Типы систем вентиляции и их классификация

Наличие в любом помещении, будь то жилой дом, офис, магазин или даже склад, системы вентилирования способствует поддержанию в нем благоприятного микроклимата. При этом, чтобы обеспечить должное снабжение помещения кислородом необходимо из существующих видов вентиляции выбрать тот, который подойдет ему наиболее оптимально.

Общие правила по монтажу воздуховода

Каждое крепление воздуховодов должны отвечать общим требованиям, которые соответствуют нормативной документации, так называемый ГОСТ крепления воздуховодов:

Акт нормативный Название документа
СП Отопление вентиляция и кондиционирование
СП Внутренние санитарно-технические системы зданий

Наряду с требованиями, указанными в общепринятой документации имеются предписания производителей воздушных каналов по установке.

Обязательные правила воздуховодных систем

  1. Монтаж систем вентиляции гибкого типа осуществляется с помощью полного распрямления.
  2. Установленная конструкция не должна провисать. Из-за провисания снижается давление.
  3. Канал систем вентиляции  должен быть обязательно заземлен. При эксплуатации образуется электричество статическое.
  4. При планировании проекта и входящих элементов систем необходимо учесть аэродинамику. Она возникает внутри конструкции при движении воздуха.
  5. Гибкие вентиляционные отводы не должны применяться на вертикальных двухэтажных участках.
  6. Жесткие вентиляционные отводы  должны устанавливаться в подвальных, цокольных помещениях.
  7. Если при установке была повреждена конструкция вентиляции, то ее нужно заменить новой. Это также относится и к теплоизоляции снаружи.
  8. Если система вентиляции проходит сквозь конструкцию зданий, нужно обязательно использовать металлические переходники и гильзы.
  9. При установке соединения, участки вентиляции должны иметь радиус поворота больше как минимум два диаметра. Иначе аэродинамические свойства канала понижаются.

Преимущества современных приточных систем

Данный вид вентиляции обладает возможностями, выходящими далеко за рамки её основной функции. Многозадачность современных «приточек» – это главная причина их популярности.

  • Очистка. Благодаря наличию встроенных фильтров в приточной вентиляции с очисткой воздуха, в дом не будет попадать пыль, пыльца растений, уличный запах и другие загрязнители. Покупатель может выбрать прибор с нужным типом и глубиной очистки;
  • Независимость от погоды. «Естественный» приток, возникающий из-за разницы давлений, в жару практически прекращается, а принудительная приточная вентиляция с вентилятором обеспечивает приток при любой погоде и давлении;
  • Возможность подогрева. Наличие встроенных догревателей решает проблему сквозняков и потери тепла – проходя через ТЭНы, воздушный поток нагревается до комфортной температуры. При этом степень нагрева можно регулировать или даже вовсе выключить;
  • Отсутствие шума с улицы. При установке таких устройств используются звукоизоляционные материалы, а рабочий шум вентилятора в большинстве моделей не громче обычной бытовой техники – к примеру, холодильника;
  • Регулировка производительности. Современное приточное оборудование имеет функцию плавной регулировки интенсивности потока, что позволяет снижать электропотребление и шумность прибора или вовсе отключать его на период отсутствия людей в доме.

Назначение и типы вентиляторов

Сентябрь 6, 2014

7292 просмотров

Конструктивно вентилятор состоит из электродвигателя, к ротору которого крепятся определенной формы лопатки (лопасти). Они приводятся во вращение ротором и отбрасывают воздух при сталкивании с ними.

От скорости вращения, формы и размера лопаток зависит направление и мощность, с которыми отбрасывается воздух. В последнее время появились бытовые безлопастные вентиляторы, но об этом подробнее Вы узнаете в конце статьи.

Назначение вентиляторов

Циркуляцию воздуха в помещении обеспечивают 2 системы принудительной вентиляции. Не путайте ее с естественной в квартирах и домах, в составе которой нет вентиляторов.

Приточная вентиляция делает забор наружного свежего воздуха и доставляет ее по воздуховодам в помещение, а вытяжная- наоборот удаляет воздух с запахами и вредными веществами за пределы здания.

Кроме того вентиляторы широко применяются для обдува охлаждающих или нагревательных элементов в системах кондиционирования или обогрева воздуха. В бытовой и компьютерной технике вентиляторы применяются для обдува радиаторов охлаждения на различных нагревающихся электронных компонентах.

Типы вентиляторов

По принципу работы и типу конструкции вентиляторы подразделяются на 4 группы:

  1. Осевые (аксиальные) вентиляторы, у которых лопасти или «лопатки» перемещают воздух вдоль своей оси вращения. Из-за простоты изготовления и конструкции осевые вентиляторы являются самыми распространенными, особенно в быту. Они применяются в качестве кулеров для охлаждения компьютерных и других электронных компонентов, в бытовых вентиляторах, а так же они используются в шахтных вентиляторах, дымоудаления и т. д. Благодаря низкому сопротивлению вентилятора движущемуся воздушному потоку  и малых потерях от трения воздуха об лопатки- КПД осевых вентиляторов значительно  выше, чем у радиальных.
  2. Центробежные (радиальные) вентиляторы широко применяются в промышленности, благодаря тому что они легко выдерживают перегрузки по расходу воздуха. Воздух засасывается через входное отверстие во внутрь ротора, где он приобретает вращательное движение и при помощи центробежной силы, создаваемой лопатками спиральной формы, воздух направляется в выходное отверстие спиралевидного кожуха, который внешне похож на улитку. У центробежных вентиляторов поток выходного воздуха всегда находится под прямым углом к входному потоку.
  3. Диагональные вентиляторы конструктивно совмещают в себе элементы первых двух видов. Входной воздушный поток движется в осевом направлении, аналогично как и у осевых вентиляторов, но затем лопастями крыльчатки он отклоняется на угол 45 градусов, благодаря этому поток воздуха дополнительно ускоряется центробежной силой, также как и у центробежных вентиляторы по сравнению с осевыми и центробежными выделяются компактностью и низким уровнем шумности, а кроме того их КПД достигает 80 %.
  4. Безлопастные вентиляторы для бытового применения появились в продаже только недавно. Сразу после их появления они продавались по цене в несколько сотен долларов, но сегодня производители предлагают их по цене от 2300 российских рублей. Только будьте внимательны и не купите подделку! В отличие от выше описанных типов вентиляторов, безлопастные работают принципиально совершенно по-другому. В основании устройства расположена турбина, которая подает поток воздуха через узкие щели в рамку овальной или круглой формы, в которой он благодаря применению технологии «воздушного множителя» усиливается в 15-20 раз. Через рамку и проходит основной поток воздуха, а кроме того благодаря аэродинамическому эффекту вовлекается дополнительно воздушные массы с внешней стороны рамки устройства. Скорость турбины регулируется, на выходе из щели скорость воздушного потока может достигать скорости  90 км/ч, который стремительно вовлекает в движение и окружающий воздух.
Читайте также:  10 способов очистить воздух в своем доме

Основным недостатком безлопастного вентилятора является высокий уровень шумности, но за то есть очень красивые модели с пультом ДУ, а эффективность (расход электроэнергии ниже на 20 % по сравнению с обычными моделями) и безопасность использования (отсутствие снаружи движущихся деталей) у безлопастных вентиляторов на самом высоком уровне.

Бытовые вентиляторы отличаются размерами, производительностью, исполнением и функциональностью. По исполнению бывают: настольные, напольные, потолочные и канальные для установки в вентиляционную шахту или канал. Подробнее о том, как выбрать вентилятор для бытовых нужд Вы узнаете из нашей следующей статьи.

Виды промышленной вентиляции

Такая естественная вентиляция производственных помещений основана на естественной тяге воздуха, на появление которой влияют следующие факторы:

  • Разность наружных температур воздуха и температуры внутри помещений (аэрация).
  • Разность атмосферного давления между нижним уровнем в помещении и вытяжкой, которая монтируется на крыше.
  • Скорость и давление ветра.

Организация работы естественной вентиляции помещений не потребует значительных вливаний в оборудование. Установка естественной вентиляции – самая простая из существующих систем и не требует подвода электричества. Недостатки — зависимость от значений температуры, давления, направления и скорости ветра. Точный расчет естественной вентиляции производственных помещений производится по формулам:

Эффективная вентиляция и кондиционирование производственных помещений рассчитывается по кратности воздухообмена (L , м³/ч):

L = n ˣ S ˣ H

n – кратное число воздухообмена для конкретного помещения. Обычно для квартир и домов n=1, а для складов, торговых или производственных площадей n=2. S – площадь, м². H – высота, м.

Производительность вентиляции по количеству находящихся в помещении людей (L , м³/ч):

L = N ˣ Lнорм , где:

N – номинальное количество посетителей помещения. Lнорм — расход воздуха на человека, м³/ч. Для одного человека Lнорм = 20-60 м³/ч.

Естественная вентиляция

Естественные системы вентиляции отличаются большой популярностью за счет высоких характеристик, простой установки и финансовой доступности. Весь процесс происходит в результате естественных факторов:

  • при разнице температуры воздушной массы внутри и снаружи;
  • в результате разного давления (снаружи показатель должен быть меньше, чем в помещении);
  • воздействия повышенного давления при ветреной погоде.

Естественная вентиляция в промышленных масштабах применяется при производственных процессах, для которых характерно повышенное образование тепла, когда количество пыли и других загрязнений не более 30% от нормального показателя. Подобный вид не эффективен в следующих случаях:

  • если приток воздуха снаружи приводит к появлению конденсата в большом количестве;
  • если воздушная смесь должна проходить предварительную обработку перед подачей в помещение.

Вытяжные каналы, установленные в многоэтажные и частные жилые дома, работают на основе различного давления, при помощи специальных вытяжных каналов.

Система максимально доступна с экономической точки зрения. Для ее монтажа, последующего обслуживания и работы не требуется применение специализированного оборудования или подключения к электросети. Естественная вентиляция имеет ряд отрицательных нюансов, способных оказать негативное влияние на ее работу.

Практически 100% зависимости от атмосферных явлений (отрицательная разница давления снаружи и внутри бывает не всегда), при выравнивании данного значения или изменении в положительную сторону, возможно появление обратной тяги. Особенно, риск повышается в погоду с большим количеством осадков и повышенным уровнем влаги, характерную для осени и весны. Зависимость от природных явлений снижает уровень КПД, когда решаются задачи повышенного уровня сложности (большая площадь помещения, работа на промышленном объекте и т.д.), что делает установку нерентабельной.

Читайте также:  Как оплатить воду по счетчикам через интернет

Виды вентиляционных систем по способу подачи воздуха

По способу подачи (перемещения) воздуха вентиляционные системы подразделяются на естественные и принудительные.

Для принудительных схем часто используется термин «механические». Остановимся подробнее на каждой из этих разновидностей.

Естественная

Как следует из названия, естественная вентиляционная система функционирует за счет свободного перемещения воздушных потоков. С физической точки зрения, данный процесс подчиняется простым закономерностям.

Между температурой и атмосферным давлением воздуха снаружи и внутри любого сооружения возникает разница величин, которая и вызывает движение воздушных масс.

При этом свежий воздух попадает в помещения через щели в оконных рамах, дверные проемы и т. п. (инфильтрация) или открытые форточки (проветривание), а загрязненный вытесняется на улицу.

Чем больше разница температур, тем выше скорость воздухообмена. Движение воздуха происходит самопроизвольно, без использования технических средств.

Естественная вентиляционная схема бывает неорганизованной, или самопроизвольной, и организованной. Принцип движения воздуха по первому типу описан выше.

Организованная система отличается тем, что в стенах на разном уровне делаются вентиляционные отверстия, которые обеспечивают приток наружного воздуха, а отработанные массы выбрасываются в атмосферу по вытяжным воздушным шахтам или каналам.

Чтобы работа была бесперебойной, расстояние по высоте между приточным отверстием и высшей точкой выпускного коллектора не должно быть менее 3 м.

Среди разновидностей организованной естественной вентиляции различают также ярусную, гравитационную и аэрацию. При аэрации воздух попадает в помещение и выводится из него через открытые фрамуги и окна.

Большим преимуществом естественного вентилирования является его простота, доступность и отсутствие сколько-нибудь существенных затрат. Это самая распространенная система.

Однако есть и недостатки. Поскольку циркуляция воздуха определяется только природными факторами, работа естественной вентиляции бывает нестабильной, особенно летом, в жаркую погоду.

Принудительная

Вентиляция механического типа, или принудительная, характеризуется наличием спецоборудования, которое позволяет осуществлять непрерывное вентилирование внутри зданий по воздухопроводам, независимо от атмосферных процессов.

Кроме того, зачастую присутствует опция по улучшению качества поступающего уличного воздуха. Устройство принудительной системы вентиляции позволяет оптимизировать температуру, влажность приточного потока и очищать его от пыли и других примесей.

В качестве агрегатов, которые отвечают за скорость воздухообмена, используются различные модели вентиляторов. Электронное управление обеспечивает эффективную работу комплекса без участия человека.

Рассматриваемая вентиляционная система имеет более высокую стоимость по сравнению с предыдущей и потребляет довольно много энергии. Но это тот случай, когда достоинства многократно перекрывают недостатки.

Виды вентиляционных систем по способу подачи воздуха

Комбинированная

На практике для качественной вентиляции помещений часто используется так называемая комбинированная схема. Она объединяет достоинства естественной и принудительной вентиляции.

Такое сочетание позволяет уменьшить затраты и экономить электроэнергию. Это особенно важно в медицинских учреждениях, жилых и общественных зданиях.

Естественная и принудительная вентиляция

Все вентиляционные системы делятся на два основных типа:

  • Природная (конвективная или естественная) вентиляция. Циркуляция воздушных масс здесь происходит так же, как и в природе – под влиянием тяги, что возникает вследствие разности температур, а значит и давления воздуха в помещении и снаружи дома;
  • Искусственная (принудительная) система воздухообмена, которая осуществляется нагнетателями воздуха типа вентиляторов или компрессоров.

Естественная вентиляция – принципы функционирования и особенности

Принцип функционирования природной вентиляции это конвекция – движение теплых воздушных потоков в верхнюю часть помещения и замещение ушедших воздушных масс уличным холодным воздухом, который притекает снизу. Кроме разницы температур, здесь на скорость циркуляции воздуха еще влияет скорость ветра.

Естественная и принудительная вентиляция

Ранее для поступления воздуха в дом использовались неплотности окон и дверей. Однако современные пластиковые окна лишены таких микрощелей и приходится целенаправленно монтировать в раме или стенах вентиляционные клапаны. В свою очередь, «отработанный» воздух уходит из дома через выводные каналы, расположенные в кухне, туалете и других комнатах.

Принцип действия конвекционной (естественной) вентиляцииИсточник

У естественного воздухообмена отмечают следующие преимущества:

  • экономичность, так как для перемещения потоков воздуха не требуется дополнительное оборудование;
  • энергонезависимость;
  • безаварийность работы;
  • бесшумность.

К недостаткам относят:

  • слабая интенсивность воздухообмена, не всегда способная полноценно бороться с накоплением неприятных запахов или образованием конденсата;
  • слабая эффективность циркуляции вследствие зависимости тяги от высоты здания и времени года;
  • почти полная невозможность регулирования интенсивности воздухообмена (можно использовать заслонки, но они могут только уменьшить тягу, а значит, далеко не всегда помогают);
  • летом воздуха почти не двигается, поскольку температуры внутри дома и снаружи практически выравниваются;
  • большой отток тепла на улицу, что существенно повышает расходы на отопление;
  • при установке герметичных стеклопакетов, естественный приток воздуха практически прекращается.
  • необходимость дополнительно в окнах или наружной стене монтировать специальные приточные клапаны.
Естественная и принудительная вентиляция

Вентиляционные клапаны – снаружи и изнутри помещенияИсточник

Читайте также:  Как часто нужно проверять дымоход и тягу?

Особенности искусственной вентиляции

Циркуляция воздушных масс в системе искусственной вентиляции осуществляется принудительным путем за счет работы электромеханического оборудования. Свежий воздух с улицы через воздухозаборник поступает в вентиляционный блок, распределяющий воздух по комнатам жилого дома. Отработанный воздух принудительно отсасывается из помещений и через вытяжные воздуховоды выбрасывается на улицу.

В состав вентиляционного оборудования принудительной циркуляции входят следующие элементы:

  • вентилятор;
  • фильтр очистки воздуха;
  • шумоглушитель;
  • воздухонагреватель/калорифер;
  • воздушный клапан.

Еще в современных системах к перечисленному оборудованию может добавиться рекуператор – устройство, которое за счет отбора тепла у выводящегося наружу воздуха, нагревает поступающий.

При монтаже вентиляционной сети потребуются:

Естественная и принудительная вентиляция
  • воздухоотводы;
  • решетки воздухозаборные, диффузоры, анемостаты.

Система вентилирования в «умном доме»Источник

Преимущества искусственной вентиляции:

  • автономная работа, не зависящая от условий окружающей обстановки (температуры и давления, высоты здания);
  • возможность доведения параметров подаваемого в дом воздуха до необходимых значений, для создания комфортного микроклимата (очистка от пыли, подогрев/охлаждение, увлажнение/осушение).

Недостатки принудительной вентиляции:

  • энергозависимость технических средств и значительные затраты энергоресурсов на подогрев большого объёма приточного воздуха, обеспечивающего необходимую кратность воздухообмена, особенно в зимний период;
  • значительные расходы на приобретение оборудования;
  • необходимость регулярного эксплуатационного обслуживания.

Смешанный тип вентиляции

Естественная и принудительная вентиляция

Если нет необходимости устраивать принудительное вентилирование во всех помещениях дома, то можно рассмотреть вариант со смешанной вентиляцией. Так принято называть совместное применение естественной циркуляции с установкой механических вытяжек и вентиляторов. Обычно принудительную вентиляцию используют на кухне или в санузлах, а воздухообмен в остальных помещениях происходит естественным способом.

Смешанная вентиляционная системаИсточник

Виды воздуховодов для разных вентиляционных установок

Важной составной частью всей системы являются воздуховыводящие каналы, объединяющие в единое целое оборудование, из которого вентиляция.

Вентиляционные системы включают в себя различные комплектующие, объединённые каналами для вывода воздуха, являющимися незаменимой частью всей конструкции. Благодаря отводам, происходит циркуляция воздуха. При этом, на то, на сколько эффективно работают отводы, влияют три основных фактора — их вид, материал, из которого они изготовлены и форма их сечения. Кроме этих факторов, при установке вентиляции следует так же учесть габариты отводов, герметику и шумоизоляцию.

Виды воздуховодов для разных вентиляционных установок

В зависимости от материала, из которого они изготовлены, различают отводы из пластика – бытового применения, и отводы из металла – применяют для производств. По форме сечения их классифицируют на: прямоугольные и круглые. К тому же дополнительным классификационным признаком могут выступать их жесткость и гибкость.

Климатическая техника

Преимущества и недостатки пластиковых вентиляционных труб для вытяжки

Без сомнения, плоские пластиковые воздуховоды являются очень популярными для использования в жилых непромышленных помещениях. Здесь следует выделить следующие положительные свойства таких изделий:

Преимущества и недостатки пластиковых вентиляционных труб для вытяжки
  • ввиду отсутствия в них подверженных окислению элементов, пластиковые проводы не страдают от коррозии. Эта особенность значительно упростила работу проектировщиков, упраздняя необходимость предусматривать дополнительные системы защиты. Стойкость к окислению делает саму конструкцию и процесс ее монтажа более простыми;
  • снижение стоимости: ПВХ вентиляционные трубы значительно (порой в 2-3 раза) дешевле металлических аналогов;
  • гладка внутренняя поверхность способствует максимальному воздухопотоку и не требует периодической чистки;
  • возможность нарезать части провода на месте установки, и широкий ассортимент различных фитингов значительно упрощают сборку и монтаж конструкции;
  • не токсичность и полная безопасность как для человека, так и для окружающей среды.8.
Преимущества и недостатки пластиковых вентиляционных труб для вытяжки

Наряду со всеми перечисленными преимуществами есть у гибких ПВХ-воздуховодов и один существенный недостаток: низкая сопротивляемость огню.

Преимущества и недостатки пластиковых вентиляционных труб для вытяжки

Правила монтажа систем естественной вентиляции

Если монтаж естественной вентиляции выполняется собственноручно, то в ходе работы придерживайтесь следующих правил:

  1. Вентиляционные каналы делают только во внутренних несущих стенах дома, потому что в наружной стене канал будет промерзать.
  2. Венткороба, проходящие через неотапливаемые помещения или идущие по внешней стене дома, обязательно утепляются.
  3. Изнутри вентиляционная шахта должна быть ровной и гладкой, чтобы уменьшить сопротивление воздушного потока.
  4. Жесткие каналы сложнее монтировать, но из-за гладкости внутренней поверхности в них хорошая тяга и меньше шум. Гофрированные короба удобно укладывать с поворотами и изгибами, но шум в них сильнее.
  5. В круглом канале лучше тяга, но его сложно скрыть за шкафом или подвесным потолком. Плоские каналы менее заметны, их проще уложить под потолком, но тяга в них ухудшается из-за наличия углов.
  6. Переход от одного диаметра воздуховода к другому делают плавно под углом 30°.
  7. На оголовок вентиляционной трубы лучше сразу установить дефлекторы для защиты от осадков и мусора, а также улучшения тяги.

При устройстве вытяжной вентиляции не забывайте обеспечить приток свежего воздуха в помещение, потому что без него система будет неэффективной. Вытяжное отверстие должно находиться высоко под потолком, потому что именно здесь собирается теплый застоявшийся воздух. Любой поворот вентканала ухудшает тягу на 10%. Если без изгибов не обойтись, лучше делать плавные повороты.