Сравнителен преглед на системите за вентилация и климатизация на въздуха

Намаляване на ефективността на работа, постоянно чувство на слабост в тялото, повишена нервност, редовно желание да подремнете често са резултат от недостатъчен въздухообмен. Въпреки това, тези проблеми могат да бъдат предотвратени от правилната вентилация и климатизация.

Освен това, да се ограничите само с естествената система няма да успеете — тя притежава редица недостатъци. Предстои да се избере оптимален механичен тип на обмен и смесване на въздуха, като се анализират плюсовете и минусите на всеки от методите.

Нека опитаме заедно да разберем как работят различните системи за вентилация и в кои случаи се използва този или онзи вид.

Защо е необходима вентилация?

Обновяването на въздуха позволява да се предотвратят заболявания на сърдечно-съдовата и централната нервна система, повишено ниво на изпотяване, влошаване на вниманието, хронични болести при хора със слаб имунитет.

Стандартната вентилационна система позволява:

• да намали концентрацията на прах и други малки частици във въздуха;
• да избере комфортна температура за работа;
• да изведе изгорели газове и агресивни компоненти, които предизвикват алергия.

Разбира се, може и да отворите прозорците, но тогава в стаята ще влезе прах и мръсен въздух. А през студеното време на денонощието ще се увеличат разходите за отопление. Също така, на здравето на човека негативно влияят теченията.

Естествената система за вентилация не може в пълна степен да осигури проветряемост на помещението

Процес на климатизация на въздуха

Дори през топлото време на годината е проблематично да се осъществи прост обмен на въздух без използване на специални уреди. Затова е целесъобразно да се използва допълнително оборудване.

През лятото въздухът е влажен и топъл. Климатизацията ще осигури неговото почистване и установяване на по-ниска температура. Например, подходящи са сплит-системи, промишлени климатици и чиллер-фанкойл.

За сметка на това през студеното време на годината въздухът е мразовит и по-малко влажен. Естествено, не забравяйте за филтрацията. Обаче още трябва да се затопля и овлажнява въздухът, с което успешно се справя калорифер, гарантирайки повишаване на температурата до комфортно ниво.

Този процес често се осигурява чрез смесване: студените потоци се съчетават с топлите. Въздухът се охлажда в специални камери чрез попадане на малки капки вода.

Има и помещения, които изискват специален подход към организацията на вентилацията. Например, в спортните зали с басейни постоянно се изпарява вода, като повишава нивото на влажност.

От басейните се изпарява вода, която се кондензира по стените и тавана на помещението. Правилната вентилация позволява да се предотврати прекомерната влажност.

За решаване на такива проблеми са предназначени осушители. Недостатъкът на последните е липсата на вентилация. Въздухът остава в помещението, но нивото на влага намалява. Затова концентрацията на кислород спада, което се отразява отрицателно на самочувствието на хората.

Механичен начин на евакуация на въздуха

Естествената вентилация често не изпълнява преките си функции. Затова актуална става потребността от използване на изкуствена система. Нейната основна разлика се състои в това, че работи с принуда.

Механичният тип вентилация се използва не само в промишлени производства, но и в жилищни помещения. Неговото действие се основава на работата на електродвигатели, въздухонагреватели, вентилатори и филтри.

Ключови предимства на изкуствената система пред естествената:

• Ефективност. Пренасяне на практически всякакви обеми въздух на значителни разстояния в помещението.
• Независимост от времето. Безупречно изпълнение на преките функции от системата по всяко време на годината.
• Допълнителни възможности. Регулиране на температурата и нивото на влажност, почистване на въздуха от прах и други малки частици.

Механичната вентилация се дели на канална и безканална. При първата въздухът преминава по специални удължени пътища.

Ефективно е да се използва съчетание от механична и естествена вентилационни системи.

В безканалните системи вентилаторите се разполагат в специална конструкция. Те осигуряват приток на свежи въздушни маси.

В зависимост от типа на механичната вентилация системите се делят на приточни, смукателни и приточно-смукателни.

Описание на приточната система

Основната задача на този тип вентилация е да осигурява подаване на свеж въздух в стаята. За да може оборудването да изпълнява оптимално функциите си, сложните модели се оборудват с допълнителни елементи, които отговарят за почистване и овлажняване.

Основният недостатък е липсата на възможност за взимане на въздух. Затова помещението не може на 100% да се напълни с обновени въздушни маси.

Принцип на действие и устройство на конструкцията

Стандартната система включва вентилатор, който се закрепва в горната част на прозореца. Той осигурява приток на свеж въздух в помещението. В последното се повишава концентрацията на газове. Поради това за отработения въздух не остава място и той напуска помещението през специални смукателни отвори.

Ключовият компонент на системата е приточният вентилатор. Неговите основни параметри са мощност, ефективност на подаване на въздух и налягане в работната зона. От дължината и сложността на каналите пряко зависят и изискванията към техническите характеристики на вентилатора.

Освен този уред, системата се състои от следните елементи:

• решетки;
• клапи;
• въздуховоди;
• разпределители;
• филтри;
• нагреватели.

Филтрите отговарят за премахването на механични частици от постъпващия въздух: прах, насекоми, отпадъци и др. Могат да осигуряват грубо, фино и много фино пречистване. В зависимост от особеностите на работа се делят на електростатични, сухи и мокри.

Необходимо е да се предотврати контактът на въздушните канали с чужди предмети и влага. Затова не може да се мине без специално покритие.

Нагревателите или калориферите отговарят за повишаване на температурата на входящия въздух. Те биват от воден и електрически тип. Първите работят на базата на отоплителната система на дома. Източникът на захранване на вторите е електрическата мрежа.

Що се отнася до допълнителните елементи, те могат да бъдат:

• елементи, намаляващи нивото на шум;
• осушители;
• рекуператори;
• овлажнители;
• средства за автоматизация на работата на системата;
• и други.

Приемникът на въздух трябва да се намира на чисто място, защитено от попадане на прах. В близост до този конструктивен елемент трябва да се разполага приточната камера.

Къде се прилага този начин?

Механичният тип организация на притока се използва както за жилищни, така и за промишлени обекти. Обслужва цяло помещение или само отделна негова част, например работно място в производството. Осигурява постъпване на въздух с оптимална температура.

А също така създава специални чисти зони, дори ако в други помещения има повишено ниво на токсични вещества. Може да се съчетава със смукателни и естествени вентилационни системи.

Повече за това как правилно да се обустрои приточна вентилационна система, прочетете в този материал.

Приточната система е доста компактна и практически безшумна в работа. Отличава се с простота на монтаж и обслужване.

Характеристика на изпускателната вентилация

Смукателната система е противоположност на приточната. Нейната задача е да изведе замърсения въздух от помещението. Съществуват цялостен и събирателен тип.

Устройство и принцип на работа

Вентилацията от евакуационен тип е популярна за обзавеждане на апартаменти. Осигурява отвеждане на отработен или подгрят въздух. Смукателните решетки или клапи за вентилация обикновено се разполагат в горната част на помещението. Пресният въздух постъпва чрез специални отвори директно от външната среда или през съседни помещения.

Системата може да се разполага на определено разстояние или напълно да блокира източника на замърсяване. Ако може да се ограничи точката на отделяне на токсични вещества, тогава ефективна ще бъде локалната вентилация, а ако не — общата.

Тук ключово място заема вентилаторът. Именно неговата мощност определя ефективността на работа на цялата система. Съществуват смукателни уреди с ниско (скорост на въздушния поток до 50 м/с), средно — до 80 м/с и високо налягане (до 200 м/с).

Основните елементи на този тип вентилация са следните:

1. Смукателни шкафове. Отличават се с най-голяма ефективност. Премахват прекалено влажния и топъл въздух, тежките газове и прах.
2. Смукатели. Отстраняват максимално количество вредни вещества, като вземат минимум въздух. Не пречат на работника да изпълнява задълженията си.
3. Смукателни чадъри. Предназначени са за отвеждане на вещества, които се издигат нагоре. Има типове, чиято работа се основава на естествена или принудителна тяга.
4. Смукателни панели. Ефективни са за отвеждане на прах и горещи вредни газове. Актуални са за работни места, където се извършва заваряване на детайли.
5. Бордови смукатели. Използват се при работа с големи или габаритни обекти, които се държат вертикално с помощта на метални шнурове или други средства. Имат малък диаметър (по-малко от 100 мм) и се разполагат встрани от обекта на работа.

Смукателната система е предназначена преди всичко за евакуация на отработен въздух. Предвид посочените по-горе конструктивни елементи, те са ефективни за локална вентилация.

Нюанси при използване на системата

Този тип смукателна вентилация е подходящ за помещения с ниско ниво на концентрация на вредни вещества. При това последните могат да постъпват на различни нива, цялостно и на отделни потоци.

Цялостният тип е по-малко шумен в работата благодарение на особеност на конструкцията, по-специално на корпуса

Тази система е актуална за складове, супермаркети, спортни обекти, здравни заведения и жилищни помещения. Използва се в производствени помещения, където не може да се избегне отделянето на токсични вещества. Оптимално се съчетава с естествена и приточна вентилация. Може да действа както локално, така и да осигурява общо отвеждане на отработените маси.

При избора трябва да се анализират особеностите на изходящия въздух. Ако последният съдържа много агресивни вещества, тогава е целесъобразно да се спрете на вариант с антикорозионно покритие.

Същност на приточно-изпускателната вентилация

Този тип обновяване на въздушните маси в помещението се счита за един от най-оптималните. Той позволява да се съчетаят предимствата на приточната и изпускателната системи.

Ключовата задача при проектирането е да се балансират обемите на входящия и отстранявания въздух. Ако преобладава първият, тогава в помещението се повишава налягането поради високата концентрация на газове, а при увеличаване на количеството на евакуирания въздух — намалява.

Приточно-изпускателната система се използва както в жилищни, така и в промишлени помещения

Приточно-изпускателната вентилация има две разновидности. Първата е смесване, когато чистият въздух чрез специални конструктивни елементи попада в помещението, смесва се с наличните газове и излиза през специални клапани.

Другият тип е вентилация чрез изместване. Инсталирането на системата става на нивото на пода. Тук действат елементарните закони на физиката — отработеният въздух има висока температура, поради което се измества от постъпващите газове. Той излиза през решетки, разположени на тавана на помещението.

А пък свежият въздух попада в долната част на помещението, където бавно се движи. Затова в работната зона, в тази част на помещението, където непосредствено се намират обитателите, се създават комфортни условия за почивка и работа.

За да бъде вентилацията чрез изместване ефективна, е необходимо свежият въздух да има по-ниска температура от вече намиращия се в сградата. За жилищни помещения разликата е 1-3 °C, за заводи, фабрики и други обекти със специални изисквания — 1-5 °C.

Необходимо е да се следи температурата на входящия въздух и на намиращия се в помещението. При неспазване на посочените по-горе диапазони ще възникне конвекция.

Този тип вентилация има както предимства, така и недостатъци. Към плюсовете се отнасят възможността за използване в промишлени сгради, за които е характерно отделяне на токсични вещества и повишени температури, и високата ефективност на работа.

Сред недостатъците са следните:

• необходимост от относително големи площи за приточните дифузори;
• увеличаване на прилежащата територия;
• намаляване на ефективността на системата в резултат на попадане на излишни предмети в приточните дифузори;
• повишаване на вертикалния температурен градиент.

Последният е разликата между температурите на газа в работната зона и под тавана.

Ако искате да спрете избора си на система за вентилация и климатизация чрез изместване, тогава анализирайте разположението и мощността на отоплителното оборудване. Тези характеристики се отразяват на съчетанието на въздушните потоци в стаята.

Например, входящият въздух, който трябва да попадне директно в работната зона, може да бъде блокиран от топли газове от радиатори или нагреватели. В резултат се получава вентилация не чрез изместване, а чрез смесване.

Процесът на смесване предвижда постъпване на въздух в помещението по един или няколко пътя. За сметка на това отработените газове излизат като един поток.

В работната зона скоростта на изходящия въздух е с една трета по-малка от аналогичния показател на входящия

Ключовият параметър на вентилацията чрез смесване е ежекцията. Това е комбинация от всякакви видове среди, при която едната влияе и насочва другата. В конкретния случай това е способността на дифузорите хармонично да съчетават въздушни струи.

Ежекцията определя особеностите на вентилационната система. Например, смесването се осигурява от дифузори от струен тип с голяма стойност на показателя. А за изместване са характерни устройства с малка стойност на инжекция.

За да се минимизира броят на течение в случай на отклонение на разликата между температурите на входящия въздух и въздуха в помещението от нормата, дифузорите трябва да имат голям показател.

Също така са важни скоростта на движение на въздушните маси и температурата на въздуха. За осигуряване на максимален комфорт е необходимо газовете да се движат не по-бързо от 0.18 m/s и да имат температура от 20 до 22 °C.

Скоростта на движение на въздуха зависи от геометрията и предназначението на помещението, температурата в работната зона и интериора

Особено опасно за здравето и благосъстоянието на човека е превишаването на първия показател и намаляването на втория. Тогава в помещението е трудно просто да се стои, да не говорим за каквато и да е продуктивна дейност.

При проектиране на вентилацията трябва да се вземе предвид влиянието на физическите препятствия. Към последните спадат разположените на тавана осветителни тела, нива, прегради, колони и др.

В повечето случаи потокът на входящия въздух може да заобиколи препятствие, чиято ширина е 1/50 от височината на тавана

Аудиториите са нестандартни помещения, които се отличават със значителна работна зона, голям брой слушатели и висок таван. Съответно и подходът към вентилиране е доста специфичен.

Популярен начин е подаването на свеж въздух директно под седящите места на слушателите. Счита се, че входящите газове ще се затоплят, ще се издигнат до тавана и ще бъдат изведени от помещението.

Практиката обаче показва, че такъв подход е неправилен — газовете се държат по същия начин като течностите. Първо въздухът се събира в долната част на аудиторията и едва след това се издига.

Рационалното разположение на дифузьора – в предните части на учебната стая или аудиторията

Дори аргументирани изчисления и компютърно моделиране не гарантират максимално точен прогноз за посоката на движение на въздуха. Въпреки това е необходимо да се вземат предвид броят и разположението на дифузьорите един спрямо друг, разположението на нагревателните елементи, препятствията и други фактори.

Повечето изследвания относно разположението на дифузьорите доказват, че вентилацията чрез смесване заслужава произволна оценка. Например, ефективно е разположението на отворите за извеждане на въздуха при входа на помещението от страната на задните чинове.

Но ако се разположат отвежданията в други части на аудиторията, то в повечето случаи няма да се постигне желаният ефект. А правилният обмен позволява да се предотврати образуването на зона с топъл и отработен въздух.

Препоръчваме ви също да прочетете друга статия, където сме описали по-подробно принципа на работа на приточно-смукателната вентилация. Повече – отидете на връзката.

Как работи местната вентилация?

Ако въздухът целенасочено попада в определени зони на помещението или се извежда оттам, то такава вентилация се квалифицира като местна. Последната се дели на приточна и смукателна.

Местната приточна вентилация изисква много по-малки разходи при прилагане, отколкото общата. Ползва се с популярност в производствени помещения, изискващи бързо обновяване на газовете. Позволява намаляване на влагата и температурата.

В повечето случаи се осъществява съчетание на местна и обща вентилация, като единият тип се допълва от другия

Местната смукателна конструкция също се използва в промишлеността. Актуална е за извеждане на токсични вещества, намаляване на температурата в определена малка част от помещението. По-подробно за вентилацията на производствени помещения сме разказали в тази статия.

Позволява да се предотвратят последствията от споменатите и други негативни фактори. Положително се отразява на комфорта на работа на служителите, тъй като вредните вещества напускат помещението почти веднага след образуването си.

Ако работите, свързани с отделяне на токсични вещества, се извършват на цялата или по-голяма територия на помещението, тогава местната вентилация няма да бъде ефективна. Въпреки това все пак е целесъобразно да се използва срещу местата с най-големи емисии.

Изводи и полезно видео по темата

Видеоклип за местна вентилация в помещение с технологично оборудване:

Видеото пояснява особеностите и актуалността на проектирането на вентилационната система, нейните варианти на оборудване и нюансите на монтажа:

Особеностите на работата на стандартна вентилационна система демонстрира видеоклип:

Всяка от вентилационните системи има своите особености. При избора трябва да се вземат предвид множество фактори: от спецификата на използване на помещението до наличието на препятствия за въздушния поток. Въпреки това, внимателният подход ще позволи да се спрете на оптималната вентилационна система.

След изучаване на материала останаха ли въпроси по темата на статията? Или можете да допълните гореизложеното с ценна информация? Моля, оставяйте своите коментари, задавайте въпроси, споделяйте опит в блока под статията.