Создание микроклимата. Системы вентиляции. Осушение и увлажнение воздуха.

Системы вентиляции.
Вентиляция (происходит от лат. "ventilatio" - проветривание). Различают два основных типа:

Система вентиляции с естественным побуждением (гравитационная).
Система вентиляции с механическим побуждением.

Системы вентиляции с естественным побуждением (гравитационная).
Система вентиляции с естественным побуждением (гравитационная) основана на принципе естественной конвекции, или воздушном движении, вызванном различием плотности и давления воздуха, а также в результате воздействия ветрового давления (эффект дефлекции). Имеет наиболее широкое распространение из-за простоты конструкций, наличия наработанных типовых схем, низких эксплуатационных затрат.

Для организации системы вентиляции домов с естественным побуждением на этапе подготовки проектной документации по разделу АС (архитектурно-строительные решения) в строительных конструкциях здания закладываются специальные вентиляционные каналы-коллекторы, обеспечивающие вытяжку. Приток обеспечивается за счет естественного поступления воздуха через неплотности дверных и оконных проемов, либо через специальные приточные клапаны, установленные в оконных или стеновых конструкциях. Расход приточного воздуха контролируется специальной гигрорегулируемой мембраной. Недостатками систем вентиляции домов с естественным побуждением являются:

Низкая эффективность в зданиях с герметичными оконными и дверными блоками;
Эффективность вентиляции с естественным побуждением значительно изменяется в периоде (из-за сезонного изменения температурных параметров в течение года).

Частным случаем системы естественной вентиляции домов является система автоматического проветривания. Существуют два способа ее реализации: установка устройства автоматического открытия и закрытия створки окна (посредством электропривода), монтаж устройства микропроветривания (в оконную или стеновую конструкцию интегрируется приточный клапан, обеспечивающий непрерывный приток свежего воздуха).

Устройства автоматического открытия и закрытия створки окна достаточно просты в монтаже. На раму окна устанавливается привод, а рычажный или гидравлический механизм крепится на створку окна. При работе электропривод выталкивает ответную часть, открывая (либо прикрывая) створку. Регулировать величину ее открывания можно с помощью ограничивающих устройств, имеющихся в фурнитуре окна. «Проветриватель» может быть оснащен следующими функциями: быстрое проветривание (заданное текущее состояние) и таймером автоматического проветривания (створка окна откидывается при нажатии кнопки, а закрывается по истечении запрограммированного времени). Таймер автоматического проветривания может самостоятельно открывать и закрывать створку окна в заданный день и час. Для питания устройства может использовать батарейки или аккумуляторы. Некоторые системы вентиляции домов снабжаются пультом дистанционного управления. А наиболее совершенные системы (например, Windows-matic от Maco) имеют встроенные датчики дождя и ветра, которые монтируются на створке с наружной стороны. Они автоматически управляют работой системы при изменении погодных условий.

Системы вентиляции с механическим побуждением.
По принципу действия системы вентиляции подразделяются на перемешивающие и вытесняющие.

Перемешивающие системы вентиляции.
Наиболее широко применяются системы общеобменной перемешивающей вентиляции, предназначенные для принудительного поддержания необходимого санитарного или технологического воздухообмена в помещениях. Параметры воздухообмена регламентируются действующими строительными и технологическими нормами и правилами.

Приточные установки осуществляют подачу, фильтрацию, рекуперацию и нагрев в холодное время года свежего воздуха. Через систему воздуховодов подготовленный приточный воздух поступает для последующей раздачи по помещениям.

Приточные установки можно разделить на:

Приточные;
Приточно-вытяжные;

В целях повышения энергоэффективности широкое применение находят приточно-вытяжные установки с функцией утилизации тепла. В данных системах используется принцип передачи теплоты отработанного вытяжного воздуха приточному, что заметно снижает затраты на предварительный подогрев в зимних условиях и на охлаждение летом.

Типовая приточная установка состоит из следующих составных частей:

Воздушного клапана с приводом и возвратной пружиной (для предотвращения «размораживания» калорифера);
Фильтра (для очистки поступающего воздуха);
Водяного или электрического калорифера;
Вентилятора;
Секции охлаждения;
Каплеуловителя;
Шумоглушителя.

Вентиляционная установка комплектуется системой управления с различной степенью автоматизации, что позволяет оптимизировать эксплуатационные расходы и затраты на оплату персонала.

В системах вентиляции используются следующие элементы:

Воздуховоды (круглого сечения спиральные на ниппельном соединении, спиральные на фланцевом соединении, сварные, прямоугольного сечения, гибкие теплоизолированные и не теплоизолированные);
Воздухозаборные решетки и устройства (для защиты от атмосферных осадков и предотвращения попадания в систему посторонних предметов);
Устройства для регулировки расхода воздуха/шиберы и диафрагмы (для балансировки сети воздуховодов);
Противопожарные клапаны (для разделения помещений по пожарным отсекам);
Устройства распределения воздуха (диффузоры, сопла, решетки, плафоны).

Подбор приточной вентиляционный установки осуществляется по расчетному расходу воздуха и по величине свободного напора на основании аэродинамического расчёта сети воздуховодов.

Вытяжные системы вентиляции.
Для баланса расходов поступающего и удаляемого из помещения воздуха используется вытяжные системы вентиляции, которые могут быть представлены в следующем виде:

Автономные осевые вентиляторы (устанавливаются непосредственно в стене);
Крышные вентиляторы (устанавливаются на кровле);
Центробежные вентиляторы (устанавливаются на кронштейнах в стене или на кровле на металлических конструкциях);
Канальные вентиляторы (устанавливаются в сети воздуховодов);
Вытяжные вентиляционные установки (укомплектованные вентиляторами, гибкими вставками, регулирующими клапанами).

В конструкцию вентиляционной установки входит вентилятор двухстороннего всасывания с лопатками, загнутыми назад. Вентилятор соединяется с электродвигателем через ременную передачу. Вентилятор и электродвигатель установлены на общей несущей раме и составляют вентиляционную группу/вентагрегат/вентблок. В корпусе установки вентиляторная группа укреплена на раме с резиновыми амортизаторами, уменьшающими шум и вибрацию. Выходной патрубок вентилятора соединен с наружной панелью корпуса с помощью специального соединения, обеспечивающего герметичность и уменьшающего перенос вибрации.

Приточно-вытяжные системы вентиляции.
Приточно-вытяжные системы вентиляции, использующие утилизацию тепла, часто применяются в следующих местах: офисных помещениях, жилых помещениях, гостиницах, киноконцертных залах, бассейнах, конверторных цехах, пекарнях и т.п.

Системы приточно-вытяжной вентиляции для промышленных и жилых помещений эффективны не только с санитарно-гигиенической, но и с экономической точки зрения, поскольку позволяют существенно снизить затраты на отопление, используя утилизацию тепла. Воздух, удаляемый из административных, общественных и жилых помещений, имеет температуру 20-24°С, а на промышленных предприятия, таких, как металлургические цеха, и до 40°С и выше. Тепло удаляемого из помещений воздуха, может быть использовано для подогрева приточного воздуха в специальных теплообменниках (рекуператоры).

Системы приточно-вытяжной вентиляции, использующая перекрестноточный рекуператор и выполненные в виде моноблока, характеризуются высокой эффективностью теплоутилизации, достигающей 70%, обеспечивают полное разделение потоков приточного и вытяжного воздуха и не менее, чем двукратное снижение эксплуатационных расходов на нагрев воздуха за счет теплоутилизации. Такие системы характеризуются простотой монтажа и обслуживания.

Рассмотрим 2 примера применения приточно-вытяжной системы вентиляции на производстве:

1. Если производство связано со сбором электротехники, в котором недопустимо попадание пыли, в помещение с помощью приточно-вытяжной системы вентиляции создается избыточное давление (в помещение подается большее количество воздуха, чем удаляется), вследствие этого пыль выталкивается избыточным воздухом, через щели в помещении;

2. Если производство связано с вредными веществами, которые не должны выходить за пределы цеха, в таком случаи приточно-вытяжная система будет работать больше на удаление воздуха из помещения, из-за перепада давления (сокращения количества воздуха в помещении) воздух будет всасываться через щели в помещение, что не даст утечку вредных веществ наружу.

Комбинированные системы вентиляции.
Для достижения максимальной производительности вентиляции с минимальными энергетическими затратами к механическим устройствам, требуется комбинировать различные системы вентиляции. На примере это выглядит следующим образом: в помещении можно организовать естественную вентиляцию, благодаря геометрическим параметрам здания и его аэродинамическим элементам. Воздухозаборники, установленные с наветренной стороны, способствуют притоку воздуха в помещение. Так же можно учесть, что большие потоки подводимого воздуха способствуют более качественному отводу – это ведет к меньшему расходу мощности для общей вытяжной вентиляции.

Для того чтобы спроектировать рациональную систему вентиляции в помещении, требуется учесть множество факторов. Геометрию здания, уже присутствующие аэродинамические конструкции и вентиляционные каналы, санитарные и производственные требования к воздуху в помещении. С учетом этих факторов и точной проработки системы можно добиться максимальной производительности системы.

Комбинирование систем вентиляции позволяет наиболее полно использовать преимущества каждого типа вентиляции. Если естественная вентиляция, которая требует минимальных затрат, но наименее предсказуема, будет дополняться системами вентиляции с механическим побуждением, то это позволит придать воздушным потокам требуемые характеристики. Отток воздуха будет обеспечиваться местными системами там, где наиболее важно отводить отработанные или загрязнённые воздушные массы, а полный обмен будет регулироваться при помощи общей системы вентиляции, обладающей достаточной мощностью.

Осушение воздуха.
Температура воздуха в помещении может постоянно колебаться, что приводит к образованию конденсата в нем вместе с повышенной влажностью воздуха, это может послужить основной причиной образования плесени, коррозии металлов и гниения различных поверхностей. Чтобы исключить губительное воздействие повышенной влажности воздуха на различные предметы и здоровье человека, необходимо задействовать осушители воздуха, которые поддерживают постоянный уровень увлажненности воздуха в помещениях любого типа. Осушители воздуха обеспечивают оптимальный микроклимат в помещениях. В зависимости от объекта, где применяются, осушители воздуха подразделяются на бытовые и промышленные. Бытовые осушители можно использовать в жилых помещениях, публичных местах, таких как музеи, библиотеки.

Три основных метода осушения воздуха:

Ассимиляция;
Адсорбционный метод;
Конденсационный метод.

Принцип работы осушителя воздуха – вентилятор подает воздух из помещения на испаритель (радиатор с пониженной температурой), при этом воздух охлаждается, влага из воздуха конденсируется и стекает в поддон, затем осушенный воздух подается на конденсатор (радиатор с повышенной температурой), где нагревается и подается в помещение.
Главной характеристикой осушителя воздуха является производительность, которая определяет сколько воды в единицу времени сможет удалить осушитель при определенной температуре и влажности воздуха.
Промышленный осушитель воздуха используется в складских и производственных помещениях, на строительных объектах - в деревообрабатывающей промышленности, пищевой, в фармацевтике. Общественные места – водные центры, Spa-центры, где находятся бассейны, различные бани и душевые используют осушители воздуха, созданные специально для подобных объектов. В ремонтных мастерских, гаражах также часто для поддержания нужной влажности воздуха при ремонте автомобилей устанавливают осушители. Строительным организациям осушитель воздуха будет полезен при отделке помещений - наклейке обоев, нанесении различных смесей и красок. Если вы решили создать оптимальный микроклимат дома или в офисе, на производстве или на складе, обратите внимание на осушители воздуха.

Увлажнение воздуха.
Относительная влажность воздуха (RH) – это отношение количества воды, содержащейся в воздухе, к максимальному количеству воды, которое может в нем содержаться. Воздух со 100% относительной влажностью – это так называемый насыщенный воздух.
Оптимальная относительная влажность воздуха для человека и большинства производственных процессов – 50-55%. Воздух более высокой температуры должен содержать больше воды для поддержания той же относительной влажности.

Увлажнители воздуха – специальные приборы, позволяющие достичь необходимого уровня влажности в любом помещении, столь необходимой для здоровья любого.

Бытовые увлажнители воздуха предназначены для работы в одном замкнутом помещении, например, комнате. Они не требуют специального монтажа: все, что нужно сделать – это залить воду в бачок и включить увлажнитель в розетку. Все модели увлажнителей рассчитаны на круглосуточную работу. Уровень шума работающего увлажнителя настолько низкий, что рядом с ним можно спать. Увлажнитель лучше всего устанавливать около радиаторов отопления, чтобы влажность быстрее распространялась под воздействием теплого воздуха.
Виды увлажнителей воздуха:

Традиционные увлажнители;
Ультразвуковые увлажнители;
Увлажнители с функцией очистки воздуха.
к статье Элементы систем вентиляции

к статье Элементы вентиляции.