Механическая вентиляция - путь к комфорту и энергосбережению. Виды вентиляции и ее классификация К системам механической вентиляции относится система

Каждое здание должно оснащаться эффективной вентиляционной системой, ведь постоянный воздухообмен также важен, как хорошая система отопления или качественная вода. Учеными уже давно была установлена связь между развитием в домах ряда негативных явлений и неправильной вентиляцией. Таким образом, хороший воздухообмен помещений необходим не только для продления срока эксплуатации здания, но и для поддержания нашего здоровья.

Для чего нужна вентиляция?

Главная цель вентиляции - это организованная подача в помещение свежего воздуха и последующая замена (или удаление) загрязненного воздуха. Воздухообмен должен осуществляться с определенной частотой. В строениях с плохой вентиляционной системой скапливается очень много пыли, микроскопических химических веществ (регулярное использование средств бытовой химии). Повышенная влажность способствует образованию плесени, а в воздухе наблюдается высокая концентрация грибковых спор.

Человек, работающий или проживающий в таком здании, может жаловаться на жжение в глазах, головные боли, проблемы с концентрацией внимания и быструю утомляемость. Повышенная влажность в строениях и плохая вентиляция помещений приводит к конденсации и образованию капелек влаги на потолках и стенах.

Подобные условия становятся идеальными для развития грибков, негативно влияющих на здоровье человека и приводящих к постепенному разрушению здания. Также перечисленные факторы очень часто являются причиной большинства респираторных заболеваний, а для людей, склонных к аллергии, представляют серьезную угрозу их здоровью.

Классификация систем вентиляции

Вентиляционные системы классифицируются по четырем основным способам:

По способу создания для циркуляции воздушного потока:

искусственная вентиляция;
с естественным приводом.

2. По назначению:

вытяжные системы;
приточные.

3. По зоне обслуживания:

общеобменные системы;
местные.

4. По конструктивному исполнению:

бесканальные системы;
канальные.

Основные виды вентиляции

Различают следующие основные виды вентиляционных систем:

Естественная.
Механическая.
Вытяжная.
Приточная.
Приточно-вытяжная.
Местная.
Общеобменная.

Естественная вентиляция

Как можно догадаться, такая вентиляция создается естественным путем, без использования вентиляционных агрегатов, а только посредством естественного воздухообмена, потоков ветра и разницей температуры на улице и в помещении, а также за счет колебания атмосферного давления. Такие виды вентиляции сравнительно недорогие по стоимости, а главное, их легко монтировать. Однако такие системы напрямую зависят от климатических условий, поэтому не способны справиться со всеми проблемами.

Механическая

Когда осуществляется принудительная замена отработанного воздуха на поток свежего - это и есть механическая вентиляция. В данном случае применяется специальное оборудование, которое позволяет отводить и подводить воздушный поток в помещение в необходимом объеме, независимо от изменяющихся климатических условий.

В таких системах воздух при необходимости подвергается различным видам обработки (увлажнение, осушение, охлаждение, нагревание, очистка и многое другое), что практически невозможно организовать в естественных вентиляционных системах.

На практике очень часто применяют смешанные виды вентиляции, которые одновременно совмещают механическую и естественную системы. Для каждого конкретного случая выбирается наиболее оптимальный способ вентиляции в санитарно-гигиеническом отношении, а также, чтобы она была технически и экономически рациональна. Механическую систему можно устанавливать как для всего помещения (общеобменная), так и на конкретном рабочем месте (местная вентиляция).

Приточная

Посредством приточных систем осуществляется подача чистого воздушного потока в вентилируемые помещения, который сменяет загрязненный. При необходимости приточный воздух подвергают специальной обработке (увлажнение, нагревание, очистка и т. д.).

Вытяжная

Такая система предназначена для удаления из помещения загрязненного воздуха. В большинстве случаев в помещениях предусматриваются одновременно вытяжные и приточные виды вентиляции. Важно, чтобы их производительность была сбалансированной, с учетом возможности поступления воздушного потока из смежных помещений или в смежные помещения.

Также в помещениях может устанавливаться только приточная или только вытяжная система. В таком случае воздух поступает в помещение из смежных комнат или снаружи через специальные проемы, либо перетекает в смежные помещения, или же удаляется из данного помещения наружу.

Местная вентиляция

Это система, при которой воздушный поток направляется в определенное место (местная приточная система), и загрязненный воздух удаляется из мест скопления вредных выделений - местная вытяжка (вентиляция).

Местная приточная система

Воздушные души (сосредоточенный воздушный поток с повышенной скоростью) относятся к местным приточным вентиляционным системам. Их основной задачей является подача чистого воздуха к постоянным рабочим местам, снижение температуры воздуха в их зоне, обдув рабочих, которые подвергаются интенсивному тепловому облучению.

Воздушные завесы (у печей, ворот и т. д.) также относятся к местным системам вентиляции, они изменяют направление или создают воздушные преграды. Такая вентиляционная система, в отличие от общеобменной, требует меньших затрат. В помещениях производственного назначения при выделении вредностей (теплоты, влаги, газов и т. д.) обычно применяется смешанная схема вентиляции: местная (приток и местные отсосы) - для и общая - для устранения во всем объеме помещения вредного воздуха.

Местная вытяжная система

Когда вредности (пыль, газ, дым) и тепло выделяются локализованно, к примеру, от плиты на кухне или станка на производстве, применяют местную вытяжную вентиляционную систему. Она улавливает и отводит вредные выделения, предотвращая их последующее распространение по всему объему помещения.

К таким системам относятся местные и бортовые отсосы, и многое другое. Также к местной вытяжной вентиляции относят воздушные завесы - воздушные преграды, которые не дают воздушному потоку проникать с улицы в помещение или из одного помещения в другое.

Общеобменная вентиляция

Такая система предназначена для осуществления вентиляции помещения в целом или его значительной части. Общеобменная вытяжная схема вентиляции предусматривает удаление воздуха из всего обслуживаемого помещения равномерно, а общеобменная приточная система подает воздушный поток и распределяет его по всему объему помещения.

Естественная или механическая система: какую выбрать?

Для комфортного существования человеку требуется не только тепло, но и чистый, свежий воздух. Причем свежий воздух человеку необходим постоянно и в большом количестве. Важна также и объемная скорость движения воздушного потока в комнате. При естественной системе скорость значительно ниже, чем при механической вентиляции.

Но воздухообмен, который достигается посредством механической системы, намного выше, чем при естественной вентиляции.

Кроме того, при механической системе по сравнению с естественной вентиляцией, имеют меньший размер. Это обусловлено нормируемой скоростью движения воздушного потока в вентиляционных системах. Согласно СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование», для механической системы скорость движения воздуха должна быть от 3 до 5 м/с, для естественной вентиляции - 1 м/с. Другими словами, чтобы пропустить через систему один и тот же объем воздуха, у естественной вентиляции размеры каналов будут в 3-5 раз больше.

Очень часто при возведении зданий просто нет возможности пропустить такие большие каналы. Кроме того, при естественной системе протяженность воздуховодов не может быть большой, так как создаваемое разницей плотностей воздуха давление очень мало. В связи с этим при больших площадях попросту не обойтись без механической вентиляции.

Вентиляция помещений - главные составляющие

В состав отопления, вентиляции и кондиционирования входит масса агрегатов, обеспечивающих высокоэффективную циркуляцию воздушных масс в помещении. Важно, чтобы проект вентиляции, а также размещение устройств было выполнено в соответствии с действующими нормами и правилами (ТКП, СНиП).

Вентиляционные системы могут быть снабжены каналами или же их не иметь - все зависит от конструктивных особенностей помещения.

Важно помнить, что вентиляция является серьезным и значимым элементом, поэтому как к проектированию, так и к подбору оборудования необходимо подходить грамотно. Стоит также обратить внимание, что для организации регулируемого воздухообмена применяются универсальные и самые разнообразные агрегаты. Наиболее доступными и простыми считаются вентиляторы - они могут быть радиальными, осевыми и диаметральными.

Кроме того, в помещении могут устанавливаться вентиляционные установки, которые монтируются в специальных каналах - воздуховодах, либо же на крыше зданий. Также предполагает устройство воздушных клапанов, заслонок, распределительных элементов и решеток, которые позволяют сделать движение воздушного потока в помещении максимально эффективным.

Основные параметры вентиляционных систем

Производительность. При расчете данного параметра необходимо учитывать количество бытовой техники, количество проживающих в доме людей, а также площадь помещений. Следует рассчитать, какое время и какой объем понадобится вентиляционной системе для вывода загрязненного воздуха и последующего заполнения чистым. Для коттеджей наиболее оптимальное значение воздухообмена считается от 1000 до 2000 м 3 /ч. Для расчета площадь помещения умножается на его высоту и на 2.
Уровень шума. Чем выше скорость работы вентиляции, тем, соответственно, больше уровень шума. Не нужно приобретать чересчур «быстрые» системы. Если первый пункт будет рассчитан правильно, то вам удастся не только сохранить свой бюджет, но и спокойный сон. В таком случае установка вентиляции будет правильной. Также не стоит покупать воздуховоды с заниженными показателями, так как их будет тяжело правильно установить, и они не смогут во время работы выдержать нагрузки. Для коттеджа приемлемая средняя скорость воздушного потока составляет от 13 до 15 м/с.
Еще одним немаловажным параметром является мощность. Температуру поступающего в помещение воздуха регулирует калорифер. Согласно СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование», температура не должна превышать +16°C. В зависимости от предполагаемого места установки прибора, рассчитывается мощность калорифера. Важно, чтобы он мог работать и при минусовых температурах в зимний период времени. Выбирая мощность, следует ориентироваться на максимальный плюсовой и минусовой показатели температуры. Если на улице максимальная минусовая температура -10°C, то калорифер должен нагревать воздух как минимум на 26°C. К примеру, для офисных помещений может использоваться до 50 кВт мощности, для квартиры вполне достаточно и 1-5 кВт.

схема и монтаж - основные этапы

Еще на этапе проектирования необходимо определить точки крепления вентиляционного оборудования, как основного, так и вспомогательного. В данном случае имеются некоторые ограничения - не рекомендуется устанавливать оборудование над источниками тепла (печь, камин и др). Важно, чтобы проект вентиляции полностью соответствовал требованиям, которые предъявляются к нормативно-технической документации.

Устройство вентиляционной системы предполагает следующие основные этапы:

1. Подготовка.

Выполняется разметка мест предполагаемой установки вентиляционных устройств.
С учетом запаса (2-3 сантиметра) выдалбливаются отверстия. Запас требуется для комфортного монтажа системы.
Подчищаются края отверстий.

Передняя часть вентилятора устанавливается в отрезок трубопровода.
Затем конструкция размещается в отверстии.
Пространство между вентилятором и стеной заливается пеной.

3. Монтаж электрики.

В стене выполняются борозды под кабель.
В получившиеся отверстия укладывается кабель к вентилятору.
Кабель закрепляется при помощи скоб.

4. Отделочные работы.

На выключатель вентилятора устанавливается защитный короб.
Герметиком промазываются все стыки вентиляционной системы.
Борозды с проводкой, а также места примыкания системы к стене отштукатуриваются и шпаклюются.

Система полностью готова к запуску. Это несложная вентиляция, цена такой системы будет зависеть от стоимости вентилятора.

Заключение

Системы отопления, вентиляции и кондиционирования являются неотъемлемой частью современного офиса, дома или любого другого объекта недвижимости. Данные системы состоят из самых инновационных и современных агрегатов, проектируются в зависимости от конструктивных особенностей здания, позволяя в значительной степени сэкономить на отоплении.

Важно помнить, что грамотно спроектированная и установленная вентиляционная система - это залог создания в помещении оптимального микроклимата.

В системах механической вентиляции движение воздуха осуществляется вентиляторами и в некоторых случаях — эжекторами.

Приточная вентиляция. Установки приточной вентиляции обычно состоят из следующих элементов (рис. 6, а): воздухозаборного устройства (воздухоприемника) 1 для забора чистого воздуха; они устанавливаются снаружи здания в тех местах, где содержание вредностей минимально (или отсутствуют вообще); воздуховодов 2, по которым воздух подается в помещение; наиболее часто воздуховоды делают металлическими, реже — бетонными, кирпичными, шлакоалебастровыми и т. п.; фильтров 3 для очистки воздуха от пыли; калориферов 4, в которых холодный наружный воздух нагревается (наибольшее распространение получили калориферы, в которых теплоносителем является горячая вода или пар; используются также и электрокалориферы); центробежного вентилятора 5; приточных отверстий или насадков 6, через которые воздух подается в помещение (воздух может подаваться сосредоточенно или равномерно по помещению); регулирующих устройств (дроссель-клапанов или задвижек), устанавливаемых в воздухоприемном устройстве и на ответвлениях воздуховодов.

Фильтр, калориферы и вентилятор обычно устанавливают в одном помещении — так называемой вентиляционной камере. Воздух подается в рабочую зону на уровне дыхания (до 2 м), причем скорости выхода воздуха ограничены допустимым шумом и подвижностью воздуха на рабочем месте.

Установки вытяжной вентиляции (рис. 6, б) состоят из вытяжных отверстий или насадков 7, через которые воздух удаляется из помещения; центробежного вентилятора 5; воздуховодов 2; устройства для очистки воздуха от пыли или газов 8, устанавливаемого в тех случаях, когда выбрасываемый воздух необходимо очищать с целью обеспечения нормативных концентраций в атмосферном воздухе населенных мест и в приточном воздухе, подаваемом в производственные здания; устройства для выброса воздуха 9, которое должно быть расположено на 1—1,5 м выше конька крыши.

Рис. 6. Механическая вентиляция:

а — приточная; б — вытяжная; в — приточно-вытяжная с рециркуляцией

При работе вытяжной системы чистый воздух поступает в помещение через неплотности в ограждающих конструкциях. В ряде случаев это обстоятельство является серьезным недостатком данной системы вентиляции, так как неорганизованный приток холодного воздуха (сквозняки) может вызвать простудные заболевания.

Приточно-вытяжная вентиляция. В этой системе воздух подается в помещение приточной вентиляцией, а удаляется — вытяжной вентиляцией (рис. 6, а и б), работающими одновременно.

Место расположения приточных и вытяжных воздуховодов, отверстий и насадков, а также количество подаваемого и вытягиваемого воздуха выбирается с учетом требований, предъявляемых к системе вентиляции.

Место для забора свежего воздуха выбирается с учетом направления ветра, с наветренной стороны по отношению к выбросным отверстиям и не ближе 8 м от них, вдали от мест загрязнений.

Приточно-вытяжная система вентиляции с рециркуляцией (рис. 6, в) характерна тем, что воздух, отсасываемый из помещения 10 вытяжной системой, частично или полностью вторично подается в это помещение через приточную систему, соединенную с вытяжной системой воздуховодом 11. Регулировка количества свежего, вторичного и выбрасываемого воздуха производится клапанами 12. В результате использования такой системы вентиляции достигается экономия по расходуемому теплу на нагрев воздуха в холодное время года и на его очистку.

Для рециркуляции разрешается использовать воздух помещений, в которых отсутствуют выделения вредных веществ или выделяющиеся вещества относятся к 4-му классу опасности, причем концентрация этих веществ в подаваемом в помещение воздухе не превышает 0,3 qпдк.

Кроме того, применение рециркуляции не допускается, если в воздухе помещений содержатся болезнетворные бактерии, вирусы, имеются резко выраженные неприятные запахи.

Вентиляторы — это воздуходувные машины, служащие для перемещения воздуха при потерях давления в вентиляционной сети не более 1500 кгс/м2.

По принципу работы вентиляторы различают осевые, центробежные и диаметральные.

Осевой вентилятор (рис. 7, а) представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе лопаточное колесо, при вращении которого поступающий в вентилятор воздух под действием лопаток перемещается в осевом направлении. Это наиболее простая конструкция осевого вентилятора, состоящего только из лопаточного колеса и кожуха. Широко применяются более сложные вентиляторы, снабженные направляющими и спрямляющими аппаратами. Достоинствами осевых вентиляторов являются простота конструкции, возможность экономичного регулирования производительности в широких пределах посредством поворота лопаток колеса, большая производительность. К их недостаткам относятся относительно малая величина давления и повышенный шум.

Центробежный вентилятор (рис. 7, б) состоит из спирального корпуса 1 с размещенным внутри лопаточным колесом 2, при вращении которого воздух, поступающий через входное отверстие попадает в каналы между лопатками колеса и под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается корпусом и выбрасывается через выпускное отверстие 4.

В зависимости от развиваемого давления центробежные вентиляторы делятся на следующие группы: а) низкого давления — до 100 кгс/м2; б) среднего давления — от 100 до 300 кгс/м2; в) высокого давления — от 300 до 1200 кгс/м2.

Вентиляторы низкого и среднего давления применяют в установках общеобменной и местной вентиляции, кондиционирования воздуха и т. п. Вентиляторы высокого давления используют в основном для технологических целей, например для дутья в вагранки.

Рис. 7. Вентиляторы: а — осевой; б — центробежный; в — центробежный низкого давления, г — диаметральный

Перемещаемый вентиляторами воздух может содержать самые разнообразные примеси в виде пыли, газов, паров, кислот и щелочей, а также взрывоопасные смеси. Поэтому в зависимости от состава перемещаемого воздуха вентиляторы изготовляют из определенных материалов и различной конструкции:

а) обычного исполнения — для перемещения чистого или мало-запыленного воздуха (до 150 мг/м3 с температурой не выше 150° С); все части таких вентиляторов изготовляют из обычных сортов стали;

б) антикоррозионного исполнения — для перемещения агрессивных сред (пары кислот, щелочей); в этом случае вентиляторы изготовляют из стойких против этих сред материалов — железохромистой и хромоникелевой стали, винипласта и т. д.;

в) взрывобезопасного исполнения — для перемещения взрывоопасных смесей, например, содержащих водород, ацетилен и т. д.; основное требование, предъявляемое к таким вентиляторам, — это полное исключение искрения при их работе (вследствие ударов или трения), поэтому колеса, корпуса и входные патрубки таких вентиляторов изготовляют из алюминия или дюралюминия; участок вала, находящийся в потоке взрывоопасной смеси, закрывается алюминиевыми колпаками п втулкой, а в месте прохода вала через кожух ставится сальниковое уплотнение;

г) пылевые — для перемещения пыльного воздуха (содержание пыли более 150 мг/м3); рабочие колеса этих вентиляторов изготовляются из материалов повышенной прочности.

По типу привода вентиляторы изготовляют с непосредственным соединением с электродвигателем (колесо вентилятора находится на валу электродвигателя или вал колеса соединен с валом электродвигателя при помощи соединительной муфты) и с клиноременной передачей (на валу колеса есть шкив).

Центробежные вентиляторы бывают правого и левого вращения. Вентилятор считается правого вращения, когда колесо вращается по часовой стрелке (если смотреть со стороны, противоположной входу).

В зависимости от конкретных условий каждой вентиляционной установки выбирается привод вентилятора и направление вращения колеса, которое в любом случае будет правильным, если направлено по ходу разворота спирали кожуха.

В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются различные типы осевых (МЦ, ЦЗ- 0,4, К-06) и центробежных вентиляторов (Ц4-70, Ц4-76, Ц9-55 и т. д.) для установок вентиляции и кондиционирования воздуха промышленных предприятий.

В системах механической вентиляции движение воздуха осуществляется вентиляторами и в некоторых случаях эжекторами.

3.1 Приточная вентиляция. Установки приточной вентиляции обычно состоят из следующих элементов (рис.4):

Рис. 4. Механическая вентиляция

Воздухозаборного устройства (воздухоприемника) 1 для забора чистого воздуха, устанавливаемого снаружи здания в тех местах, где содержание вредных веществ минимально (или они отсутствуют вообще); воздуховодов 2, по которым воздух подается в помещение; наиболее часто воздуховоды делаются металлическими, реже – бетонными, кирпичными, шлакоалебастровыми и т.п; фильтров 3 для очистки воздуха от пыли; калориферов 4, где воздух нагревается (наибольшее распространение получили калориферы, в которых теплоносителем является горячая вода или пар; используются также и электрокалориферы); вентилятора 5; приточных отверстий или насадков 6, через которые воздух попадает в помещение (воздух может подаваться сосредоточенно или равномерно по помещению); регистрирующих устройств, устанавливаемых в воздухоприемном устройстве и на ответвлениях воздуховодов.

Фильтр, калорифер и вентилятор обычно устанавливают в одном помещении, в так называемой вентиляционной камере. Воздух подается в рабочую зону, причем скорости выхода воздуха ограничены допустимым шумом и подвижностью воздуха на рабочем месте.

3.2. Вытяжная вентиляция. Установки вытяжной вентиляции состоят (рис.4, б) из вытяжных отверстий или насадков 7, через которые воздух удаляется из помещения; вентилятора 5, воздуховодов 2; устройства для очистки воздуха от пыли или газов 8, устанавливаемого в тех случаях, когда выбрасываемый воздух необходимо очищать с целью обеспечения нормативных концентраций вредных веществ в выбрасываемом воздухе и в воздухе населенных мест, устройства для выброса воздуха (вытяжной шахты) 9, которое должно быть расположено на 1 – 1,5 м выше конька крыши.

3.3. Приточно-вытяжная вентиляция. В этой системе воздух подается в помещение приточной вентиляцией, а удаляется вытяжной вентиляцией (рис. 4, а и б), работающими одновременно. Место расположения приточных и вытяжных воздуховодов, отверстий и насадков, количество подаваемого и вытягиваемого воздуха выбирается с учетом требований, предъявляемых к системе вентиляции.

Место для забора свежего воздуха выбирается с учетом направления ветра, с наветренной стороны по отношению к выбросным отверстиям, вдали от мест загрязнений.

Приточно-вытяжная вентиляция с рециркуляцией (рис. 4,в) характерна тем, что воздух, отсасываемый из помещения 10 вытяжной системой, частично повторно подают в это помещение через приточную систему, соединенную с вытяжной системой воздуховодом 11. Регулировка количества свежего, вторичного и выбрасываемого воздуха производится клапанами 12. В результате такой системы вентиляции достигается экономия расходуемой теплоты на нагрев воздуха в холодное время года и на его очистку.

Вентиляторы – это воздуходувные машины, создающие определенное давление и служащие для перемещения воздуха при потерях давления в вентиляционной сети не более кПа. Наиболее распространенными являются осевые и радиальные (центробежные) вентиляторы.

Осевой вентилятор (рис. 5,а) представляет собой расположенное в цилиндрическом кожухе лопаточное колесо, при вращении которого поступающий в вентилятор воздух под действием лопаток перемещается в осевом направлении. Это наиболее простая конструкция осевого вентилятора. Широко применяются более сложные вентиляторы, снабженные направляющими и спрямляющими аппаратами. Преимуществами осевых вентиляторов являются простота конструкции, возможность эффективного регулирования производительности в широких пределах посредством поворота лопаток колеса, большая производительность, реверсивность работы. К недостаткам относятся относительно малая величина давления и повышенный шум. Чаще всего применяют эти вентиляторы при малых сопротивлениях вентиляционной сети (примерно до 200 Па), хотя возможно использование этих вентиляторов при больших сопротивлениях (до 1 кПа).

Рис. 5. Вентиляторы

Радиальный (центробежный) вентилятор (рис. 5) состоит из спирального корпуса 1 с размещенными внутри лопаточным колесом 2, при вращении которого воздух, поступающий через входное отверстие 3, попадает в каналы между лопатками колеса и под действием центробежной силы перемещается по этим каналам, собирается в корпусе и выбрасывается через выпускное отверстие 4.

В зависимости от развиваемого давления вентиляторы делят на следующие группы: низкого давления – до 1кПа (рис. 5,в); среднего давления – 1 – 3 кПа; высокого давления - - 12 кПа.

Вентиляторы низкого давления и среднего давления применяют в установках общеобменной и местной вентиляции, кондиционирования воздуха и т.п. Вентиляторы высокого давления используют в основном для технологических целей, например, для дутья в вагранки.

а) обычного использования для перемещения чистого или малозапыленного воздуха (до 100 мг/м 3) с температурой не выше 80ºС; все части таких вентиляторов изготовляют из обычных сортов стали;

б) антикоррозионного исполнения – для перемещения агрессивных сред (пары кислот, щелочей); в этом случае вентиляторы изготовляют из стойких против этих сред материалов – железохромистой и хромникелевой стали, винипласта и т.д;

в) искрозащитного исполнения – для перемещения взрывоопасных смесей, например, содержащих водород, ацетилен и т.д.; основное требование, предъявляемое к таким вентиляторам, – полное исключение искрения при их работе (вследствие ударов или трения), поэтому колеса, корпуса и входные патрубки вентиляторов изготовляют из алюминия или дюралюминия; участок вала находящийся в потоке взрывоопасной смеси, закрывают алюминиевыми колпаками и втулкой, а в месте прохода вала через кожух устанавливают сальниковое уплотнение;

г) пылевые – для перемещения пыльного воздуха (содержание пыли более 100 мг/м 3); рабочие колеса вентиляторов изготовляют из материалов повышенной прочности, они имеют мало (4–8) лопаток.

По типу привода вентиляторы выпускают с непосредственным соединением с электродвигателем (колесо вентилятора находится на валу электродвигателя или вал колеса соединен с валом электродвигателя при помощи соединительной муфты) и с клиноременной передачей (на валу колеса есть шкив). Радиальные вентиляторы бывают правого и левого вращения. Вентилятор считается правого вращения, когда колесо вращается по часовой стрелке (если смотреть со стороны, противоположной входу).

В зависимости от конкретных условий работы каждой вентиляционной установки выбирают привод вентилятора и направление вращения колеса, которое в любом случае будет правильным, если направлено по ходу разворота спирали кожуха.

В настоящее время промышленность выпускает различные типы осевых (МЦ, ЦЗ–0,4) и радиальных вентиляторов (Ц4 –70, Ц4–76, Ц8–18 и т.д.) для установок вентиляции и кондиционирования воздуха промышленных предприятий.

Вентиляторы изготовляют различных размеров, и каждому из вентиляторов соответствует определенный номер, показывающий величину диаметра рабочего колеса в дециметрах. Например, вентилятор Ц4–70 №6,3 имеет диаметр колеса 6,3 дм, или 630 мм. вентиляторы различных номеров, выполненные по одной и той же аэродинамической схеме, имеют геометрически подобные размеры и составляют одну серию или тип, например, Ц4–70.

Для подбора осевых вентиляторов, как правило, нужно знать требуемую производительность, равную количеству воздуха, определяемую расчетным путем, полное давление. Номер вентилятора и электродвигатель к нему выбирают по справочникам. Для подбора радиальных вентиляторов, кроме производительности и давления, необходимо выбрать их конструктивное исполнение.

Полное давление ρ в, развиваемое вентилятором, расходуется на преодоление сопротивлений во всасывающем и нагнетательном воздуховодах, возникающих при перемещении воздуха:

P в = ∆p вс + ∆p н = ∆p п, (8)

где ∆p вс и ∆p н – потери давления во всасывающем и нагнетательном воздуховодах; ∆p п – суммарные потери давления в вентиляционной сети.

Потери давления складываются из потерь на трение (за счет шероховатости поверхностей воздуховодов) и местные сопротивления (повороты, изменения сечения, фильтры, калориферы и т.д.).

Потери ∆p п (Па) определяют суммированием потерь давления на отдельных расчетных участках сети:

∆p i = ∆p тр i + ∆p мс i = ∆p тр i y l i + (10)

где ∆p тр i и ∆p мс i – соответственно потери давления на трение и на преодоление местных сопротивлений на расчетном i-м участке воздуховода; ∆p тр i y –потери давления на трение на 1 м длины; l i –длина расчетного участка воздуховода, м; -сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке; -скорость воздуха в воздуховоде, м/с; ρ –плотность воздуха, кг/м 3 .

Величины ∆p тр i y и ζ приводятся в справочниках. Порядок расчета вентиляционной сети следующий.

1. Выбирают конфигурацию сети в зависимости от размещения помещений, установок, оборудования, которые должна обслуживать вентиляционная система.

2. Зная требуемое количество воздуха на отдельных участках воздуховодов, определяют поперечные размеры с учетом допустимых скоростей движения воздуха (3 – м/с).

3. По формуле рассчитывают сопротивление сети, причем за расчетную принимают наиболее протяженную магистраль.

4. По каталогам выбирают вентилятор и электродвигатель.

5. Если сопротивление сети оказалось слишком большим, размеры воздуховодов увеличивают и производят пересчет сети. Зная, какую производительность и полное давление должен развивать вентилятор, производят выбор вентилятора по его аэродинамической характеристике.

Такая характеристика вентилятора графически выражает связь между основными параметрами – производительностью, давлением, мощностью и КПД при определенных частотах вращения n (рад/с или об/мин).

При выборе типа и номера вентилятора необходимо руководствоваться тем, что вентилятор должен иметь наиболее высокий КПД, относительно небольшую скорость вращения (u = πDn/60), а также чтобы частота вращения колеса позволяла осуществить соединение с электродвигателем на одном валу.

Рис. 6 Эжектор

Принцип действия эжектора заключается в следующем. Воздух, нагнетаемый расположенным вне вентилируемого помещения компрессором или вентилятором высокого давления, подводится по трубе 1 к соплу 2 и, выходя из него с большой скоростью, создает за счет эжекции разрежение в камере 3, куда подсасывается воздух из помещения. В конфузоре 4 и горловине 5 происходит перемешивание эжектируемого (из помещения) и эжектруемого воздуха. Диффузор 6 служит для преобразования динамического давления в статическое. Недостатком эжектора является низкий КПД, не превышающий 0,25.

Вентиляция является одной из основных инженерных систем современных зданий. Если в жилых строениях она еще не так популярна, как требуют нормы, то в общественных и промышленных сооружениях ее проектируют и устраивают практически повсеместно.

Рассмотрим подробнее, какие бывают виды вентиляции, как проходит классификация этих систем и чем они отличаются?

Современные системы вентиляции бывают разных типов и в зависимости от своего предназначения разделяются на несколько подгрупп. Это разделение проводится по нескольким параметрам: направление движения воздуха, метод приведения воздушных масс в движение, обслуживаемая территория.

Вентиляция в доме

Какая бывает вентиляция в помещениях по направлению движения воздуха? По этому параметру системы разделяются на две большие группы:

приточные;
вытяжные.

Еще существует вентиляция и классификация ее по тому фактору, что приводит воздух в движение. По этому параметру их разделяют на:

с естественным побуждением (естественные);
с механическим побуждением (механические, принудительные).

Также существует разделение вентиляции и виды которой разнятся, в зависимости от обслуживаемой зоны. По этому принципу вентиляционные системы разделяются на:

общеобменные:
местные (локальные).

Все рассмотренные типы вентиляционных систем могут применяться как раздельно, так и совместно в одном здании или даже помещении.

Также системы можно классифицировать на канальные и бесканальные, в зависимости от того, используются ли в них воздуховоды или воздух движется через отверстия в стенах или вентиляторы без подсоединенных труб.

Разберем подробнее все виды и подтипы систем вентиляции помещения, чем они отличаются и каковы их задачи.

Естественная вентиляция

Как уже говорилось, естественная вентиляция является одной из популярных разновидностей современных систем. Этот тип вентиляции помещений подразумевает то, что воздух приводится в движение естественными факторами. Точнее, это разница давлений между внутренним объемом и наружной атмосферой. Для функционирования ее необходимо чтобы давление на улице было немного меньше, чем внутри помещения. Если такой фактор возникает, начинается движение воздуха через специально устроенные вентиляционные каналы.

Естественная вентиляция

Ярким примером такой вентиляции является устройство вытяжных каналов в стенах многоэтажных и частных домов. Основной положительный фактор применения естественной вентиляции – дешевизна. Для нее нет необходимости применять дорогостоящее оборудование и организовать подключение к электричеству. Воздухообмен происходит сам по себе. Но нужно иметь в виду, что существуют и негативные стороны применения такой системы. В первую очередь это зависимость от параметров атмосферы.

При всем многообразии вентиляционных систем, обусловленном различным назначением помещений, различным характером технологических процессов, видами вредных выделений и другими факторами, их можно классифицировать по нижеперечисленным признакам:

В зависимости от того, какой способ создания давления для процессов вентиляции применяется. Они могут быть с естественным или с механическим побуждением.
В зависимости от назначения система может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.
В зависимости от зоны, которая обслуживается системой — местные и общеобменные.
В зависимости от конструктивного исполнения вентиляция бывает канальная и бесканальная.

Учитывая данные разновидности возможны различные комбинации систем вентиляции. Например, общеобменная канальная система с приточно-вытяжной вентиляцией и механическим побуждением (это стандартная вентиляция, применяемая для больших климатических систем) либо бесканальная система местной вытяжной вентиляции с естественным побуждением (это вытяжка воздуха без использования вентилятора, работающая естественным путем конвекции воздуха).

Естественная вентиляция

Данный тип вентиляции работает благодаря:

разности температур воздуха атмосферного и воздуха в помещении (аэрация);
разности давления воздушного столба между обслуживаемым помещением и вытяжным устройством;
воздействию ветрового давления.

Аэрация находит применение в цехах с большими тепловыделениями при не превышении допустимой концентрации вредных газов и пыли в приточном воздухе в рабочей зоне.

Аэрация не применяется, если согласно условиям технологии цеха необходимо предварительно обработать приточный воздух или если из-за притока атмосферного воздуха образуется конденсат или туман.

В системах вентиляции, в которых воздух перемещается за счёт разности давления воздушного столба, перепад по высоте (минимальный) между уровнем забора внутреннего воздуха и его выходом через вытяжное устройство должен быть не меньше 3 м.

Рекомендуемая длина участков воздуховодов по горизонтали не должна быть больше 3 м, а скорость перемещения воздуха в воздуховоде - не превышать 1 м/сек. При несоблюдении этих требований вентиляция будет попросту неэффективно работать.

Воздействие ветрового давления выражено в том, что на наветренных сторонах здания (обращённых к ветру) образуется повышенное давление и, наоборот, на подветренных сторонах - пониженное (разрежение воздуха).

Если в ограждениях здания есть проёмы, то наружный воздух поступает в помещение с наветренной стороны, а выходит из него с заветренной, при этом скорость его движения в проемах имеет зависимость от скорости обдувающего здание ветра и, соответственно, от разности возникающих давлений.

Система естественной вентиляции проста, не требует расхода электричества и дорогостоящего оборудования. Но так как эффективность от применения данной системы зависит от внешних переменных факторов (температуры атмосферного воздуха, направления и скорости ветра), более сложные функции в области вентиляции решить с их помощью не получится.

Механическая вентиляция

В этих системах вентиляции применяются оборудование и приборы (электродвигатели, пылеуловители, воздухонагреватели, автоматика и др.), которые позволяют перемещать воздушные массы на большие расстояния.

Затраты электрической энергии на работу этого оборудования обычно достаточно высокие.

Благодаря механической вентиляции воздух может подаваться и забираться в нужном количестве из локальных зон помещения в не зависимости от изменяющихся атмосферных условий снаружи здания. При необходимости воздух может быть подвержен различным способам обработки (очистке, увлажнению, нагреванию и другим), что невозможно в системе с естественным побуждением.

Нужно отметить, что очень часто на практике предусмотрена так называемая комбинированная вентиляция — это одновременное применение естественной и механической систем. Это позволяет значительно повысить эффективность вентиляции и снизить расходы ресурсов.

Приточная вентиляция

Приточная вентиляция служит исключительно для подачи воздушных масс в вентилируемое помещение. В необходимых случаях воздух подвергают специальной обработке до подачи его в помещение — увлажнению, очистке, нагреванию, охлаждению и т.д. Удаление его происходит за счет возникновения избыточного давления при котором излишек воздуха вытесняется и заменяется свежим. Воздух выходит из помещения через открывающиеся двери и неплотности в ограждающих конструкциях.

Вытяжная вентиляция

Задачей вытяжных систем является удаление загрязненного или нагретого обработанного воздуха из помещения (производства, цеха, корпуса) для создания разрежения в нем. За счет разрежения через двери и неплотности в ограждениях поступает наружный воздух.

Приточно-вытяжная вентиляция

В зависимости от необходимого эффекта может применяться только приточная система или только вытяжная. Но в большинстве случаев в помещениях предусмотрены сразу обе системы.

При помощи приточно-вытяжного оборудования вентиляция помещений имеет следующие достоинства:

остаточное давление в вентилируемом помещении отсутствует;
также отсутствуют сквозняки.

С одной стороны, данный вид вентиляции довольно мощный и способен обеспечить необходимый воздухообмен. С другой – приточно-вытяжные установки не сильно затратные в плане потребления электрической энергии и эксплуатационных затрат.

Общеобменная и местная вентиляция

Цель общеобменной вентиляции — обеспечение воздухообмена во всем помещении. При такой системе все необходимые параметры воздушных масс поддерживаются во всем объеме помещения. Помимо этого, в ее задачи входит удаление загрязняющих веществ, избыточного тепла и влажности, которые не были устранены местной вентиляцией до разрешенной нормы.

Система местной вентиляции следующая: чистый воздух подается на конкретные места (это приточная вентиляция), а загрязнённый — удаляется только с мест, где образуются недопустимые вредные выделения (это вытяжная вентиляция). Такая система может подойти к большому помещению с небольшим числом находящихся в нем людей, в таком случае воздухообмен осуществляют только в местах нахождения работающих людей.

Канальная и бесканальная системы вентиляции

Системы вентиляции могут иметь большую разветвленную сеть каналов (воздуховодов), которые предназначены для перемещения воздуха. Такую систему называют канальной. Также эти каналы могут отсутствовать, тогда вентиляция именуется бесканальной.

Установка системы с канальной сетью используется преимущественно в помещениях, больших по объему. А что касается бесканальной, то ее применяют при установке малогабаритных систем, например, домашний вентилятор.

Выбор системы вентиляции должен осуществляться еще на этапе проектирования здания (сооружения). И делать это, естественно, должны профессионалы.