Sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsioon: tööpõhimõte ja korralduse eripärad

Värske õhuga täidetud ruumis on kergem hingata, produktiivsem töötada ja tugevam magada. Kuid akna avamine tuulutamiseks iga 2–3 tunni tagant on problemaatiline, kas olete nõus? Eriti öisel ajal, kui kõik pereliikmed magusasti magavad.

Üheks automatiseeritud lahenduseks sellele ülesandele on ruumi sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsioon (SVV). Aga kuidas seda õigesti teha? Me aitame teil uurida tööpõhimõtet ja mõista korraldamise eripärasid.

Meie artiklis on vaadeldud sissepuhke- ja väljatõmbesüsteemi komponente, nende arvutamise reegleid ja õhuvahetuse normatiive erinevat tüüpi ruumides.

Valitud on ventilatsiooni korraldamise skeemid, fotod süsteemi üksikute elementide kujutistega, toodud kasulikud videojuhised ventilatsioonisüsteemi iseseisvaks ehitamiseks eramajas.

Mis on ventilatsioon?

Kui tihti me tuba tuulutame? Vastus peab olema maksimaalselt aus: 1–2 korda päevas, kui me ei unusta akent avada. Aga öösel mitu korda? Retooriline küsimus.

Vastavalt sanitaar- ja hügieeninormidele peab ruumi, kus pidevalt viibivad inimesed, õhu kogumass täielikult uuenema iga 2 tunni järel.

Tavalise ventilatsiooni all mõistetakse õhumasside vahetuse protsessi suletud ruumi ja ümbritseva keskkonna vahel. See molekulaarkineetiline protsess võimaldab eemaldada liigset soojust ja niiskust filtreerimissüsteemi abil.

Ventilatsioon tagab ka ruumi õhu vastavuse sanitaar- ja hügieeninõuetele, mis seab omad tehnoloogilised piirangud seadmetele, mis seda protsessi genereerivad.

Ventilatsiooni alamsüsteem on tehnoloogiliste seadmete ja mehhanismide kogum õhu sissevõtmiseks, ärajuhtimiseks, liigutamiseks ja puhastamiseks. See on osa ruumide ja hoonete komplekssest kommunikatsioonisüsteemist.

Soovitame mitte võrrelda mõisteid ventilatsioon ja konditsioneerimine – need on väga sarnased kategooriad, millel on mitmeid erinevusi.

1. Põhiidee. Konditsioneerimine tagab teatud õhuparameetrite säilitamise suletud ruumis, nimelt temperatuuri, niiskuse, osakeste ionisatsiooni astme jms. Ventilatsioon aga teostab kogu õhuhulga juhitavat asendamist sissepuhke ja väljatõmbe kaudu.
2. Peamine iseärasus. Konditsioneerimissüsteem töötab ruumis oleva õhuga ja värske õhu sissevool võib üldse puududa. Ventilatsioonisüsteem töötab alati suletud ruumi ja väliskeskkonna piiril vahetuse kaudu.
3. Vahendid ja meetodid. Erinevalt ventilatsioonist lihtsustatud kujul on konditsioneerimine mitmest plokist koosnev modulaarne süsteem, mis töötleb väikest osa õhust ja hoiab seeläbi õhu sanitaar-hügieenilisi parameetreid määratud vahemikus.

Kodu ventilatsioonisüsteemi saab laiendada mis tahes vajaliku ulatuseni ja see tagab ruumis hädaolukorra korral kogu õhumassi üsna kiire asendamise. Seda tehakse võimsate ventilaatorite, küttekehade, filtrite ja hargnenud torustikusüsteemi abil.

Teile võib pakkuda huvi teave plastikust õhukanalitest ventilatsioonitorustiku paigaldamise kohta, mida käsitletakse meie teises artiklis.

Lisaks põhifunktsioonile võivad ventilatsioonisüsteemid olla osa tööstusliku stiiliga interjöörist, mida kasutatakse kontori- ja kaubanduspindade ning meelelahutusasutuste jaoks

Eristatakse mitmeid ventilatsiooniklasse, mida saab jagada vastavalt rõhu tekitamise viisile, levikule, arhitektuurile ja otstarbele

Õhu kunstlik sissepuhumine süsteemi toimub survetekitavate seadmete – ventilaatorite, õhupuhurite – abil. Torustikusüsteemi rõhku suurendades saab gaasi-õhu segu liigutada kaugele ja märkimisväärses mahus

See on iseloomulik tööstusobjektidele, tootmispindadele ja avalikele objektidele, millel on keskne ventilatsioonisüsteem

Õhurõhu tekitamine süsteemis võib olla mitut tüüpi: kunstlik, loomulik või kombineeritud. Sageli kasutatakse kombineeritud meetodit

Ventilatsioonisüsteeme käsitletakse kohalike (lokaalsete) ja tsentraalsetena. Kohalikud ventilatsioonisüsteemid on “punktpõhised” kitsalt suunatud lahendused konkreetsetele ruumidele, kus on vajalik rangelt standarditele vastamine

Tsentraalne ventilatsioon võimaldab luua regulaarse õhuvahetuse märkimisväärsele hulgale ühesuguse otstarbega ruumidele

Ja viimane süsteemide klass: sissepuhke-, väljatõmbe- ja kombineeritud. Sissepuhke-väljatõmbeventilatsioonisüsteemid tagavad samaaegse õhu sissepuhke ja väljatõmbe ruumis. See on kõige levinum ventilatsioonisüsteemide alamrühm

Sellised konstruktsioonid tagavad lihtsa skaleeritavuse ja hoolduse kõige erinevamatele tööstus-, kontori- ja elutüüpi ruumidele

Ventilatsioonisüsteemi füüsiline alus

Sissepuhke-väljatõmbeventilatsioonisüsteem on multifunktsionaalne kompleks gaasi-õhu segu ülikiireks töötlemiseks. Kuigi tegemist on sundgaasitranspordi süsteemiga, põhineb see täiesti seletatavatel füüsikalistel protsessidel

Loomuliku konvektsiooni efekti tekitamiseks õhuvooludest paigutatakse soojusallikad võimalikult madalale ja väljatõmbeelemendid lakke või selle alla

Sõna “ventilatsioon” on tihedalt seotud konvektsiooni mõistega. See on üks võtmeelemente õhumasside liikumisel

Konvektsioon on soojusenergia tsirkulatsiooni nähtus külmade ja soojade gaasivoogude vahel. On olemas loomulik ja sundkonvektsioon

Natuke koolifüüsikat toimuva olemuse mõistmiseks. Ruumi temperatuur määratakse õhu temperatuuri järgi. Soojusenergia kandjad on molekulid

Õhk on multimolekulaarne gaasisegu, mis koosneb lämmastikust (78%), hapnikust (21%) ja muudest lisanditest (1%)

Viibides suletud ruumis (toas), esineb temperatuuri ebaühtlus kõrguse suhtes. See on seotud molekulide kontsentratsiooni ebaühtlusega.

Võttes arvesse gaasirõhu ühtlust suletud ruumis (toas), on vastavalt molekulaarkineetilise teooria põhivõrrandile rõhk võrdeline molekulide kontsentratsiooni ja nende keskmise temperatuuri korrutisega.

Kui rõhk on kõikjal ühesugune, siis on molekulide kontsentratsiooni ja temperatuuri korrutis ruumi ülemises osas samaväärne kontsentratsiooni ja temperatuuri korrutisega:

p=nkT, n_ülemine*T_ülemine=n_alumine*T_alumine, n_ülemine/n_alumine=T_alumine/T_ülemine

Mida madalam on temperatuur, seda suurem on molekulide kontsentratsioon ja seega ka gaasi kogumass. Seetõttu öeldakse, et soe õhk on “kergem” ja külm — “raskem”.

Õige ventilatsioon koos konvektsiooniefektiga suudab ruumis hoida seatud temperatuurirežiimi ja niiskust põhikütte automaatse väljalülitamise perioodidel.

Eelnevast tulenevalt selgub ventilatsiooni korraldamise põhiprintsiip: õhu sissepuhke (juurdevool) paigutatakse tavaliselt ruumi alla ja väljatõmme (äravool) üles. See on aksioom, mida tuleb ventilatsioonisüsteemi projekteerimisel arvestada.

Sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooni eripärad

Sissepuhke-väljatõmbeventilatsioon tegeleb kahe erineva koostise ja otstarbega õhuvooluga, mida seejärel töödeldakse.

SVV-s on kogu vajalik seadmed ja lisasüsteemid paigutatud ühte karkassi, mida saab paigaldada lodža sees, pööningul, maja välisseinal jne.

Seadme erikonstruktsioon pakub laialdasi võimalusi hoones praktiliselt mis tahes arvu ruumide ventilatsiooni tagamiseks.

Lisaks õhu liikumise põhifunktsioonile sisaldab sissepuhke-väljatõmbeventilatsioon järgmist abisüsteemide ja lisafunktsioonide arsenali.

Nende hulgas on järgmised:

• õhu jahutamine ja soojendamine;
• osakeste ioniseerimine ja niisutamine;
• õhu desinfitseerimine ja filtreerimine.

Vaatleme tüüpilist töötsüklit sissepuhke-väljatõmbeventilatsioonisüsteemis, mis põhineb kaheahelalisel transpordimudelil.

Esimesel etapil toimub külma õhu sisselase keskkonnast ja sooja õhu väljatõmme ruumist. Mõlemalt poolt läbib õhk puhastussüsteemi.

Seejärel suunatakse külm õhk kalorifeeri (soojendisse) — see on omane soojustagastusega SVV-le. Lisaks antakse soojust külmale gaasile väljatõmbeheitsoojast õhust — omane tavalistele süsteemidele.

Pärast kuumutamist ja soojusvahetust juhitakse väljatõmbeheitõhk läbi välimise kanali, ning kuumutatud värske õhk suunatakse ruumi.

Populaarne ventilatsioonimooduli paigutus hõlmab soojusvahetuskambrit (rekuperaatorit), kus toimub soojusenergia vahetus vastuvoolavate õhuvoolude vahel. Igal juhul läbib iga voog kahekordse filtreerimissüsteemi.

Sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooni peamised tööpõhimõtted on tõhusus ja kokkuhoid.

Klassikalisel sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooni skeemil on järgmised eelised:

• kõrge sissevoolu puhastusaste
• eemaldatavate elementide taskukohane käitamine ja hooldus
• konstruktsiooni terviklikkus ja modulaarsus

Funktsionaalsuse laiendamiseks varustatakse sissepuhke- ja väljatõmbeseadmeid abijuhtimis- ja kontrollplokkide, filteride, andurite, automaattaimerite, mürasummutite, elektrimootorite ülekoormuse indikaatorite, rekuperatiivplokkide, kondensaadialuste jms-ga.

Ventilatsiooni dünaamilised parameetrid

Ventilatsioonisüsteemi projekteerimisega kaasneb palju küsimusi, sest valesti arvutatud karakteristikute korral võib ausalt öeldes ökonoomne ventilatsioonikompleks muutuda energiat raiskavaks “koletiseks”.

See mõjutab otseselt selle hoolduse rahalisi kulutusi. Selle tulemusena ei võeta arvesse seadme ökonoomse kasutamise ideed.

Ventilatsioonisüsteemi põhikoormus langeb ventilaatorile. Ventilaatori jõudlus sõltub impelleri (labaratta) kujust, materjalide kvaliteedist ja seadme kokkupanekust.

Sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooni korrektseks projekteerimiseks on soovitatav teostada seadme võimsuse algebralised arvutused ja õhuvoolude dünaamiliste parameetrite arvutused.

Arvutusmetoodikaid ja -algoritme on mitu, kuid meie tähelepanu alla tuleb üks lihtsamaid ja usaldusväärsemaid variante.

Kõik, mis on seotud niisutamise, täiendava ioniseerimise ja sekundaarse puhastuse kõrvalprotsessidega, võib selles etapis arvestamata jätta.

Korraldamise normatiivid

Tervikliku loetelu esitamine sanitaarnormidest ja -eeskirjadest (SNiP), mida esitatakse erinevate ventilatsioonisüsteemide suhtes, on ebaratsionaalne, kuna materjali jätkuks paari raamatu jaoks, kuid tugikonstantide tundmine elu- ja kontoriruumide jaoks on vajalik.

Mis puutub kontoriruumidesse, siis ventilatsioonisüsteemi loomisel pööratakse põhitähelepanu ruumidele, kus asub kontori personal.

Edaspidi on kõik normatiivid antud arvestusega ühe inimese kohta. Klassikalises kontorihoones paikneb ühel korrusel täielik komplekt mitmesuguse otstarbega ruume.

Näiteks kabinetis peab ühe tunni jooksul toimuma 60 kuupmeetri õhu vahetus, operatsioonisaalides — 30-40 m³, tualetiruumis — 70 m³, suitsetamisruumis — üle 100 m³, koridorides ja fuajeedes — 10 m³.

Vastavalt eluruumide üldistele sanitaarnormidele toimub ühes tunnis täielik õhumassi vahetus summas 30 m³ inimese kohta — arvutus elanike arvu järgi.

On veel üks lähenemisviis õhuhulga arvutamisel — pinna järgi. Iga elamispinna ruutmeetri kohta on 3 m³.

Eraldi tuleks mainida tööstusobjektide ja laoangaaride ventilatsiooni — 20 m³ pindalaühiku kohta. Nii suurtes ruumides rajatakse ventilatsioonisüsteemid mitmekomponendilise paarisfännide süsteemi alusel (4, 8, 16 või rohkem tk raamis).

Ülejäänud abiruumide jaoks on olemas valmis normatiivsed parameetrid. Nii, köök elektripliidiga — üle 60 m³, gaasipliidiga — üle 80 m³, vannituba — vähemalt 25 m³ jne.

Lisaks tuleb meeles pidada, et elutubades on õhuvoolu kiirus mitte rohkem kui 2 m/s, ning köögi ja tualetiruumi puhul peaks kiirus olema 4-6 m/s.

Valemid ja nende selgitused

Liigume otse omaduste ja valemite juurde. Arvutused toimuvad mitmes etapis, millest igaühel arvutame ühe ventilatsioonisüsteemi omaduse.

Tööõhuhulk

Vaatleme tööõhuhulga (m³/h) arvutamist.

Kontori puhul soovitame teha arvutuse inimeste arvu järgi:

V=35*N,

Kus N on ruumis samaaegselt viibivate inimeste arv.

Korterite ja eramajade puhul tuleb teha arvutus eluruumide mahu suhtes:

V=2*S*H,

Kus: 2 on õhuvahetuse kordsustegur ajaühikus (1 tunni kohta); S on elupind; H on ruumide kõrgus.

Õhukanali ristlõike arvutamine

Ristlõige ventilatsiooni õhukanali arvutatakse cm². Peamised õhukanalid on ristlõikelt kahte tüüpi: ümmargused ja ristkülikukujulised.

Toru ristlõike pindala arvutatakse suhte järgi:

S_ristl=V*2,8/ω,

Kus: S_setšen — ristlõikepindala; V — õhuhulk (m³/h); 2,8 — mõõtmete ühtlustustegur; ω — voolukiirus magistraalis (m/s).

Magistraali läbiva õhuvoolu kiirus on tavaliselt 2–3 m/s.

Õhukanali ristlõikepindala arvutamisel saab määrata ümmarguse kanali läbimõõdu või ristkülikukujulise kanali laiuse/kõrguse. Teades laiust, saame leida ristlõike kõrguse ja vastupidi. Ümmarguse ristlõike läbimõõt võrdub √4*S_setšen/π.

Difuusorite arv ja suurus

Vaatame edasi, kuidas arvutada difuusorite arvu ja suurust. Difuusori mõõtmed valitakse tavaliselt 1,5–2 korda suuremaks kui põhimagistraali ristlõikepindala.

Difuusorite arvuga on veidi keerulisem, need arvutatakse valemiga:

N=V/(2820*ω*d²),

Kus: N – otsitav difuusorite arv; V – õhumassi vooluhulk (m³/h); ω – õhuvoolu kiirus (m/s); d – difuusori läbimõõt (m), kui see on ümmargune.

Kui difuusor on ristkülikukujulise ristlõikega, siis:

N=π*V/(2820*ω*4*a*b),

Kus: π – pii, a ja b – ristlõike mõõtmed.

Seadme jõudlusparameetrid

Ventilatsiooniploki kaks olulisemat omadust on võimsus ja tekkiva rõhu tase. Ventilatsioonijaama võimsus arvutatakse järgmiselt:

P=ΔT*V*Cv/1000,

Kus: ΔT – õhutemperatuuri delta sisselaske/väljalaske juures (°C); V – õhumassi vooluhulk (m³/h); Cv – õhu soojusmahtuvus (0,336 Wh/m³*°C).

Tekkiv rõhk määratakse põhiventilaatori jõudluse karakteristiku kõvera järgi.

See parameeter peab olema võrdne õhuvõrgu aerodünaamilise takistusega. Ventilaatorite tootjad esitavad kõvera graafiku toote tehnilises passis.

Lisaks on oluline omada üldist ettekujutust sisselaskeõhuvoolu soojendist – kalorifeerist. See on ventilatsioonisüsteemi eraldiseisev osa, kus toimub õhu soojendamine. Näiteks läbides soojusradiaatorit, õhk sellest tulenevalt soojeneb.

Kalorifeeri, kus soojenemine toimub radiaatori kaudu ja soojusenergia vahetus väljatõmbevooluga, nimetatakse rekuperaatoriks. On olemas ühe- ja mitmesektsioonilised rekuperaatorid, mis võimaldavad segada suure sissetulevate temperatuuride erinevusega õhuvoolusid.

Kokkuvõtteks tasub mainida ventilatsiooniploki toitevõrgu pinget. Soovitatav on kasutada 380 V pingega võrku, see tagab mis tahes võimsusega seadme usaldusväärse käitamise.

Mehaanilise ventilatsiooni paigaldamise eripära

Sissepuhkeventilatsiooni paigaldusega saaks kodumeister kahtlemata hakkama ilma töölisi kaasamata.

Siiski tuleb meeles pidada, et töid tehakse ohtlikul kõrgusel, mis on kogenematule tegijale ohtlik. Seepärast on parem kaasata need, kellel on kogemused, tööriistad ja turvavarustus järgmiste etappide teostamiseks:

Pärast üsna keerukate sissepuhkeseadme paigaldamismanipulatsioonide lõpetamist jääb üle vaid ühendada see kommunikatsioonidega.

Vaatleme seda protsessi lähemalt järgmise fotokogumi abil.

Teave sundventilatsiooniseadmete paigaldusjärjestuse kohta aitab vältida paljusid jämedaid vigu, mida kogenematud paigaldajad teevad.

Loodusliku SVV (sissepuhke- ja väljatõmbeventilatsiooni) rajamise eripärad

Kvaliteetse loodusliku sissepuhke-väljatõmbe ventilatsiooni väljatöötamisel järgivad enamik spetsialiste teatud “põhikirja” projekteerimis- ja paigaldustööde jaoks.

Need reeglid aitavad luua tõeliselt tõhusaid ja ökonoomseid lahendusi isegi kõige ebatavalisemate ruumide ja abiruumide paigutuste korral eramajas ja mitmetoalises korteris kortermajas.

Ventilatsiooni projekteerimisel tuleb püüda luua loomulik õhuvool eluruumidest läbi koridoride sanitaarruumi ja kööki

Koridorid toimivad sel juhul läbivooluruumidena. Seetõttu tuleb süsteemi peamine ventilatsiooniplokk paigutada maja keskele, koridoride või abiruumide ülemisse ossa.

Näiteks võib 2-korruselise eramaja ventilatsioonimooduli paigutada esimesel korrusel abiruumi või peamise koridori ülaossa. 1-korruselise maja puhul võib varlandiks olla pööningu alumine osa.

Magistraaltorustikku rajades tuleb meeles pidada, et sissepuhkeõhk peab suunduma eluruumidesse ja väljatõmbeõhk lahkuma köökide ja abiruumide kaudu.

Seetõttu paigutatakse sissepuhkedifuusorid tinglikule piirile “ruum-keskkond”, ja väljatõmbed kööki, vannituppa, abiruumi, tualetti.

Difuusor ühendab kaks funktsiooni: värske õhu ühtlane jaotus ja juba kasutatud õhu eemaldamine. Need on väga erineva kujuga. Valmistatakse õhukesest lehtmetallist ja plastikust.

On märkusi sisse- ja väljalaske õhuavade paigutuse kõrguse kohta. Ventilatsioonisüsteemi väljalaskeava paigutatakse tingimata hoone katuse tasemest kõrgemale.

See kaitseb SVV-d sekundaarse sissevõtmise eest just väljajuhitud õhu imemise eest läbi väljatõmbeavade.

Värske õhu sissevõtmine tuleb teostada vähemalt 2 meetri kõrgusel maapinnast.

Sest väikesed abrasiivosakesed ja tolm võivad tuulevoogude abil tõusta kõrgemale kui 1 meeter ja lennata sissepuhkedifuusoritesse, ummistades seeläbi kiiresti esmaste puhastusfiltrite.

Järeldused ja kasulik video teemal

Videoklipis räägitakse ja demonstreeritakse SVV projekteerimise ja paigalduse eripärasid eramajas:

Veel üks ilmekas näide valmis ventilatsioonilahendusest eramaja 1-korruselises puitmajas:

Kokkuvõtteks ülaltoodud teabest märgime, et sissepuhke-väljatõmbe ventilatsioon on süsteem, mida on lihtne projekteerida, soetada ja paigaldada.

Ventilatsioon koos küttesüsteemiga võimaldab tagada ruumis värske ja sooja õhu tasakaalu.

Te olete tegelenud ventilatsiooni paigaldamisega suvilas? Või teate projekteerimise ja paigaldamise saladusi korteris? Palun jagage oma kogemusi – jätke oma kommentaarid selle artikli alla.