливать большое количество загрязнений из воздушного потока, в многочисленных порах фильтрующего элемента.
• Электрофильтры очищают воздух от механических примесей посредством их электрического заряда, после чего, загрязнения оседают на одном из электродов фильтра.

Существуют сорбционно-каталитические, акустические, плазмокаталитические фильтры, которые применяют для очистки воздуха в промышленных вентиляционных системах.

Основные этапы проектирования промышленной вентиляции

1. Расчет воздухооборота в каждом производственном помещении.
2. Основная задача, которую должна решать вентиляционная система.
3. Локализация выделяемых вредных веществ и ее предельно допустимые значения.
4. Выбор систем очистки воздушных потоков.
5. Технико-экономическое обоснование предполагаемого приточно-вытяжного оборудования.

Проектирование состоит из следующих основных этапов:

• Составление технического задания. Заказчик самостоятельно или с помощью специалистов занимается его разработкой. В тех.задании учитывается множество факторов, такие как: планировка производственных помещений, материал, из которых изготовлена постройка, толщина стен, количество и график работы персонала, некоторые особенности технологического процесса.
• Расчеты, которые производит инженер-проектировщик промышленных вентиляционных систем, руководствуясь нормативными документами и существующими стандартами. В расчеты входят такие значения как:
  • Воздухообмен – это с какой периодичностью, воздух в помещении будет полностью заменяться на новый. Основным показателем этого значения будет .
  • Климатические параметры для конкретной постройки. Расчеты производятся отдельно для холодного времени года, для переходного периода и для теплого времени года. Заказчик проекта сам определяет в тех. задании, какие микроклиматические показатели он хотел бы получить.
  • Воздуховоды. Благодаря расчету воздуховодов выбирается оптимальный вариант материала, из которого они должны быть изготовлены, их сечения и формы.
• Следующий этап проектирования — это выбор оборудования. Здесь учитываются экономическое обоснование целесообразности применения того или иного типа оборудования, произведенные ранее расчеты, особенности планировки помещения и технологического процесса.
• Завершающий этап проектирования вентиляции промышленного объекта – это составление чертежей, схем, графиков и пояснительных записок. На основании этого, инженер проектировщик составляет технико-экономическое обоснование всего проекта.

Лекция
7. Вентиляция

1.Вентиляция
производственных помещений

2.Назначение
и классификации систем вентиляции

3.Естественная
вентиляция

4.Искусственная
вентиляция

Особенности приточно-вытяжной вентиляции

Приточно-вытяжная вентиляция взаимодействует с двумя разными по составу и назначению потоками воздуха, которые впоследствии обрабатываются.

В ПВВ всё необходимое оборудование и дополнительные системы размещены в едином каркасе, который можно устанавливать внутри лоджии, на чердаке, на стене снаружи дома и т.д.

Специальная конструкция установки предоставляет широкие возможности по обеспечению вентилирования практических любого количества комнат в здании.

Кроме основной функции перемещения воздуха, приточно-вытяжная вентиляция включает в себя следующий арсенал вспомогательных подсистем и дополнительных функций.

Среди которых следующие:

• охлаждение и подогрев воздуха;
• ионизация и увлажнение частиц;
• обеззараживание и фильтрация воздуха.

Рассмотрим типичный рабочий цикл приточно-вытяжной системы вентилирования, которая базируется на двухконтурной модели транспортировки.

На первом этапе происходит забор холодного воздуха от окружающей среды и вытяжка тёплого воздуха из помещения. С обеих сторон воздух проходит систему очистки.

После холодный воздух передаётся в калорифер (нагреватель) — характерно для ПВВ с рекуперацией тепла. Кроме того, тепло холодному газу передаётся от вытяжного тёплого воздуха — характерно для обычных систем.

После нагревания и обмена теплом вытяжной отработанный воздух отводится через внешний канал, а нагретый свежий воздух подаётся в помещение.

Популярная компоновка вентиляционного модуля включает теплообменную камеру (рекуператор), в которой происходит обмен тепловой энергии между встречными потоками воздуха. В любом случае каждый поток проходит через двойную систему фильтрации

Главными принципами работы приточно-вытяжной вентиляции являются эффективность и экономия.

Классическая схема приточно-вытяжной вентиляции имеет следующие преимущества:

• высокая степень очистки входного потока
• доступная эксплуатация и обслуживание съёмных элементов
• целостность и модульность конструкции.

Для расширения функционала приточно-вытяжные установки оснащают вспомогательными блоками управления и контроля, фильтр-системами, датчиками, автотаймерами, шумоглушителями, сигнализаторами перегрузки электродвигателей, рекуперативными блоками, поддонами для конденсата и т. п.