Общеобменная вентиляция: что это такое, где применяется, как работает, чем отличается от местной вентиляции. Когда применяется общеобменная вентиляция?

Предназначен для подачи чистого воздуха. Механизм работы основан на вытеснении нагретых в помещении воздушных масс холодным потоком через специальные вентиляционные отверстия. Система может быть организована в двух вариантах — естественном и принудительном.

Общеобменная вентиляция: что это такое, где применяется, как работает, чем отличается от местной вентиляции

Вентиляция с воздухообменом охватывает все рабочее место или территорию. Этот тип оборудования используется для контроля загрязняющих веществ в воздухе. Идеально подходит для удаления паров, пыли и летучих органических соединений. Эта статья о назначении, работе и типах систем общеобменной вентиляции для жилых, частных и коммерческих помещений и квартир.

Общеобменная вентиляция – определение
Устройство общеобменных систем вентиляции
Виды и важные характеристики
Разновидности
Комбинированная вентиляционная сеть: преимущества и недостатки
Требования и нормы
Расчет общеобменной вентиляции
Проектирование
Оборудование и материалы для общеобменной вентиляции
Монтаж
Пусконаладочные работы (ПНР)
Автоматизация
Меры предосторожности и уход
Выбросы
Наше предложение
Ответы на часто задаваемые вопросы

Объект инженерного бюро Qwent — спортивная школа в Москве.

Общеобменная вентиляция – что это такое, назначение, применение

Приточная система общеобменной вентиляции обеспечивает циркуляцию свежего воздуха в помещениях. Принцип действия — либо смешивание, либо вытеснение. В первом случае свежий воздух разбавляется загрязняющими веществами. Во втором случае вытяжной воздух поднимается путем диффузии в полость крыши. Прохладный, свежий воздух остается в помещении.

Общая система приточной вентиляции имеет смысл только в том случае, если в помещении нет высоких концентраций загрязняющих веществ. При таком типе вентиляции загрязняющие вещества не удаляются из воздуха, а просто разбавляются путем смешивания воздуха в помещении со свежим воздухом с улицы. Системы общей вентиляции также могут использоваться для контроля параметров температуры и влажности.

Где используется?

Системы общеобменной вентиляции уже много лет используются в промышленных зданиях с высокими теплопоступлениями. С середины 1980-х годов они используются и в других местах. К 1989 году 50% промышленных зданий и 25% офисных зданий в России были оборудованы организованной общеобменной вентиляцией. В последние годы к этой системе проявляется большой интерес. Устройство улучшает качество воздуха в занимаемой зоне и повышает эффективность обслуживаемого помещения.

Как работает?

Общеобменная вентиляция основана на принципе разности плотности приточного и загрязненного воздуха, что создает в помещении две зоны: верхнюю (загрязненную) и нижнюю (чистую). Этот эффект достигается за счет подачи воздуха в помещение с относительно низкой скоростью у пола и удаления загрязняющих веществ у потолка.

Целью вытесняющей вентиляции является создание климатических параметров только в занимаемой зоне. В отличие от обычной системы приточно-вытяжной вентиляции, где условия равномерны по всему объему помещения. Воздух поступает в зону расположения источников тепла и поднимается вверх. Источник тепла часто содержит загрязняющие вещества, которые переносятся в область потолка, где расположено вытяжное вентиляционное отверстие.

Устройство общеобменных систем вентиляции

Системы общеобменной вентиляции состоят из двух секций воздуховодов, проходящих по всей длине лаборатории, с рядом вентиляционных отверстий. Эти устройства улавливают и удаляют облака сварочного дыма, пыли и других загрязнений, которые поднимаются вверх и оседают в горячем воздухе. Этот рассеянный слой горячего воздуха принято называть «грязной полосой». Вентилятор втягивает загрязненный воздух и выдувает его в атмосферу. Загрязненная воздушная масса проходит предварительную очистку в системе фильтров.

Вентиляция является мерой контроля для снижения количества загрязняющих веществ. Рассмотрим основные типы и примеры общеобменной вентиляции.

По функционалу

Наилучшее распределение кондиционированного воздуха в помещении достигается с помощью двух типов вентиляции: смешанной и вытесняющей. Смешанная вентиляция означает, что приточный воздух направляется в верхнюю часть помещения с определенной скоростью, чтобы он смешивался с загрязненным воздухом. Результатом этого явления является стабилизация экологической обстановки в оккупированной зоне.

Вытесняющая вентиляция основана на эффекте диффузии, связанном с наличием источников тепла в оккупированной зоне. Конвективное движение вызывает образование температурных слоев в оккупированной зоне с соответствующим вертикальным градиентом температуры. Это создает впечатление, что воздух в нижней части помещения более холодный.

Успешно используется вытесняющая вентиляция:

в помещениях высотой более 3,0 м;
в небольших помещениях, где должны быть введены большие потоки приточного воздуха;
в сочетании с охлаждающими потолками и активными охлаждающими балками.

Вытесняющая вентиляция не используется:

в помещениях ниже 2,5 м;
в сочетании с пассивными охлаждающими балками;
для обогрева помещения вентиляционным воздухом.

Диффузоры вытесняющего воздуха имеют относительно большие размеры по сравнению с диффузорами, используемыми в смешанной вентиляции.

По площади охвата

По охвату вентиляционные системы делятся на 2 типа: общеобменная вентиляция и местная вытяжная вентиляция. Общая (диффузионная) вентиляция обеспечивает чистый воздух, который смешивается с воздухом на рабочем месте и разбавляет концентрацию загрязняющих веществ. Общая вентиляция не подходит для контроля воздействия токсичных веществ. Эти системы рассеивают загрязняющее вещество по всему рабочему месту до его удаления. Она требует большого количества воздуха и увеличивает расходы зимой из-за дополнительного отопления. Системы общеобменной вентиляции в основном используются для контроля температуры и влажности, удаления запахов, следов летучих органических соединений (ЛОС) и микроорганизмов с ковров, панелей и мебели.

Приточно-вытяжная вентиляция: устройство, применение и советы по выбору. Что такое приточно вытяжная вентиляция.

Системы местной вентиляции удаляют загрязняющие вещества до того, как они распространятся по рабочему месту. Системы разработаны таким образом, чтобы использовать движение загрязняющих веществ для их улавливания без всасывания большого количества воздуха. Они особенно полезны для контроля токсичных веществ, концентрация которых в воздухе может превышать установленные законом нормы. Система местной вентиляции состоит из четырех компонентов: капота, воздуховодов, воздухоочистителя и вентилятора.

По направлению движения воздушных масс

Исходя из этого критерия, общая механическая вентиляция в промышленных зданиях подразделяется на следующие типы:

Назначение общеобменной вентиляции

Общеобменная вентиляция — это система, которая, в отличие от местной вентиляции, обеспечивает циркуляцию газовых масс по всему объему и во всех помещениях. Он спроектирован таким образом, что в нем нет пустых мест.

Он используется в таких случаях:

воздух в помещении сильно загрязнен пылью, токсинами;
высокая влажность;
душно;
хранятся/используются вещества с резким или неприятным запахом;
высок риск образования плесени;
сильно отличается уровень влажности в разное время года;
постоянно образуется конденсат на стеклах.

Все эти проблемы можно решить с помощью общей вентиляции. Если воздух сильно загрязнен, устанавливается общеобменная вентиляция. Если воздух не сильно загрязнен, но не содержит достаточного количества кислорода, используется общий приточный воздух. Приточно-вытяжные элементы обычно используются для удаления загрязненных газовых масс и подачи свежего воздуха. При необходимости в систему добавляются фильтры и нагреватели.

Виды систем и основные характеристики

Существуют различные типы общеобменной вентиляции:

приточная;
вытяжная;
смешанная.

Различают естественную и принудительную вентиляцию. В последнем случае процесс осуществляется с помощью вентиляторов.

Приточная вентиляция общеобменного типа позволяет нормализовать микроклимат в помещении, обеспечивая постоянный приток свежего воздуха. Концентрация загрязняющих веществ снижается до минимума, даже если изначально она была очень высокой. Выхлопная система отвечает за удаление загрязненного и нагретого воздуха. Для выдувания воздушных масс из здания используются вентиляторы. Общеобменная вентиляция является наиболее эффективной системой, поскольку сочетает в себе функции как вентиляции, так и вытяжки.

Общая система механического обмена использует вентиляционное оборудование для принудительного перемещения воздушных масс: Каналы, осевые, крышные и центробежные вентиляторы. Использование специального оборудования позволяет нагревать и очищать воздух и делает систему вентиляции независимой от погодных и ветровых условий. Основными недостатками являются экономические затраты на электроэнергию и ремонт, а также шум, связанный с работой.

Естественная вентиляция предназначена для перемещения воздушных масс в нужном направлении за счет естественной тяги. Преимущества: Недорогие, поскольку не используется электрооборудование, простая установка, отсутствие шума и приемлемая производительность, несмотря на отсутствие вентиляторов. Недостатками являются отсутствие очистки и нагрева, а также невозможность увеличения скорости вентиляции.

Экономичность системы с естественной тягой привлекательна, но на практике внешние воздействия негативно влияют на эффективность, поэтому предпочтительным вариантом является смешанный вариант с принудительной вентиляцией. За счет втягивания воздушных масс создается избыточное давление. Это заставляет загрязнения выходить через щели, двери и окна.

Расчет воздушного потока

На этапе проектирования вентиляционной системы необходимо произвести тщательные расчеты. Любая ошибка приведет к дисбалансу воздуха и микроклимата, неприятным запахам и пыли.

Для больших помещений необходимо использовать автоматические системы. Автоматика поддерживает необходимый коэффициент воздухообмена — соотношение между объемом поступающих газовых масс и общим объемом воздуха. Регулировка расхода воздуха должна выполняться профессионалами — это сложный процесс, требующий абсолютной точности.

Последовательность расчетов для проектирования системы общеобменной вентиляции:

Определяют тип вентиляционной системы.
Выясняют число постоянно присутствующих в помещении людей.
Учитывают степень загрязнения и характер вредных примесей. Это позволит подобрать подходящее оборудование для очистки воздуха до безопасного уровня.

Исходя из расчета 30 м3/ч на человека, проектируется система общеобменной вентиляции с принудительной подачей воздуха. Для естественной системы производительность на одного человека составляет 60 м3/ч.

Рассчитайте общую вентиляцию без учета загрязнения воздуха по простой формуле P=A*B, где

A – объем воздуха на одного человека;
B – количество людей в помещении.

Если воздух загрязнен, то формула P=A_в/ (K_o— K_p), где

А_в– вес вредных веществ в мг, поступающих за один час;
K_o– концентрация токсинов в воздухе;
K_p– уровень загрязнения приточных воздушных масс.

Производительность приточного воздуха рассчитывается по другой формуле: L = A_в/ (U — U_p), где

L – желаемый объем;
А_в– вес токсинов, поступающих за час в мг;
U – удельная концентрация вредных веществ в м3/ч;
U_p– токсины в приточных воздушных массах в м3/ч.

Если вентиляция планируется для небольшого дома, достаточно грубого расчета по простой формуле. Более сложные расчеты для зданий с большим количеством комнат должны выполняться профессиональными проектировщиками.

Разновидности

Современные системы вентиляции промышленных зданий классифицируются на следующие типы в зависимости от определенных особенностей, характеристик и назначения:

По принципу действия – естественная, искусственная, смешанная.
По площади охвата – общая, местная, комбинированная.
По направленности потока – приточная, вытяжная, приточно-вытяжная.
По назначению – рабочая, аварийная.

Вентиляция на кухне. Как сделать вентиляцию на кухне?

Давайте рассмотрим особенности каждого типа подробнее.

По принципу действия

В зависимости от сил, вызывающих движение воздушных потоков, вентиляционные системы делятся на различные категории:

Естественная вентиляция помещений осуществляется без использования специального оборудования, а путем поступления и выхода воздушных потоков через окна, двери и специальные вентиляционные каналы и шахты. Циркуляция воздушных потоков может также возникать спонтанно из-за утечек в здании. В этом случае система вентиляции называется организованной, а во втором случае — дезорганизованной.

В обоих случаях движение воздушных потоков происходит по закону конвекции газообразных веществ из-за разницы температур, давления и плотности на соприкасающихся поверхностях. В обоих случаях движение воздушных потоков происходит по закону конвекции газообразных веществ из-за разницы температур, давления и плотности на соприкасающихся поверхностях.

Естественная вентиляция производственных помещений может быть более эффективной, если она основана на вентиляционных системах. Она состоит из воздуховодов, подсоединенных к крыше здания через воздушные перегородки. Преимущество вентиляционных систем заключается в том, что они позволяют оптимально вентилировать большие пространства без использования механических систем, тем самым снижая огромные затраты на вентиляцию.

Основными недостатками этого типа вентиляции являются низкая производительность, зависимость от погодных условий и охлаждение воздуха зимой.

Принудительная вентиляция более эффективна, чем естественная. Его работа основана на ряде взаимодействующих приточно-вытяжных установок и сети воздуховодов.

Его основные задачи включают:

Забор, откачка, приток воздуха, а также при необходимости его очистка, просушка или увлажнение, ионизация, подогрев.
Доставка и забор воздушного потока в нужном объеме в заданное место.
Транспортировка воздуха на большие расстояния.
Независимость работы от погодных и иных условий окружающей среды.

Эта вентиляция может быть как приточной, так и вытяжной. В большинстве случаев, однако, используется комбинация приточного и вытяжного воздуха для обеспечения максимально равномерного воздухообмена. Это тем более верно, если производственные циклы связаны со значительными выбросами тепла и загрязняющих веществ.

Для экономии энергии, необходимой для работы механических систем вентиляции, на производстве часто используется смешанная система вентиляции.

Система часто используется в следующих типичных ситуациях:

В летнее время, когда более-менее эффективно с задачей проветривания цехов справляются аэраторы, а также многочисленные двери, окна, форточки, а зимой, напротив, требуется подключение механических средств для сохранения тепла и увлажнения воздуха.
Локальные вытяжные системы устанавливаются на кухнях, в тренажерных залах, санузлах, душевых, банях – когда требуется удалять запахи, пары.
Непродуваемые зоны больших площадей торговых центров, цехов требуют оснащения местно-действующими системами вытяжки.
Во избежание развития чрезвычайных ситуаций и их последствий, например, при утечке бытового газа.

Требования

Общие требования к системам промышленной вентиляции обобщены в следующем кодексе:

Соответствие нормам пожарной безопасности.
Отвод вредных выбросов должен исключать проникновение их в зону персонала.
Материалы оборудования и других частей вентсистемы должны иметь пожарные и гигиенические сертификаты.
Покрытие воздуховодов должно иметь стойкую защиту от разрушения агрессивными веществами.
Если вентиляционные рукава покрашены краской, способной гореть, толщина покрытия не должна превышать 0,2 мм.
Приток воздуха в расчете на одного человека должен составлять не менее 30 м³/час.
Минимальный уровень нагрева воздуха, подаваемого в помещение с персоналом, зимой 100С.
Уровень рабочего шума вентоборудования не должен превышать рекомендуемые цеховые параметры – 110 Дб.

Все требования к системам вентиляции на производственных предприятиях основаны на положениях СанПиН, а также на нормативных документах для конкретных предприятий.

Расчет, проектирование, монтаж

Монтаж системы вентиляции включает в себя несколько основных этапов:

Подготовительный. Выполняется проект в соответствии с типом помещения, вредоносных факторов, количества персонала. Производится расчет мощности вентиляции. Подбирается подходящая комплектация оборудования, воздуховодов, приемников, основных и дополнительных узлов. Осуществляется транспортировка комплектующих на место монтажа.
Установочный. Производится сборка, установка и соединение в единую систему всех узлов вентиляции. Собирается и подключается электропитание.
Пуско-наладочный. Выполняется тестовая проверка работы оборудования. Подписывается акт приемки. Осуществляется сдача системы в эксплуатацию.

Значение общеобменной системы

Общеобменная вентиляция используется для удаления вредных компонентов, присутствующих в воздушных массах, непосредственно из зон их возникновения. Системы общеобменной вентиляции способны поддерживать идеальный баланс между газовыми массами, поступающими в помещение и выходящими из него.

Использование систем общеобменной вентиляции необходимо, когда из воздуха должны быть удалены все вредные компоненты, но это невозможно сделать локально (с помощью местной вентиляции).

Как рассчитать вентиляцию в помещении. Как рассчитать вентиляцию в помещении?

Для общеобменной вентиляции производственных помещений используется одноосевой осевой вентилятор с электровентилятором на валу. Электрический вентилятор устанавливается в стену или оконную нишу.

Если здание относительно большое, для вентиляции следует использовать центробежные вентиляторы.

Такие системы могут включать вытяжной канал, и если его длина превышает 40 м, то перепад давления в сети составляет более 40 кг/м2 .

Такая система покрывает все потребности промышленного предприятия и является более популярной, чем местная или приточная вентиляция.

Также широко используются приточно-вытяжные системы.

Системы приточно-вытяжной вентиляции используются редко, поскольку они дороги и требуют тщательного внимания к пожарной безопасности.

Приточные и вытяжные системы

Особенности общеобменной механической вентиляции

Общая механическая вентиляция имеет ряд преимуществ перед естественной вентиляцией. Основное преимущество заключается в том, что он работает на основе вентиляторов и других устройств, позволяющих перемещать воздушные массы на большие расстояния. С другой стороны, механическая система имеет тот недостаток, что она потребляет много электроэнергии.

Но даже высокое энергопотребление нельзя считать существенным недостатком, учитывая, что механические системы при автономной работе могут подавать и отводить любое количество воздушной массы без полного взаимодействия с наружной температурой. При необходимости система механической вентиляции может манипулировать воздухом различными способами, т.е. нагревать или охлаждать его, что является важной функцией в случае пожара.

Этот тип вентиляционной системы работает даже более эффективно, чем приточно-вытяжная система.

Система общей механической вентиляции потребляет много электроэнергии.

Расчет потребного воздухообмена в общеобменной вентиляционной системе

Чтобы обеспечить работу этого типа вентиляции на высоком уровне, перед установкой системы необходимо рассчитать потребности в воздухообмене для общей вентиляции.

Кратность воздухообмена, необходимая для удаления избыточного тепла из воздухозаборников, рассчитывается с помощью следующей процедуры:

перемножается теплоемкость и плотность воздушных масс;
от температуры воздуха, присутствующей в помещении, отнимается температура приточных воздушных масс;
полученные значения после выполнения двух вышеуказанных расчетов, перемножаются;
избыточное количество тепла делится на полученное выше значение.

Следует отметить, что температура приточного воздуха напрямую зависит от географического расположения производственного объекта.

При расчете необходимого воздухообмена предполагается, что температура в помещении на 3-5 градусов выше, чем температура наружного воздуха.

Плотность воздуха рассчитывается следующим образом:

константа 273 плюсуется с температурой приточных воздушных масс;
константа 353 делится на полученное выше значение.

Чтобы узнать, сколько избыточного тепла необходимо удалить из воздушной массы, необходимо учитывать тепловой баланс, т.е. тепло, отводимое от стен здания и уходящее с нагретыми материалами, должно быть вычтено из тепла, поступающего в помещение из различных источников. Следует отметить, что требуемый воздухообмен в теплое время года не учитывает теплоотдачу от стен здания. К источникам, излучающим тепло, относятся следующие:

поверхности оборудования, которые подвергаются нагреву;
приборы с приводом от электрического двигателя;
радиация солнечного типа;
люди, производящие работу в данном помещении;
различного рода массы, которые подвергаются остыванию — вода, металл.

Для расчета тепла, выделяемого агрегатами с электродвигателями, умножьте константу размера 3528 на коэффициент нагрузки агрегата, который составляет от 0,25 до 0,35.

Тепло, выделяемое работающими людьми, рассчитывается путем умножения количества работающих на тепло, выделяемое одним человеком.

Тепло, вырабатываемое людьми, работающими в здании, рассчитывается путем умножения количества сотрудников на тепло, вырабатываемое одним человеком. Расчетная схема может быть использована для того, чтобы понять, что такое общеобменная вентиляция.

Расчет воздухообмена

Несмотря на то, что удаление пыли очень важно, необходимо исключить разницу более чем в 15 % между подачей и вытяжкой воздуха. При расчете воздухообмена через общеобменную вентиляцию мы должны в первую очередь сосредоточиться на удалении избыточного тепла и снижении концентрации загрязняющих веществ до приемлемого уровня. Эти значения подробно описаны в ГОСТ 12.1.005-88. На всей территории России нормальная температура воздуха, поступающего в помещения, составляет 22,3 градуса — это тот параметр, на который должна быть настроена вентиляция.

Чтобы определить, сколько тепла должно быть отведено извне, составляется тепловой баланс. Это необходимо учитывать:

солнечные лучи;
присутствующих в помещении людей;
остывающие горячие предметы.

Схема устройства

При проектировании системы общей вентиляции необходимо соблюдать осторожность:

сетям трубопроводов и каналов;
камерам, принимающим воздух;
насадкам для приточной массы;
дроссельным клапанам;
задвижкам для регулировки;
фильтрующим блокам;
вытягивающим шахтам.

Советы мастеров

Иногда приходится устанавливать большие вытяжные каналы. Если их длина превышает 30-40 м, осевой вентилятор нежелателен — следует использовать центробежные вентиляторы. В кухнях кратность воздухообмена должна составлять от 9 до 10 раз. Это означает, что на 1 жителя должно приходиться около 60 кубических метров воздуха. Кроме того, на кухне должно быть не менее 70 кубических метров воздуха в час и 1 кВт мощности отопления.

О различных типах вентиляционных систем подробно рассказывается в следующем видеоролике.