Вентиляция как работает: Как работает вентиляция — Мир Климата и Холода
Содержание
Как работает вентиляция — Мир Климата и Холода
Вентиляция — это сложная система, обеспечивающая постоянную циркуляцию воздуха в помещении. Благодаря ее работе производится удаление отработанного воздуха и его замена на свежий. За счет работы вентиляционной системы в помещении поддерживаются комфортные для быта и работы условия, а именно постоянная температура воздуха, влажность, чистота и скорость обмена воздушных масс.
Правильно и эффективно работающая вентиляция — это специально спроектированная система, которая учитывает конструктивные особенности помещения, его объем и кубатуру воздуха, которую нужно подавать и вытягивать. Чтобы понять, как работает вентиляция, обратимся к принципам её работы.
Принцип работы вентиляции
Работа любой вентиляционной системы строится на принципах естественной и принудительной циркуляции воздуха. Разумнее всего использовать оба варианта, потому что каждый из них имеет свои слабые и сильные стороны.
Одним из базовых принципов функционирования вентиляционной системы является так называемая естественная тяга. Воздух перемещается в помещении за счет разницы температур и давления воздушных масс. Такой вариант вентилирования воздуха используется как основной в большинстве многоквартирных домов.
Принцип работы естественной вентиляции
Естественная вентиляция работает на базе следующих принципов:
- Отработанные нагретые воздушные потоки всегда стремятся вверх
- Холодные воздушные массы занимают пространство ближе к полу
- Холодные воздушные массы всегда будут стремиться вытеснить теплые
Для того чтобы такая вентиляционная система функционировала достаточно будет установить канал для входящего воздуха ближе к полу в помещении и выходной канал для отработанного воздуха под потолком. Принцип действия вентиляции подразумевает создание непрерывного контура циркулирующего воздуха, где приток и вытяжка воздушных масс сбалансированы.
Принцип работы принудительной вентиляции
Принудительная вентиляция работает на базе следующих принципов:
- Приточный вентилятор нагнетает воздух из внешней среды
- Воздух проходит через фильтр и нагреватель, его происходит его очистка, нагрев
- Воздух по системе воздуховодов подается в помещения
- Вытяжной вентилятор осуществляет отток (вытяжку) воздуха во внешнюю среду.
В случае механической принудительной вентиляции необходимы точные расчеты и индивидуальный подбор оборудования. Для реализации системы понадобятся мощные вентиляторы, протяженная система вентиляционных каналов соответствующего диаметра, дополнительное оборудование в виде заслонок, анемостатов, фильтров, нагревателей, автоматики для управления системой вентиляции.
Такая система является энергозатратной и дорогостоящей, поэтому и выполняется строго по индивидуальному проекту и под конкретные задачи.
Как устроена вентиляция
Рисунок 1. Устройство принудительной системы вентиляции.
Устройство систем вентиляции определяется их назначением, производительностью, задачами для которых их используют. Самыми простыми и типичными вентиляционными системами являются естественные. Конструктивно они представлены приточно-вытяжными каналами. Подходят для использования в небольших жилых помещениях, где нет высокой загрязненности воздуха и проживает несколько человек.
Принудительные системы вентиляции (см. рисунок 1) используются для решения сложных задач по очистке и обработке воздуха. Их применяют в частных домах, в квартирах, где не справляется естественная система вентиляции, а также в офисах, кафе, ресторанах, магазинах, на производстве и других объектах. Производительность таких систем в десятки раз выше, а функционал системы позволяет постоянно контролировать качество воздуха и его параметры.
Основные элементы механической системы вентиляции
К числу основных элементов механической системы вентиляции (см. рисунок 2) относятся:
- Вентилятор или вентиляционная установка
- Система вентиляционных каналов
- Глушители шума на входе и выходе
- Нагревательные или охладительные приборы
- Фильтры
- Обратные клапаны
- Решетки и анемостаты
Рисунок 2. Основные элементы механической системы вентиляции.
Использование описанного оборудования позволяет создать эффективную систему вентилирования, которая не зависит от внешних факторов, времени года. За счет большего давления в системе вентиляции становится возможным транспортировать большие воздушные потоки в нужных направлениях, и повысить производительность системы вентиляции в десятки раз.
Принцип работы вентиляции и кондиционирования
Совмещение принципов вентиляции и кондиционирования по праву считается самым оптимальным решением для создания комфортных условий в помещении. Такой подход обеспечивает создание подходящего микроклимата, его постоянство и автоматическое поддержание на протяжении длительного времени.
Одним из удачных примеров в этой области выступает канальное вентиляционное оборудование. Например, канальные кондиционеры позволяют подмешивать приточный воздух и подавать его вместе с кондиционируемым. Кроме того, одновременную вентиляцию и кондиционирование помещений обеспечивают установки типа центральный кондиционер. Они производят полную обработку наружного воздуха и подают его в помещение — в этом и заключается принцип работы вентиляции и кондиционирования.
Рисунок 3. Схема приточно-вытяжной установки центрального кондиционирования с рекуператором воздуха.
Ещё более сложный пример — приточно-вытяжная установка центрального кондиционирования с рекуператором воздуха (см. рисунок 3). Она не только обеспечивает вентиляцию помещений, охлаждение и нагрев воздуха в летний и зимний периоды, но и позволяет сэкономить на эксплуатационных затратах. Входящий в её состав рекуператор позволяет нагревать холодный наружный воздух за счёт более теплого вытяжного и охлаждать летний наружный воздух за счёт более прохладного вытяжного. Всё это приводит к снижению энергозатрат на вентиляцию в среднем на 40-60%.
Где находится вентиляция в помещении
Любая система вентиляции должна изначально планироваться на стадии постройки дома. Это могут быть как общие, так и местные системы, либо комбинированный вариант. Системы естественной вентиляции чаще всего имеют один общий канал для нескольких помещений или квартир, который находится внутри стены и не подлежит доработке и улучшению после ввода постройки в эксплуатацию.
Системы механической и принудительной вентиляции монтируются под потолком с последующей зашивкой, и также чаще всего будут связаны с общеобменным каналом вентиляции, который изначально спроектирован в доме.
Большое значение для эффективной работы вентиляции в помещении имеет приток свежего воздуха. Главными источниками естественной вентиляции в жилых помещениях являются окна, двери и технологические отверстия в стенах.
Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир климата»
Как работает система вентиляции — Эра климата
от admin
Вентиляция — сложная система, иногда состоящая из тысяч составных частей. И каждая установка, каждый клапан, фильтр или крепежный элемент должны быть на своем месте.
Как работают системы вентиляции? Как выбрать вентиляцию для помещений?
Оптимальным решением организации комфортного микроклимата в жилых и производственных помещениях являются принудительные вентиляционные системы. В помещениях с такими функциональными системами циркуляция воздуха происходит по схожей с естественной вентиляцией схемой. Однако более производительное, точно управляемое вентиляционное оборудование позволяет эффективно решать проблемы организации микроклимата согласно нормам СНиП, ГОСТ и санитарным правилам.
Желаете получить ответы о принципах организации вентиляции в помещениях различного типа, нужен профессиональный расчет и монтаж вентиляции?
Доверяйте экспертам по вопросам установки климатических систем в Москве и Московской области – компании «Эра климата».
Вы всегда можете позвонить нам по телефону 8-495-505-51-57 или напишите нам!
Мы подготовим готовое решение для любого помещения!
Зачем нужна вентиляция?
Необходимость вентиляции для всех видов жилых, общественных и производственных зданий строго прописана целой серией строительных норм, санитарных правил и других нормативных документов: СНиП 41-01-2003, СНиП 2. 04.05-91, СанПиН 2.2.4.548-96 (нормы для производственных помещений), СанПиН 2.1.2.1002-00 (для жилых помещений), ГОСТ 30494-96 (государственные параметры микроклимата).
Таким образом, вентиляция должна обеспечивать:
- оптимальный физический состав воздуха (с рекомендуемым регламентируемым государством уровнем кислорода в помещениях 20,5%; минимально допустимая норма 16,5%),
- гарантировать вывод отработанного воздуха (насыщенного влагой, запахами, продуктами дыхания людей),
- поддерживать комфортный уровень влажности в пределах 30-65% (в зависимости от типа и назначения помещения),
- поддерживать заданные температурные режимы.
Правильно рассчитанная, спроектированная и установленная специалистами «Эры климата» вентиляция обеспечивает безопасность и комфорт нахождения людей в здании, правильность выполнения производственных процессов и отсутствие вредных факторов.
А поскольку естественная вентиляция не способна круглогодично справляться с очисткой и выводом воздуха (особенно при высокой герметичности оконных блоков и тепловой изоляции стен), актуальны именно механические системы вентиляции приточного, вытяжного и приточно-вытяжного типа.
Принцип работы различных видов вентиляции
Компания «Эра климата» скрупулезно и с высокой компетентностью подходит к реализации проектов по вентиляции зданий согласно нормативам, и предлагает следующие виды механической вентиляции:
- Комбинированные системы вентиляции. Простой и недорогой вариант для квартир, сочетающий принудительные вытяжные установки для удаления отработанного воздуха с естественной подачей воздуха (в случае наличия правильно организованных приточных шахт).
- Приточная вентиляция с контуром охлаждения. Кардинально обратный тип системы вентиляции, позволяющий поставлять охлажденный, обработанный воздух в помещения. Требует наличия грамотно обустроенных вытяжных шахт.
- Приточная и вытяжная вентиляция с функцией подогрева воздуха. Вариант местной приточной установки с рекуператором тепла, позволяющим достичь в помещении нормированных температурных показателей (20-24 градуса в холодное время года) без применения других источников обогрева.
- Централизированная приточно-вытяжная вентиляция. Такая система применяет принцип рециркуляции воздуха, одновременно поставляет и выводит воздух из помещения, обеспечивая 2-3 единицы кратности воздухообмена за 1 час, не создавая сквозняки.
Как работает механическая вентиляция?
Как показывает практика экспертов компании «Эра климата» в контексте установки вентиляции в Москве, наилучшим решением как для частного дома, так и для промышленных зданий, являются центральные системы приточно-вытяжной вентиляции, включающей охлаждающий контур и рекуператор тепла.
Основой подобного комплекса является автономный блок вентиляции, оснащенный приточными и вытяжными вентиляторами, устройствами обработки воздуха (фильтрации, охлаждения, нагрева), управляющей автоматикой.
Воздух с улицы после обработки поставляется в помещения через специальные воздухораспределительные каналы. В зависимости от типа, площади и назначения помещений наши специалисты могут применить 2 схемы:
- С одновременной установкой приточных и вытяжных каналов в каждом помещении.
- С чередованием приточных каналов в комнатах, где отсутствует нагреваемое оборудование, источники загрязнения, и вытяжных каналов в особо загрязненных помещениях (например, в квартире это кухня, санузел).
При этом согласно СНиП 21-01-97 для помещений с испарениями горючих газов (к примеру, котельные или промышленные цеха) обустраивается отдельный канал воздухообеспечения, чтобы исключить проникновение веществ в другие помещения.
В системах вентиляции с рекуперацией предусматривается теплообменник. Он принимает тепло исходящего воздуха и передает его входящему, позволяя практически без энергетических затрат добиться оптимальных климатических показателей. Несмотря на то, что стоимость вентиляции с рекуперацией выше, такая система позволит экономить до 25-75% электроэнергии на обогрев помещения, за 3-5 лет полностью окупая себя (особенно при установке на масштабных объектах).
Как подобрать вентиляцию?
Попытки самостоятельного расчета и проектирования системы, подбора вентиляционного оборудования могут не просто привести к неспособности комплекса справиться с воздухообменом помещения, но и создать опасность для нахождения в здании людей:
- ухудшение самочувствия при накоплении СО2 выше 1%;
- развитие заболевания дыхательных органов из-за повышения влажности более 70% (не считая бассейнов), вред от грибка и плесени;
- падение работоспособности в результате повышения температуры выше 28 градусов С или снижения ниже 16-18 градусов С).
Приступая к реализации вентиляции жилых и производственных помещений, наша команда предлагает комплексный подход, начиная от проектирования и подбора оборудования до пусконаладки. При подборе вентиляционного оборудования учитываются следующие параметры:
- Производительность приточной установки в м³/ч – на каждого человека, живущего или работающего в помещении, требуется 20-80 м³/ч свежего очищенного воздуха, а общий воздухообмен помещения по нормам должен составлять 1-3 раза за час (минимальные значения по СанПин для жилых домов – не менее 0,35 раз/ч).
- Скорость подачи воздуха или мощность вытяжной установки – специалисты ищут компромисс между мощностью воздушных потоков, достаточной для преодоления аэродинамического сопротивления в воздуховоде и ограничением скорости потоков для помещений (норма – 0,2-0,3 м/с).
- Уровень шума – вентиляция не должна превышать шумовой порог в 25-35 дБ. Важно с помощью грамотного подбора оборудования или с помощью обеспечения дополнительной звукоизоляции добиться выполнения установленных шумовых параметров и не превысить данный порог.
На практике формула расчета технических характеристик включает ряд других условий:
- количество оборудования,
- оптимальное место размещения воздухораспределительных каналов,
- диаметр сечения,
- запас производительности для аварийных ситуаций,
- климатическая зона и так далее.
Мы создадим экономичную, эффективную систему вентиляции, предоставим полную техническую документацию, установим и настроим вентиляционную систему любой сложности и масштабов в максимально короткие сроки!
Сергей Лузанов
Координатор проектов инженерных систем
Проектирует инженерные системы для клиентов, помогает со сложными ситуациями на объекте.
+7 (495) 505-51-57
Заказать звонок
Как работает вентилятор?
© Vadym Stock/Shutterstock. com
Механические вентиляторы сыграли важную, хотя и противоречивую, роль в лечении пациентов с тяжелой коронавирусной болезнью 2019 г. (COVID-19), помогая тяжелобольным дышать в ближайшем будущем, но с потенциально вредные компромиссы для функции легких в долгосрочной перспективе. Для пациентов с COVID-19 возможность долгосрочного вреда только начинает проявляться, что вызывает вопросы о том, как работают аппараты ИВЛ и почему они представляют риск для пациентов.
Механические вентиляторы — это автоматические аппараты, которые выполняют работу по дыханию пациентов, которые не могут использовать свои легкие. Вентиляторы обычно используются, когда пациенты испытывают сильную одышку, например, вызванную респираторной инфекцией или такими состояниями, как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ). Их также можно использовать у лиц с черепно-мозговой травмой или инсультом, когда нервная система больше не может контролировать дыхание.
Вентиляторы работают, доставляя кислород непосредственно в легкие, и их также можно запрограммировать на откачку углекислого газа для пациентов, которые не могут самостоятельно выдохнуть. Аппарат ИВЛ подает кислород через трубку, которая вводится через нос или рот пациента при процедуре, известной как интубация, или которая помещается непосредственно в трахею или дыхательное горло при хирургической процедуре, известной как трахеостомия. Противоположный конец трубки соединен с аппаратом (вентилятором), который нагнетает смесь воздуха и кислорода через трубку в легкие. Воздух нагревается и увлажняется перед попаданием в тело. Вентилятор также играет жизненно важную роль в поддержании положительного давления воздуха, помогая предотвратить спадение небольших воздушных мешочков (альвеол) в легких.
Вентиляторы настроены на нагнетание воздуха в легкие определенное количество раз в минуту. Постоянно контролируют частоту сердечных сокращений, частоту дыхания и артериальное давление пациента. Врачи и медсестры используют эту информацию для оценки состояния здоровья пациента и внесения необходимых корректировок в работу аппарата ИВЛ. Когда у пациента появляются признаки выздоровления от инфекции или травмы, врач может принять решение о начале процесса отлучения от аппарата ИВЛ, испытания, при котором пациенту дается возможность дышать самостоятельно, но он все еще подключен к аппарату ИВЛ на случай, если необходимо. Как только пациента отлучают от аппарата ИВЛ, дыхательную трубку удаляют.
Вентиляторы не лечат инфекцию, и их использование представляет серьезный риск для пациентов. Находясь на аппарате ИВЛ, пациенты не могут кашлять и очищать дыхательные пути от потенциально инфекционных агентов. В результате у некоторых пациентов развивается вентилятор-ассоциированная пневмония, при которой бактерии попадают в легкие. Инфекции пазухи также могут возникать. Другие проблемы включают отравление кислородом и избыточное давление воздуха, которые могут вызвать значительное повреждение легочной ткани. Кроме того, чем дольше человек находится на аппарате ИВЛ, тем выше степень атрофии дыхательных мышц. Это может затруднить самостоятельное дыхание пациентов. Такие действия, как подъем по лестнице или даже ходьба на короткие расстояния, могут стать невозможными, что приведет к длительной инвалидности и снижению качества жизни.
Как работает вентиляция? | AIVC
Вентиляция осуществляется путем подачи «чистого» воздуха в помещение. Этот воздух либо смешивается с воздухом, уже присутствующим в корпусе, для создания «смешивающей» или «разбавляющей» вентиляции, либо используется для «вытеснения» воздуха в пространстве для создания «вытесняющей» или «поршневой» вентиляции. Эти методы дают характерно различные профили загрязняющих веществ.
Смешанная вентиляция: Смешивание стимулируется естественной турбулентностью воздуха и (в случае механической вентиляции) конструкцией диффузоров подачи воздуха. Смешанная вентиляция особенно важна, когда рециркуляция используется для обеспечения теплового кондиционирования. Если перемешивание идеальное, концентрация загрязняющих веществ одинакова по всему пространству. Зависимость между интенсивностью вентиляции и концентрацией загрязняющих веществ (при условии постоянной скорости выбросов) показана на рис. 1.1 (а).
Вытесняющая вентиляция: Методы вытесняющей вентиляции становятся популярными в некоторых странах для офисов и других нежилых зданий. В принципе, они более эффективны для удовлетворения потребностей в вентиляции, чем эквивалентный подход со смешиванием, однако мощность воздушного охлаждения или обогрева ограничена в связи с необходимостью тщательного температурного контроля температуры приточного воздуха. Дополнительное кондиционирование обычно достигается за счет излучающих потолочных панелей. В отличие от смешанной вентиляции пространственная концентрация загрязняющих веществ в помещении неравномерна: воздух перед источником загрязнения не загрязнен, а воздух после источника может быть сильно загрязнен. Хороший дизайн направлен на обеспечение отделения пассажиров от загрязненного воздуха. Типичный профиль загрязнения показан на рис. 1.1(b). В этом примере накопление загрязняющих веществ (например, метаболического углекислого газа) удерживается выше зоны дыхания пассажира. На практике неизбежно происходит некоторое смешивание. Для предотвращения смешивания требуется очень тщательный контроль потока воздуха и температуры. Следует избегать попадания загрязняющих веществ выше по течению от занятого пространства или зоны «дыхания». Примеры таких загрязнителей включают загрязняющие вещества на уровне пола и выбросы с напольных покрытий. Хорошая вентиляция является основным фактором, влияющим на здоровье и комфорт жителей здания.
Межзональная вентиляция: В жилых помещениях обычно вытяжка воздуха осуществляется из «влажных» помещений, таких как кухни и ванные комнаты. Затем свежий «подпиточный» воздух всасывается через воздухозаборники или механически подается в жилые помещения и спальни. Это создает схему потока, которая препятствует перекрестному загрязнению воздуха из «загрязненных» помещений в «чистые». Аналогичные примеры применимы к чистым помещениям и больницам.
Короткое замыкание: Если вентиляционная система плохо спроектирована, может возникнуть «короткое замыкание», при котором свежий вентиляционный воздух вытягивается из здания до того, как он смешается со спертым воздухом или вытеснит его.