Ни одно жилое помещение не может обойтись без налаженного воздухообмена. И чтобы этот самый воздухообмен осуществлялся, используется приточно-вытяжная вентиляция.
Чем герметичнее и энергоэффективнее становятся наши жилища, тем более актуальна тема вентиляции. Как только нормальный воздухообмен нарушается, это сразу даёт о себе знать. Нормой считается 3 куб. м./ч на каждый кв. метр площади помещения. Сегодня мы рассмотрим устройство механической приточно-вытяжной вентиляции, включая вентиляцию с механическим и естественным побуждением.
Посмотрим, что происходит в наших жилищах, после того, как в них установлены герметичные окна и двери. Большинство квартир и частных домов старше 10 лет имеют естественную вентиляцию. В ней приток воздуха осуществляется за счёт неплотной столярки (оконные рамы, дверные притворы). Даже если заклеить все щели стандартного деревянного окна, оно все равно будет пропускать достаточное для нормального воздухообмена количество воздуха.
Новые ПВХ-окна в закрытом положении не пропускают воздух совсем. Вернее они не должны пропускать, но благодаря оплошностям наших монтажников в подавляющей мессе все же пропускают. И, тем не менее, встречаются и качественно установленные окна, которые в закрытом положении полностью или почти полностью герметичны. В итоге приток в квартиру свежего воздуха прекращается, а значит, вентиляция не работает.
Недостаток воздухообмена приводит к загрязнению «атмосферы» жилья и к увеличению влажности. Эти причины имеют ряд неприятных следствий, таких как плохое самочувствие, кислородное голодание, плесень, неприятный запах и др.
Однако далеко не все домовладельцы, и уж тем более просто жильцы, знают, что современные пластиковые окна имеют регулировку притвора, от плотности которого зависит их его герметичность.
По краю оконной створки ПВХ-окна наклеен резиновый уплотнитель. Если он полностью прижат, то между створкой и рамой воздух не проходит. Регулировать плотность притвора можно как при помощи специальных эксценириков, так и ручкой окна. Если не до конца поворачивать ручку, то притвор остается негерметичным.
Специальные эксцентрики позволяют так отрегулировать плотность притвора, что он остается негерметичным даже, когда ручка оконной фурнитуры находится в полностью закрытом положении. На языке профессионалов этот режим называется «микропроветривание».
Итак, мы выяснили, что естественная вентиляция обязательно требует свободного притока воздуха. В противном случае она не работает. Однако известна не только естественная, но и механическая, т.е. осуществляемая принудительно.
Механическая вентиляция
Необходимость в механической вентиляции осознали, прежде всего, жители тех стран, где для поддержания нормальной температуры в помещениях необходимо тратить энергоносители. При неконтролируемом воздухообмене огромная часть термобалласта в виде нагретого или охлажденного воздуха уходит, что называется, в трубу. Естественная вентиляция имеет и ещё один недостаток – при определенных условиях, например в межсезонье и летом, она вообще может отсутствовать, поскольку плотность внутреннего и внешнего воздуха оказываются равны. Это не в лучшую сторону сказывается на микроклимате помещений. Отсутствие вентиляции также недопустимо при работе газовых водонагревательных приборов с открытыми камерами, каминов и печей.
Система вентиляции с механическим побуждением гарантирует необходимый воздухообмен. При этом такая система, как правило, не зависит от герметичности притворов окон и дверей, что позволяет сохранить в доме больше тепла.
Механическая вентиляция устроена следующим образом. Дом оснащается разветвленной системой вентиляционных каналов, а движение воздуха в них обеспечивается за счет работы встроенных вентиляторов. Такая система позволяет регулировать воздухообмен. Однако она является энергозависимой (для работы вентиляторов затрачивается электроэнергия) и соответственно требует определенных затрат.
Приточно-вытяжная вентиляция с механическим побуждением
По сути, принцип принудительной приточно-вытяжной вентиляции отличается от естественной только тем, что воздух нагнетается в помещение вентилятором, встроенным в приточный вентканал. Такие системы раньше устанавливались преимущественно в производственных цехах, концертных залах, крытых стадионах и т.п. Их преимущество в том, что они гарантируют нормальный воздухообмен и позволяют его контролировать.
Современная приточно-вытяжная принудительная вентиляция может быть сколько угодно сложнее вышеописанной, но ключевой принцип остается неизменным. Усложнения касаются только климатических и энергосберегающих аспектов.
При работе механической приточно-вытяжной вентиляции воздух в помещении полностью сменяется минимум 1 раз в час. Но вместе с воздухом из помещений столь же интенсивно уходит тепловой потенциал. Например, зимой мы теряем воздух, нагретый до 20°С, а получаем вместо него холодный наружный воздух с отрицательной температурой. Если вентиляция не будет оснащена блоком подогрева наружного воздуха, то система будет работать как кондиционер в режиме охлаждения.
Для того чтобы подогреть наружный воздух может быть использован электрический или жидкостной блок подогрева. В нем воздух проходит через калорифер или теплообменник, а блок автоматики контролирует нагрев.
С точки зрения энергосбережения такое решение не самое лучшее. Дело в том, что на нагрев поступающего воздуха уходит столько же энергии, сколько бы потратила система отопления для компенсации теплопотерь через вентиляцию.
Более эффективно минимизировать теплопотери приточно-вытяжной вентиляции способен только рекуператор тепла. Это устройство представляет собой блок, в котором выходящий воздух обменивается теплом с входящим. Рекуператоры тепла могут иметь различную конструкцию, но суть их одна – отбирать тепловой потенциал у исходящего воздуха, и передавать его входящему.
Применение рекуперации позволяет сэкономить до 75% тепла, которое было бы потеряно при его отсутствии. Самые эффективные рекуператоры, позволяющие добиться таких результатов, стоят недешево. Но они рентабельны, особенно при постоянно растущей стоимости энергоносителей для населения.
Важным моментом в устройстве приточно-вытяжной вентиляции является фильтрация наружного воздуха. Если воздух забирать непосредственно с улицы, то при нормальной интенсивности воздухообмена дом площадью 100 кв. м. будет ежесуточно поступать 7200 куб. м воздуха. Это довольно внушительный объём, но под наружный воздух далеко не всегда бывает идеального качества. Он часто требует кондиционирования, т.е. доведения до требуемой кондиции.
В наружном воздухе могут содержаться химические и органические загрязнения, а также избыточная влага. Конфигурация фильтров подготовки воздуха зависит от конкретных условий. Если дом находится в черте города и тем более рядом с проезжей частью, то в поступающем воздухе будет много пыли и веществ, содержащихся в выхлопе автомобилей. Эти нежелательные примеси можно отфильтровать.
Для очистки воздуха от твердых частиц (пыли) используются тонкие механические фильтры. Они способны задерживать частицы размером до 0,05 мкм. Наиболее эффективными на сегодняшний день считаются HEPA-фильтры. Они состоят из мельчайших синтетических волокон диаметром 0,65-6,5 мкм.
Очистка воздуха от химических загрязнителей осуществляется угольным фильтром. Такие фильтры устанавливаются преимущественно в системах, расположенных в плотной городской застройке или в непосредственной близости к автомагистралям.
Принудительная вентиляция, в отличие от естественной, позволяет подвергать входящий воздух многоступенчатой очистке. Это не может не сказываться и на микроклимате помещения. Входящий воздух можно осушать, увлажнять, обогащать отрицательными ионами, дезинфицировать, ароматизировать.
Элементы приточно-вытяжной вентиляции
Существует два типа приточно-вытяжной вентиляции – замкнутая и разомкнутая. Последняя подразумевает наличие двух механических вентиляций – приточной и вытяжной. Они работают параллельно – приточная подает наружный воздух, а вытяжная – удаляет воздух из помещений. Вентиляция разомкнутого типа проектируется таким образом, чтобы воздух сообщающихся помещений следовал от боле чистого к более загрязненному.
Системы замкнутого типа способны вторично использовать внутренний воздух (рециркуляция). В квартирах и частных домах такие системы практически не встречаются, ибо в рециркуляции нет необходимости.
Приточно-вытяжная вентиляция для дома состоит из системы вентканалов, воздухозаборника, вытяжки, рекуператора (калорифера), осушителя (увлажнителя), фильтров и системы автоматического управления.
Приточно-вытяжная вентиляция своими руками
Оборудовать свой дом принудительной приточно-вытяжной вентиляцией несложно. Однако делать это по наитию не получится. Следует учитывать, что принудительная вентиляция использует вентиляторы, которые могут шуметь, а вентканалы при этом способны разнести шум по всему дому.
При монтаже приточно-вытяжной вентиляции необходимо использовать специальные осевые или центробежные вентиляторы. Они работают тихо, а при установке за пределами помещений вы их не услышите вообще.
Прежде всего, начать следует с проекта вентиляционной системы. Желательно чтобы его создал специалист. Для этого понадобятся специальные знания и соответствующий опыт. Это особенно касается сложных систем с рекуперацией тепла. Ошибки при разработке проекта вентиляции с рекуператором могут стоить намного дороже, чем услуги специалиста.
Самостоятельно можно проектировать лишь самые простые системы приточно-вытяжной вентиляции. При их проектировании руководствуются нормами воздухообмена в жилых помещениях, на которых собственно и строится расчет.
Сечение воздуховодов для системы приточно-вытяжной вентиляции несколько больше, чем естественной. Главный воздуховод имеет самое большое сечение. От него ответвляются меньшие, которые ведут в комнаты. Сечение вентканалов зависит от производительности системы, её конфигурации и используемого вентиляторного оборудования. Данная информация должна указываться в проекте вентиляции.
Забор воздуха необходимо устанавливать не ниже 2,5 м от земли. Место его установки следует выбирать такое, где наименьшая вероятность засасывания загрязненного воздуха.
При этом воздухозабор следует расположить подальше от спальни, чтобы там не был слышен звук вентилятора.
Подача воздуха в помещение располагается на уровне головы, т.е. 1,5-2 м от пола. При этом скорость вхождения воздуха не должна превышать 0,2 м/с.
Вытяжки размещаются под потолком или на самом потолке.
Количество поворотов воздуховодных рукавов следует минимизировать. Каждый дополнительный поворот увеличивает сопротивление канала, приводя к снижению скорости и производительности системы. Именно поэтому конфигурация вентканалов должна быть в точности такой же, как в проекте. Отступать от проекта нельзя, ибо любое изменение конфигурации приведет к разбалансировке системы, вследствие чего вентиляция в некоторых помещениях может работать неправильно.
При монтаже системы с рекуперацией необходимо следить за тем, чтобы воздуховоды, ведущие к рекуператору, были хорошо утеплены.
Пуск и регулировка. При первом пуске системы проверяется работа всех притоков и вытяжек. Производятся контрольные замеры скорости воздуха в воздуховодах. Все параметры должны соответствовать проектным. Если есть значительные отклонения, то производится переконфигурация. Незначительные отклонения можно устранить путем регулировки – калибровки сечения воздуховодов. Следует помнить, что при изменении сечения одного канала, изменяются параметры всей системы в целом.