Ventilatsiooni- ja õhukonditsioneerimissüsteemide võrdlev ülevaade

Töövõime langus, pidev nõrkustunne kehas, suurenenud närvilisus, regulaarne soov uinakut teha on sageli ebapiisava õhuvahetuse tagajärg. Kuid neid probleeme aitab ennetada õige ventilatsioon ja konditsioneerimine.

Lisaks ei saa piirduda ainult loomuliku süsteemiga — sellel on mitmeid puudusi. Tuleb valida optimaalne mehaaniline õhuvahetuse ja segunemise tüüp, olles analüüsinud iga meetodi plusse ja miinuseid.

Proovime koos selgitada, kuidas töötavad erinevad ventilatsioonisüsteemid ja millistel juhtudel millist tüüpi kasutatakse.

Miks on ventilatsioon vajalik?

Õhu uuendamine võimaldab ennetada südame-veresoonkonna ja kesknärvisüsteemi haigusi, suurenenud higistamistaset, tähelepanu halvenemist, kroonilisi haigusi nõrga immuunsüsteemiga inimestel.

Standardne ventilatsioonisüsteem võimaldab:

• vähendada tolmu ja teiste peente osakeste kontsentratsiooni õhus;
• valida tööks sobiv temperatuur;
• eemaldada heitgaasid ja agressiivsed komponendid, mis põhjustavad allergiat.

Muidugi võib aknaid avada, kuid siis satub tuppa tolm ja määrdunud õhk. Külmal ajal suurenevad küttekulud. Samuti mõjuvad inimeste tervisele negatiivselt tuuletõmbused.

Loomulik ventilatsioonisüsteem ei suuda täielikult tagada ruumi tuulutatavust

Õhukonditsioneerimise protsess

Isegi soojal aastaajal on problemaatiline teostada lihtsat õhuvahetust ilma spetsiaalsete seadmeteta. Seetõttu on otstarbekas kasutada lisaseadmeid.

Suvel on õhk niiske ja soe. Konditsioneerimine tagab selle puhastamise ja madalama temperatuuri seadmise. Näiteks sobivad split-süsteemid, tööstuslikud kliimaseadmed ja tšiller-fankoil.

Külmal aastaajal on õhk aga külm ja vähem niiske. Loomulikult ärge unustage filtreerimist. Siiski on vaja õhku soojendada ja niisutada, millega tuleb toime kalorifeer, tagades temperatuuri tõusu mugavale tasemele.

Seda protsessi tagatakse sageli segamise teel: külmad voolud segunevad soojadega. Õhk jahutatakse spetsiaalsetes kambrites väikeste veepiiskade sissepääsu abil.

On veel ruume, mis nõuavad ventilatsiooni korraldamisel erilist lähenemist. Näiteks spordisaalides basseinidega aurustub pidevalt vesi, tõstes niiskustaset.

Basseinidest aurustub vesi, mis kondenseerub ruumi seintele ja laele. Õige ventilatsioon võimaldab vältida liigset niiskust.

Selliste probleemide lahendamiseks on ette nähtud õhukuivatid. Viimaste puuduseks on ventilatsiooni puudumine. Õhk jääb ruumi, kuid niiskuse tase väheneb. Seetõttu langeb hapniku kontsentratsioon, mis mõjub inimeste enesetundele halvasti.

Mehaaniline õhu eemaldamise viis

Loomulik ventilatsioon ei täida sageli oma otseseid funktsioone. Seetõttu muutub aktuaalseks vajadus kasutada kunstlikku süsteemi. Selle peamine erinevus seisneb selles, et see töötab sundtoimega.

Mehaanilist ventilatsioonitüüpi kasutatakse mitte ainult tööstuslikes tootmishoonetes, vaid ka eluruumides. Selle tegevus põhineb elektrimootorite, õhusoojendite, ventilaatorite ja filtrite tööl.

Kunstliku süsteemi peamised eelised loomuliku ees:

• Tõhusus. Praktiliselt kõikide õhumahtude toimetamine ruumis märkimisväärsetele vahemaadele.
• Ilmast sõltumatus. Süsteemi laitmatu otseste funktsioonide täitmine igal aastaajal.
• Lisavõimalused. Temperatuuri ja niiskustaseme reguleerimine, õhu puhastamine tolmust ja muudest väikestest osakestest.

Mehaaniline ventilatsioon jaguneb kanaliga ja kanalita. Esimese puhul liigub õhk mööda spetsiaalseid piklikke teid.

Efektiivne on kasutada mehaanilise ja loomuliku ventilatsioonisüsteemi kombinatsiooni.

Kanalita süsteemides paiknevad ventilaatorid spetsiaalses konstruktsioonis. Need tagavad värske õhumassi juurdevoolu.

Sõltuvalt mehaanilise ventilatsiooni tüübist jagunevad süsteemid sissepuhke-, väljatõmbe- ja sissepuhke-väljatõmbesüsteemideks.

Sissepuhkesüsteemi kirjeldus

Selle ventilatsioonitüübi põhiülesanne on tagada värske õhu sissepuhkamine ruumi. Selleks, et seadmed saaksid oma funktsioone optimaalselt täita, varustatakse keerukad mudelid lisaelementidega, mis vastutavad puhastamise ja niisutamise eest.

Peamine puudus on õhu sissevõtmise võimaluse puudumine. Seetõttu ei saa ruum 100% ulatuses täituda uuendatud õhumassidega.

Tööpõhimõte ja konstruktsiooni ülesehitus

Tavapärane süsteem sisaldab ventilaatorit, mis kinnitatakse akna raami ülemisse ossa. See tagab värske õhu juurdevoolu ruumi. Viimases tõuseb gaaside kontsentratsioon. Seetõttu ei jää väljatõmbeõhule ruumi ja see lahkub ruumist läbi spetsiaalsete väljatõmbeavade.

Süsteemi põhiosa on sissepuhkeventilaator. Selle peamised parameetrid on võimsus, õhu etteande efektiivsus ja rõhk tööpiirkonnas. Ventilaatori tehniliste omaduste nõuded sõltuvad otseselt kanalite pikkusest ja keerukusest.

Peale selle seadme koosneb süsteem järgmistest elementidest:

• restid;
• klapid;
• õhukanalid;
• jaoturid;
• filtrid;
• kütteseadmed.

Filtrid eemaldavad sissetulevast õhust mehaanilisi osakesi: tolm, putukad, praht jne. Need võivad tagada jäme-, peen- ja väga peenpuhastuse. Vastavalt töö iseärasustele jagunevad need elektrostaatilisteks, kuivadeks ja märgadeks.

Tuleb vältida õhukanalite kokkupuudet võõrkehade ja niiskusega. Seetõttu ei saa ilma spetsiaalse katteta hakkama.

Kütteseadmed ehk kalorifeerid tõstavad sissetuleva õhu temperatuuri. Need on kas vesiküttega või elektrilised. Esimesed töötavad maja küttesüsteemi baasil. Teiste toiteallikaks on elektrivõrk.

Lisaelementide osas võivad need olla:

• müra vähendavad elemendid;
• õhukuivatid;
• rekuperaatorid;
• niisutajad;
• süsteemi automatiseerimise vahendid;
• ja muud.

Õhu vastuvõtja peab asuma puhtas kohas, mis on tolmu eest kaitstud. Selle konstruktsioonielemendi läheduses peab paiknema sissepuhkekamber.

Kus sellist meetodit kasutatakse?

Mehaanilist tüüpi sissepuhke korraldust kasutatakse nii elamutes kui ka tööstusobjektidel. See teenindab kas kogu ruumi või ainult selle eraldi osa, näiteks töökohta tootmises. Tagab optimaalse temperatuuriga õhu sisenemise.

Samuti loob see spetsiaalseid puhtaid tsoone isegi siis, kui teistes ruumides on kõrgem toksiliste ainete tase. Seda saab kombineerida väljatõmbe- ja loomuliku ventilatsioonisüsteemiga.

Lisateavet selle kohta, kuidas õigesti sissepuhkeventilatsioonisüsteemi korraldada, lugege selles materjalis.

Sissepuhkesüsteem on üsna kompaktne ja töös peaaegu hääletu. Seda iseloomustab paigalduse ja hoolduse lihtsus.

Väljatõmbeventilatsiooni iseloomustus

Väljatõmbesüsteem on sissepuhke vastand. Selle ülesanne on eemaldada ruumist saastunud õhk. Olemas on terviklikud ja kogumistüübid.

Ehitus ja tööpõhimõte

Evakuatsioonitüüpi ventilatsioon on populaarne korterite varustamisel. See tagab väljatõmbeks kasutatud või soojendatud õhu. Väljatõmberestid või ventilatsiooniklapid paigutatakse tavaliselt ruumi ülaossa. Värske õhk siseneb spetsiaalsete pistikute kaudu otse väliskeskkonnast või naaberruumidest.

Süsteem võib paikneda teatud kaugusel või täielikult blokeerida saasteallika. Kui saab piirata toksiliste ainete eraldumiskohta, siis on efektiivne kohalik ventilatsioon, kui mitte – üldventilatsioon.

Siin on võtmeks ventilaator. Just selle võimsus määrab kogu süsteemi töö efektiivsuse. On olemas väljatõmbeaparaadid madala (õhuvoolu kiirus kuni 50 m/s), keskmise – kuni 80 m/s ja kõrge rõhuga (kuni 200 m/s).

Seda tüüpi ventilatsiooni peamised elemendid on järgmised:

1. Väljatõmbekapid. Need on kõige tõhusamad. Eemaldavad liigniisket ja -sooja õhku, raskeid gaase ja tolmu.
2. Imid. Kõrvaldavad maksimaalse hulga kahjulikke aineid, võttes minimaalselt õhku. Ei sega töötajat oma kohustuste täitmisel.
3. Väljatõmbekuplid. Need on ette nähtud ülespoole tõusvate ainete eemaldamiseks. On tüüpe, mille töö põhineb looduslikul või sundtõmbel.
4. Väljatõmbepaneelid. Tõhusad tolmu ja kuumade kahjulike gaaside eemaldamiseks. Olulised töökohtadel, kus toimub detailide keevitamine.
5. Külgimud. Kasutatakse suurte või mahukate esemetega töötades, mida hoitakse vertikaalselt metallnööride või muude vahendite abil. Neil on väike läbimõõt (alla 100 mm) ja need paiknevad tööobjektist eemal.

Väljatõmbesüsteem on mõeldud eelkõige kasutatud õhu ärajuhtimiseks. Arvestades eespool nimetatud konstruktsioonielemente, on need tõhusad kohaliku ventilatsiooni jaoks.

Süsteemi kasutamise nüansid

Seda tüüpi väljatõmbeventilatsioon sobib ruumidesse, kus kahjulike ainete kontsentratsioon on madal. Samas võivad viimased saabuda erinevatel tasanditel, terviklike ja eraldi vooludena.

Terviklik tüüp on töös vähem mürarikas tänu konstruktsiooni eripärale, eelkõige korpusele.

See süsteem sobib ladudesse, supermarketitesse, spordiobjektidesse, tervishoiuasutustesse ja eluruumidesse. Seda kasutatakse tootmisruumides, kus ei saa vältida toksiliste ainete eraldumist. See sobib hästi kombineerimiseks loodusliku ja sissepuhkeventilatsiooniga. See võib toimida nii lokaalselt kui ka tagada üldise kasutatud masside ärajuhtimise.

Valides tuleb analüüsida väljuva õhu omadusi. Kui viimane sisaldab palju agressiivseid aineid, siis on otstarbekas valida korrosioonivastase kattega variant.

Sissepuhke-väljatõmbeventilatsiooni olemus

Seda tüüpi õhumasside uuendamist ruumis peetakse üheks optimaalseimaks. See võimaldab ühendada sissepuhke- ja väljatõmbesüsteemide eelised.

Projekteerimise põhiülesanne on tasakaalustada sisse- ja väljamineva õhu mahud. Kui esimene domineerib, siis ruumis tõuseb rõhk gaaside kõrge kontsentratsiooni tõttu, evakueeritava õhu hulga suurenemisel see väheneb.

Sissepuhke-väljatõmbesüsteemi kasutatakse nii elu- kui ka tööstusruumides

Sissepuhke-väljatõmbeventilatsioonil on kaks varianti. Esimene on segamine, kui puhas õhk satub spetsiaalsete konstruktsioonielementide kaudu ruumi, seguneb olemasolevate gaasidega ja väljub spetsiaalsete klappide kaudu.

Teine tüüp on tõrjeventilatsioon. Süsteemi paigaldamine toimub põranda tasandil. Siin toimivad füüsika elementaarseadused – väljatõmbeõhul on kõrge temperatuur, seetõttu tõrjuvad seda välja sissetulevad gaasid. See väljub restide kaudu, mis asuvad ruumi laes.

Värske õhk satub ruumi alumisse ossa, kus see liigub aeglaselt. Seetõttu luuakse tööpiirkonnas, selles ruumi osas, kus elanikud viibivad, mugavad tingimused puhkuseks ja tööks.

Selleks, et tõrjeventilatsioon oleks tõhus, peab värske õhk olema madalama temperatuuriga kui hoones juba olev õhk. Eluruumides on erinevus 1–3 °C, tehaste, vabrikute ja muude erinõuetega objektide puhul 1–5 °C.

Vajalik on jälgida sissetuleva õhu ja ruumis oleva õhu temperatuuri. Eespool nimetatud vahemike mittejärgimisel tekib konvektsioon.

Sellel ventilatsioonitüübil on nii eelised kui ka puudused. Plusside hulka arvatakse võimalus kasutada seda tööstushoonetes, mida iseloomustavad mürgiste ainete eraldumine ja kõrged temperatuurid, ning kõrge tööefektiivsus.

Puuduste hulka arvatakse aga järgmist:

• suhteliselt suurte pindade vajadus sissepuhkedifuusorite jaoks;
• külgneva ala suurenemine;
• süsteemi tõhususe vähenemine tänu lisasesemete sattumisele sissepuhkedifuusoritesse;
• vertikaalse temperatuurigradiendi suurenemine.

Viimane on gaasi temperatuuride erinevus tööpiirkonna ja lae vahel.

Kui soovite peatuda tõrjeventilatsiooni ja -konditsioneerimise süsteemil, siis analüüsige kütteseadmete paigutust ja võimsust. Need omadused mõjutavad õhuvoolude kombinatsiooni ruumis.

Näiteks võib sissetulev õhk, mis peaks jõudma otse tööpiirkonda, blokeeruda radiaatorite või kütteseadmete soojade gaaside poolt. Tulemuseks on ventilatsioon mitte väljatõrje, vaid segamise teel.

Segamisprotsess näeb ette õhu sisenemise ruumi ühel või mitmel viisil. See-eest väljuvad heitgaasid ühe vooluna.

Tööpiirkonnas on väljuva õhu kiirus kolmandiku võrra väiksem kui sissetuleva õhu sama näitaja.

Segamisventilatsiooni peamine parameeter on ejektsioon. See on mis tahes keskkondade kombinatsioon, kus üks neist mõjutab ja suunab teist. Konkreetsel juhul on see võimalus, et difuusorid harmooniliselt ühendavad õhuvoolusid.

Ejektsioon määrab ventilatsioonisüsteemi omadused. Näiteks tagavad segamise joa-tüüpi difuusorid suure näitaja väärtusega. Väljatõrje jaoks on iseloomulikud seadmed väikese injektsiooninäitajaga.

Et minimeerida tuuletõmbuse hulka juhul, kui sissetuleva ja ruumiõhu temperatuuride erinevus erineb normist, peavad difuusoritel olema suur näitaja.

Samuti on olulised õhumasside liikumiskiirus ja õhutemperatuur. Maksimaalse mugavuse tagamiseks peavad gaasid liikuma mitte kiiremini kui 0,18 m/s ja omama temperatuuri 20–22 °C.

Õhu liikumiskiirus sõltub ruumi geomeetriast ja otstarbest, tööpiirkonna temperatuurist ja interjöörist

Eriti ohtlikud inimese tervisele ja enesetundele on esimese näitaja ületamine ja teise näitaja langus. Siis on ruumis raske lihtsalt viibida, rääkimata mingist tootlikust tegevusest.

Ventilatsiooni projekteerides tuleb arvestada füüsiliste takistuste mõju. Nende hulka kuuluvad laele paigaldatud valgustid, astmed, vahelaed, sambad jne.

Enamikul juhtudel saab sissetuleva õhu vool ümber takistuse, mille laius on 1/50 lae kõrgusest.

Auditooriumid on mittestandardsed ruumid, mida iseloomustab suur tööpiirkond, palju kuulajaid ja kõrge lagi. Vastavalt on ka ventilatsioonile lähenemine üsna spetsiifiline.

Populaarne viis on värske õhu andmine otse kuulajate istmete alla. Arvatakse, et sissetulevad gaasid soojenevad, tõusevad lae poole ja väljutakse ruumist.

Kuid praktika näitab, et selline lähenemine on vale – gaasid käituvad samamoodi nagu vedelikud. Esmalt koguneb õhk auditooriumi alumisse ossa ja alles seejärel tõuseb.

Difuusori ratsionaalne paigutamine on õppeklassi või auditooriumi esiosadesse

Isegi põhjendatud arvutused ja arvutisimulatsioonid ei taga õhu liikumise suuna täiesti täpset prognoosi. Siiski tuleb arvestada difuusorite arvu ja omavahelist paigutust, kütteelementide paigutust, takistusi ja muid tegureid.

Enamik difuusorite paigutust käsitlevaid uuringuid tõestab, et segamisventilatsioon väärib hindamist. Näiteks on tõhus paigutada õhu väljalaskeavad ruumi sissepääsu juurde tagumiste pinkide poole.

Kui aga paigutada väljalaskeavad auditooriumi teistesse osadesse, siis enamikul juhtudel ei õnnestu soovitud efekti saavutada. Õige õhuvahetus võimaldab aga vältida sooja ja väljatõmmatud õhu riba teket.

Soovitame lugeda ka teist artiklit, kus kirjeldasime üksikasjalikumalt sissepuhke-väljatõmbe ventilatsiooni tööpõhimõtet. Täpsemalt – minge lingile.

Kuidas töötab lokaalne ventilatsioon?

Kui õhk suunatakse sihipäraselt ruumi teatud tsoonidesse või eemaldatakse sealt, siis kvalifitseeritakse selline ventilatsioon kohalikuks. Viimane jaguneb sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooniks.

Kohalik sissepuhkeventilatsioon nõuab rakendamisel oluliselt väiksemaid kulutusi kui üldventilatsioon. See on populaarne tootmisruumides, mis vajavad kiiret gaaside vahetust. Võimaldab vähendada niiskust ja temperatuuri.

Enamikul juhtudel toimub kohaliku ja üldventilatsiooni kombineerimine, kus üks tüüp täiendab teist.

Kohalikku väljatõmbekonstruktsiooni kasutatakse samuti tööstuses. See on asjakohane mürgiste ainete eemaldamiseks ja temperatuuri alandamiseks ruumi teatud väikeses osas. Täpsemalt tootmisruumide ventilatsioonist rääkisime selles artiklis.

Võimaldab vältida nimetatud ja teiste negatiivsete tegurite tagajärgi. Mõjub positiivselt töötajate töömugavusele, kuna kahjulikud ained lahkuvad ruumist peaaegu kohe pärast teket.

Kui toksiliste ainete eraldumisega seotud töid tehakse kogu või suuremas osas ruumis, siis kohalik ventilatsioon ei ole tõhus. Siiski on otstarbekas seda kasutada suurimate heitkogustega kohtade vastas.

Järeldused ja kasulik video teemal

Videoklipp kohaliku ventilatsiooni kohta tehnoloogilise seadmega ruumis:

Video selgitab ventilatsioonisüsteemi projekteerimise iseärasusi ja aktuaalsust, selle seadmete variante ja paigalduse nüansse:

Tavapärase ventilatsioonisüsteemi töö iseärasusi demonstreerib videoklipp:

Igal ventilatsioonisüsteemil on oma iseärasused. Valiku tegemisel tuleb arvestada paljude teguritega: alates ruumi kasutuse spetsiifikast kuni õhuvoolu takistuste olemasoluni. Hoolikas lähenemine võimaldab aga peatuda optimaalsel ventilatsioonisüsteemil.

Pärast materjali läbimist jäid küsimused artikli teema kohta? Või saate ülaltoodut täiendada väärtusliku teabega? Palun jätke oma kommentaarid, esitage küsimusi, jagage kogemusi artikli all olevas plokis.