Ventilació de subministrament i extracció: principi de funcionament i característiques de disseny
En una habitació plena d'aire fresc, podeu respirar més fàcil, treballar de manera més productiva i dormir millor.Però obrir la finestra per a la ventilació cada 2-3 hores és problemàtic, estàs d'acord? Especialment a la nit, quan tots els membres de la família dormen profundament.
Una de les solucions automatitzades per a aquesta tasca és la ventilació de subministrament i extracció (PVV) de la sala. Però com fer-ho correctament? L'ajudarem a estudiar el principi de funcionament i entendre les característiques de la disposició.
El nostre article analitza els components del sistema de subministrament i d'escapament, les regles per al seu càlcul i els estàndards d'intercanvi d'aire en habitacions de diversos tipus.
Es proporcionen diagrames d'ordenació de la ventilació, fotografies que representen elements individuals del sistema i recomanacions de vídeo útils per instal·lar un sistema de ventilació en una casa privada amb les vostres pròpies mans.
El contingut de l'article:
- Què és la ventilació?
- Bases físiques del sistema de ventilació
- Característiques de la ventilació de subministrament i d'extracció
- Paràmetres de ventilació dinàmica
- Especificacions d'instal·lació de ventilació mecànica
- Característiques de la construcció de PVV natural
- Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Què és la ventilació?
Amb quina freqüència ventilam l'habitació? La resposta ha de ser el més honesta possible: 1-2 vegades al dia, si recordeu obrir la finestra. I quantes vegades a la nit? Una pregunta retòrica.
D'acord amb les normes sanitàries i higièniques, la massa d'aire total d'una habitació on hi ha persones constantment s'ha de renovar completament cada 2 hores.
La ventilació convencional es refereix al procés d'intercanvi de masses d'aire entre un espai confinat i l'entorn. Aquest procés cinètic molecular proporciona la capacitat d'eliminar l'excés de calor i humitat mitjançant un sistema de filtració.
La ventilació també garanteix que l'aire de l'habitació compleixi els requisits sanitaris i higiènics, la qual cosa imposa les seves pròpies limitacions tecnològiques als equips que generaran aquest procés.
El subsistema de ventilació és un conjunt de dispositius i mecanismes tecnològics d'admissió, evacuació, moviment i purificació de l'aire. Forma part d'un sistema integral de comunicacions per a locals i edificis.
Recomanem no comparar conceptes ventilació i aire condicionat – categories molt semblants que tenen una sèrie de diferències.
- Idea principal. L'aire condicionat garanteix el manteniment de determinats paràmetres de l'aire en un espai reduït, és a dir, temperatura, humitat, grau d'ionització de partícules, etc. La ventilació produeix una substitució controlada de tot el volum d'aire a través de l'entrada i sortida.
- Característica principal. El sistema d'aire condicionat funciona amb l'aire que hi ha a l'habitació i el propi flux d'aire fresc pot estar completament absent. El sistema de ventilació sempre funciona al límit entre l'espai tancat i l'entorn mitjançant l'intercanvi.
- Mitjans i mètodes. A diferència de la ventilació de forma simplificada, l'aire condicionat és un esquema modular de diversos blocs que processa una petita part de l'aire i, per tant, manté els paràmetres sanitaris i higiènics de l'aire en el rang especificat.
Sistema ventilació a la casa es pot ampliar a qualsevol escala requerida i proporciona, en cas d'emergència a l'habitació, una substitució bastant ràpida de tot el volum de massa d'aire. Què passa amb l'ajuda de potents ventiladors, escalfadors, filtres i un ampli sistema de canonades.
Potser us interessa la informació sobre com organitzar una canonada de ventilació a partir de conductes d'aire de plàstic, que es parla a el nostre altre article.
Hi ha diverses classes de ventilació, que es poden dividir segons el mètode de generació de pressió, distribució, arquitectura i finalitat.
La injecció d'aire artificial al sistema es realitza mitjançant unitats d'injecció: ventiladors, ventiladors. En augmentar la pressió al sistema de canonades, és possible moure la mescla gas-aire a llargues distàncies i en volums significatius.
Això és típic de les instal·lacions industrials, locals de producció i equipaments públics amb sistema de ventilació central.
Es consideren sistemes de ventilació locals (locals) i centrals. Els sistemes de ventilació locals són solucions "punt", de manera estreta per a locals específics on és necessari un compliment estricte de les normes.
La ventilació central ofereix l'oportunitat de crear un intercanvi regular d'aire per a un nombre important d'habitacions amb el mateix propòsit.
I l'última classe de sistemes: subministrament, escapament i combinats. Els sistemes de ventilació de subministrament i extracció proporcionen simultàniament el subministrament i l'extracció d'aire en un espai. Aquest és el subgrup més comú de sistemes de ventilació.
Aquests dissenys proporcionen un fàcil escalat i manteniment per a una àmplia varietat de locals industrials, d'oficines i residencials.
Bases físiques del sistema de ventilació
El sistema de ventilació de subministrament i d'extracció és un complex multifuncional per al processament ultra ràpid de la mescla gas-aire. Tot i que es tracta d'un sistema de transport forçat de gas, es basa en processos físics completament comprensibles.
La paraula "ventilació" en si està estretament relacionada amb el concepte de convecció. És un dels elements clau en el moviment de les masses d'aire.
La convecció és el fenomen de circulació de l'energia tèrmica entre els fluxos de gas fred i càlid. Hi ha convecció natural i forçada.
Una mica de física escolar per entendre l'essència del que està passant. La temperatura de l'habitació està determinada per la temperatura de l'aire. Les molècules són portadores d'energia tèrmica.
L'aire és una mescla de gas multimolecular que consta de nitrogen (78%), oxigen (21%) i altres impureses (1%).
En estar en un espai tancat (habitació), tenim una homogeneïtat de temperatura en relació amb l'alçada. Això es deu a l'heterogeneïtat de la concentració de molècules.
Considerant la uniformitat de la pressió del gas en un espai tancat (habitació), segons l'equació bàsica de la teoria cinètica molecular: la pressió és proporcional al producte de la concentració de molècules i la seva temperatura mitjana.
Si la pressió és la mateixa a tot arreu, el producte de la concentració de molècules i la temperatura a la part superior de l'habitació serà equivalent al mateix producte de concentració i temperatura:
p=nkT, nsuperior*Tsuperior=ninferior*Tinferior, nsuperior/ninferior=Tinferior/Tsuperior
Com més baixa és la temperatura, més gran és la concentració de molècules i, per tant, més gran és la massa total del gas. Per això diuen que l'aire càlid és "més lleuger" i l'aire fred "més pesat".
En relació amb l'anterior, el principi bàsic de l'organització de la ventilació queda clar: El subministrament d'aire (entrada) s'equipa normalment des de sota de l'habitació, i la sortida (escapament) és des de dalt. Aquest és un axioma que cal tenir en compte a l'hora de dissenyar un sistema de ventilació.
Característiques de la ventilació de subministrament i d'extracció
La ventilació de subministrament i d'extracció interactua amb dos fluxos d'aire de composició i finalitat diferent, que es processen posteriorment.
Al PVV, tots els equips i sistemes addicionals necessaris es col·loquen en un únic marc, que es pot instal·lar a l'interior de la lògia, a l'àtic, a la paret exterior de la casa, etc.
El disseny especial de la instal·lació ofereix àmplies oportunitats per proporcionar ventilació a gairebé qualsevol nombre d'habitacions de l'edifici.
A més de la funció principal de moure l'aire, la ventilació de subministrament i d'extracció inclou el següent arsenal de subsistemes auxiliars i funcions addicionals.
Entre els quals destaquen els següents:
- refrigeració i calefacció per aire;
- ionització i humidificació de partícules;
- desinfecció i filtració de l'aire.
Considerem un cicle de funcionament típic d'un sistema de ventilació de subministrament i d'escapament, que es basa en un model de transport de dos circuits.
En la primera etapa, l'aire fred s'extreu de l'ambient i l'aire calent s'extreu de l'habitació. A banda i banda l'aire passa per un sistema de neteja.
Després es transfereix l'aire fred escalfador (escalfador) - típic de PVV amb recuperació de calor. A més, la calor es transfereix al gas fred de l'aire d'escapament càlid, típic dels sistemes convencionals.
Després de l'escalfament i l'intercanvi de calor, l'aire d'escapament s'elimina a través d'un conducte extern i l'aire fresc escalfat es subministra a l'habitació.
Els principis principals del subministrament i la ventilació d'escapament són l'eficiència i l'economia.
L'esquema clàssic de ventilació de subministrament i extracció té els següents avantatges:
- alt grau de purificació del corrent d'entrada
- operació i manteniment accessibles dels elements desmuntables
- integritat i modularitat del disseny.
Per ampliar la funcionalitat, les unitats de tractament d'aire estan equipades amb unitats auxiliars de control i vigilància, sistemes de filtre, sensors, temporitzadors automàtics, silenciadors de soroll, alarmes de sobrecàrrega de motor elèctric, unitats de recuperació, safates de condensats, etc.
Paràmetres de ventilació dinàmica
Hi ha molts problemes associats amb el disseny d'un sistema de ventilació, ja que si les característiques es calculen incorrectament, un sistema de ventilació completament econòmic es pot convertir en un "monstre" malbaratador de recursos energètics.
La qual cosa afecta directament els costos financers del seu manteniment. Com a resultat, la idea mateixa del funcionament econòmic de l'equip no es considera.
Per tal de dissenyar correctament la ventilació de subministrament i d'extracció, es recomana fer càlculs algebraics del rendiment de la instal·lació i dels paràmetres dinàmics dels fluxos d'aire.
Hi ha diversos mètodes i algorismes de càlcul diferents, però presentarem a la nostra atenció una de les opcions més senzilles i fiables.
Tot el relacionat amb els processos secundaris d'humidificació, ionització addicional i purificació secundària es pot ignorar en aquesta etapa.
Normes de construcció
És irracional proporcionar una llista completa de normes i normes sanitàries (SNiP) que s'apliquen a diversos sistemes de ventilació, ja que hi ha material suficient per a un parell de llibres, però cal conèixer les constants de referència per a locals residencials i d'oficines.
Pel que fa als locals d'oficines, a l'hora de construir un sistema de ventilació, es presta una atenció principal a aquelles zones on s'ubicarà el personal d'oficina.
A més, tots els estàndards estan indicats per persona. En un edifici d'oficines clàssic, en una sola planta hi ha una àmplia gamma de locals amb diverses finalitats.
Per exemple, a una oficina, s'han de substituir 60 metres cúbics d'aire en una hora, als quiròfans - 30-40 m3, al bany - 70 m3, a la sala de fumadors - més de 100 m3, en passadissos i vestíbuls - 10 m3.
D'acord amb les normes sanitàries generals per a locals residencials, es produeix un intercanvi complet de massa d'aire de 30 m en una hora.3 per persona - càlcul basat en el nombre de residents.
Hi ha un altre enfocament per calcular el volum d'aire - per àrea. Per cada metre quadrat de superfície habitable hi ha 3 m3.
Per a la resta de safareigs hi ha paràmetres normatius ja preparats. Per tant, una cuina amb una estufa elèctrica - més de 60 m3, amb una estufa de gas - més de 80 m3, bany - almenys 25 m3 etc.
A més, cal recordar que per a les sales d'estar la velocitat del flux d'aire no és superior a 2 m/s, i per a la cuina i el bany la velocitat ha de ser de 4-6 m/s.
Fórmules i explicacions per a ells
Anem directament a les característiques i fórmules. Els càlculs es realitzen en diverses etapes, en cadascuna de les quals calculem una de les característiques del sistema de ventilació.
Volum d'aire de treball
Considerem calcular el volum de treball d'aire (m3/h).
Per a una oficina, recomanem calcular el nombre de persones:
V=35*N,
On N - el nombre de persones simultàniament a la sala.
Per a apartaments i cases particulars, cal fer un càlcul pel que fa al volum de l'espai habitable:
V=2*S*H,
On: 2 — taxa de canvi d'aire per unitat de temps (per 1 hora); S - espai per viure; H - alçada del local.
Càlcul de la secció del conducte
Secció conducte d'aire per a la ventilació calculat en cm2. Els conductes d'aire principals són de dos tipus en secció transversal: rodons i rectangulars.
L'àrea de la secció transversal de la canonada es calcula segons la relació:
Sseccionada=V*2,8/ω,
On: Sseccionada - àrea de la secció transversal; V - volum d'aire (m3/h); 2,8 — coeficient de concordança dimensional; ω — velocitat del flux a la línia principal (m/s).
La velocitat del flux d'aire que passa per la línia principal sol ser equivalent a 2-3 m/s.
Nombre i mida dels difusors
A continuació, considerem com calcular el nombre i la mida dels difusors. Les dimensions del polvoritzador solen triar-se per ser 1,5-2 vegades més grans que l'àrea de la secció transversal de la línia principal.
El nombre de difusors és una mica més complicat; es calculen mitjançant la fórmula:
N=V/(2820*ω*d2),
On: N – el nombre necessari de difusors; V - cabal de massa d'aire (m3/h); ω – velocitat del flux d'aire (m/s); d – diàmetre del difusor (m), si és rodó.
Si el difusor és rectangular, aleshores:
N=π*V/(2820*ω*4*a*b),
On: π - Pi, a I b - dimensions de la secció.
Opcions de rendiment de la instal·lació
Es coneixen les dues característiques més importants de la unitat de ventilació: la potència i el grau de pressió generada. La potència de l'estació de ventilació es calcula de la següent manera:
P=ΔT*V*Cv/1000,
On: ΔT — Delta de temperatura de l'aire a l'entrada/sortida (°C); V - cabal de massa d'aire (m3/h); Cv — Capacitat calorífica de l'aire (0,336 W*h/m³*°С).
La pressió generada es determina a partir de la corba característica de rendiment del ventilador principal.
Aquest paràmetre ha de ser equivalent a la resistència aerodinàmica de la xarxa d'aire. Els fabricants de ventiladors proporcionen un gràfic de corbes a la fitxa del producte.
A més, és important tenir una comprensió general de l'escalfador de flux d'aire d'entrada - escalfador d'aire.Aquesta és una part independent del sistema de ventilació on s'escalfa l'aire. Passant, per exemple, a través d'un radiador tèrmic, l'aire s'escalfa.
En conclusió, val la pena esmentar la tensió d'alimentació de la unitat de ventilació. Es recomana utilitzar una tensió de xarxa de 380 V, que garantirà un funcionament fiable de la instal·lació de qualsevol potència.
Especificacions d'instal·lació de ventilació mecànica
Sens dubte, un artesà de la llar seria capaç de gestionar la instal·lació d'una unitat de ventilació de tipus subministrament sense la implicació dels treballadors.
No obstant això, val la pena recordar que el treball es realitza a una alçada perillosa per a un intèrpret sense experiència. Per tant, és millor implicar aquells que tinguin experiència, eines i dispositius de seguretat perquè realitzin els següents passos:
Un cop finalitzades les complicades manipulacions d'instal·lació de la pròpia unitat de tractament d'aire, només queda connectar-la a les comunicacions.
Fem una ullada més de prop a aquest procés mitjançant la selecció de fotos següent.
La informació sobre la seqüència d'instal·lació de les unitats de ventilació forçada ajudarà a evitar molts dels errors més greus comesos per instal·ladors sense experiència.
Característiques de la construcció de PVV natural
Quan es desenvolupen un subministrament natural i una ventilació d'escapament d'alta qualitat, la majoria dels especialistes compleixen una determinada "carta" de treballs de disseny i instal·lació.
Aquestes regles ajuden a crear solucions realment efectives i rendibles, fins i tot per als arranjaments més no estàndard d'habitacions i safareigs. en una casa particular I apartament de diverses habitacions edificis de gran alçada.
En aquest cas, els passadissos actuen com a espais de flux. Per tant, la unitat de ventilació principal del sistema s'ha d'ubicar al centre de la casa, a la part superior dels passadissos o safareigs.
Per exemple, un mòdul de ventilació per a una casa privada de 2 pisos es pot ubicar a la planta baixa a la part superior d'un safareig o passadís principal. Per a una casa d'1 pis, com a opció, a la part baixa de l'àtic.
Quan col·loqueu la canonada principal, heu de recordar que l'aire de subministrament ha d'entrar a les sales d'estar i l'aire d'escapament ha de sortir per les cuines i els safareigs.
Per tant, els difusors de subministrament es col·loquen al límit convencional "habitació-entorn" i les campanes es col·loquen a la cuina, el bany, el safareig i el lavabo.
Hi ha comentaris sobre l'alçada de la ubicació de les obertures d'entrada i sortida d'aire. La sortida del sistema de ventilació s'ha de situar per sobre del nivell del terrat de l'edifici.
Això protegirà el PVV de l'entrada secundària d'aire acabat d'esgotar a través de les obertures d'escapament.
L'aire fresc s'ha de captar a una alçada mínima de 2 metres de la superfície del sòl.
Com que les petites partícules abrasives i la pols poden pujar amb l'ajuda dels corrents de vent a una alçada de més d'1 metre i volar als difusors de subministrament, obstruint així ràpidament els filtres primaris.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
El vídeo explica i demostra les característiques del disseny i la instal·lació de PVV en una casa privada:
Un altre exemple clar d'una solució preparada per a la ventilació d'una casa privada de fusta d'un pis:
Resumint la informació anterior, observem que la ventilació de subministrament i extracció és un sistema senzill de dissenyar, disponible per a la compra i la instal·lació.
La ventilació juntament amb el sistema de calefacció us permet organitzar un equilibri d'aire fresc i càlid a l'habitació.
Has participat en l'organització de la ventilació a la teva casa rural? O coneixeu els secrets de dissenyar i instal·lar un sistema de ventilació en un apartament? Si us plau, compartiu la vostra experiència; deixeu els vostres comentaris sobre aquest article.
Em va agradar molt com s'utilitzava la ventilació com a component interior. Està bé que hagis explicat el principi de funcionament del sistema de ventilació, ara almenys sé com funciona tot. No em vaig adonar que la ventilació podia refredar o escalfar l'aire, aquesta és una informació molt útil. M'han agradat especialment aquests vídeos educatius al final de la pàgina.
L'article descriu l'etapa d'instal·lació de la instal·lació V-STAT FKO 4A, però ara s'ha llançat un nou model de satèl·lit, molt millor i més compacte. Sembla una unitat d'aire condicionat extern.
Hola. Tal com ho entenc, el teu article conté una contradicció que m'agradaria resoldre. En primer lloc, s'afirma que "Per crear l'efecte de la convecció natural dels fluxos d'aire, les fonts de calor es col·loquen el més baix possible i els elements de subministrament es col·loquen al SOTRE o sota d'ell" (sota la foto d'una sala d'estar amb llar de foc). ).
Uns paràgrafs més tard, la situació canvia al contrari: "En relació amb l'anterior, queda clar el principi bàsic d'ordenar la ventilació: el subministrament d'aire (subministrament) sol estar equipat a la part inferior de l'habitació i la sortida (escapament) està a la part superior. Aquest és un axioma que cal tenir en compte a l'hora de dissenyar un sistema de ventilació".
Llavors, on és correcte fer una afluència: a dalt o a baix?
Hola. No sóc un superprofessional de la ventilació, però intentaré explicar-ho.
L'entrada es pot dur a terme de 4 maneres principals: de dalt a baix, de dalt a baix, de baix a dalt i de baix a baix.
Els dos primers mètodes s'utilitzen quan l'aire que es pren del carrer a l'hivern i fora de temporada és molt inferior a la temperatura de l'habitació i la pressió i la humitat de l'aire fora de la finestra són més altes.
El segon i el tercer són els més habituals en un dispositiu de ventilació natural.
A la imatge de la llar de foc, l'entrada d'aire és més adequada per a una habitació amb aquest aparell, que requereix una disposició adequada del sistema de subministrament d'aire.
MIREU EL VÍDEO “LIVING HOUSE”. A ELLA, UN VEÍ DEL POBLE HO EXPLICA TOT SOBRE LA CAPAÇADA SENSE ELECTRICITAT.