Toevoer- en afvoerventilatie: werkingsprincipe en ontwerpkenmerken

In een kamer gevuld met frisse lucht kunt u gemakkelijker ademen, productiever werken en beter slapen.Maar het openen van het raam voor ventilatie om de 2-3 uur is problematisch, bent u het daarmee eens? Vooral 's nachts, wanneer alle gezinsleden goed slapen.

Eén van de geautomatiseerde oplossingen voor deze taak is de toevoer- en afvoerventilatie (PVV) van de ruimte. Maar hoe moet je het correct doen? Wij zullen u helpen het werkingsprincipe te bestuderen en de kenmerken van het arrangement te begrijpen.

Ons artikel bespreekt de componenten van het toevoer- en uitlaatsysteem, de regels voor hun berekening en luchtuitwisselingsnormen in verschillende typen kamers.

Er worden ventilatieschema's, foto's van individuele elementen van het systeem en nuttige video-aanbevelingen gegeven voor het met uw eigen handen installeren van een ventilatiesysteem in een privéwoning.

Wat is ventilatie?

Hoe vaak ventileren we de ruimte? Het antwoord moet zo eerlijk mogelijk zijn: 1-2 keer per dag, als u eraan denkt het raam te openen. En hoe vaak 's nachts? Een retorische vraag.

Volgens sanitaire en hygiënische normen moet de totale luchtmassa in een ruimte waar voortdurend mensen aanwezig zijn elke 2 uur volledig worden ververst.

Conventionele ventilatie verwijst naar het proces van uitwisseling van luchtmassa's tussen een besloten ruimte en de omgeving. Dit moleculair kinetische proces biedt de mogelijkheid om overtollige warmte en vocht te verwijderen met behulp van een filtratiesysteem.

Ventilatie zorgt er ook voor dat de lucht in de kamer voldoet aan de hygiënische en hygiënische eisen, wat zijn eigen technologische beperkingen oplegt aan de apparatuur die dit proces zal genereren.

Het ventilatiesubsysteem is een reeks technologische apparaten en mechanismen voor de inlaat, uitlaat, beweging en zuivering van lucht. Het maakt deel uit van een uitgebreid communicatiesysteem voor gebouwen en gebouwen.

Wij adviseren om concepten niet met elkaar te vergelijken ventilatie en airconditioning – zeer vergelijkbare categorieën die een aantal verschillen hebben.

1. Hoofdidee. Airconditioning zorgt voor het behoud van bepaalde luchtparameters in een besloten ruimte, namelijk temperatuur, vochtigheid, mate van deeltjesionisatie en dergelijke. Ventilatie zorgt voor een gecontroleerde vervanging van het gehele luchtvolume via in- en uitlaat.
2. Belangrijkste kenmerk. Het airconditioningsysteem werkt met de lucht die zich in de kamer bevindt en de stroom verse lucht zelf kan volledig afwezig zijn. Het ventilatiesysteem werkt altijd op de grens tussen de besloten ruimte en de omgeving door middel van uitwisseling.
3. Middelen en methoden. In tegenstelling tot ventilatie in een vereenvoudigde vorm is airconditioning een modulair schema van verschillende blokken dat een klein deel van de lucht verwerkt en zo de sanitaire en hygiënische luchtparameters binnen het opgegeven bereik houdt.

Systeem ventilatie in huis kan op elke gewenste schaal worden uitgebreid en zorgt bij calamiteiten in de kamer voor een vrij snelle vervanging van het gehele volume luchtmassa. Wat gebeurt er met behulp van krachtige ventilatoren, heaters, filters en een uitgebreid leidingsysteem.

Mogelijk bent u geïnteresseerd in de informatie over het aanleggen van een ventilatieleiding uit kunststof luchtkanalen, besproken in ons andere artikel.

Naast de hoofdfunctie kunnen ventilatiesystemen deel uitmaken van een interieur in industriële stijl, dat wordt gebruikt voor kantoor- en winkelpanden, uitgaansgelegenheden

Er zijn verschillende ventilatieklassen, die kunnen worden onderverdeeld op basis van de methode van het genereren van druk, distributie, architectuur en doel.

Kunstmatige luchtinjectie in het systeem wordt uitgevoerd met behulp van injectie-eenheden - ventilatoren, ventilatoren. Door de druk in het pijpleidingsysteem te verhogen is het mogelijk om het gas-luchtmengsel over grote afstanden en in aanzienlijke volumes te verplaatsen.

Dit is typisch voor industriële installaties, productie lokalen en openbare voorzieningen met een centraal ventilatiesysteem.

Het genereren van luchtdruk in het systeem kan van verschillende typen zijn: kunstmatig, natuurlijk of gecombineerd. Vaak wordt een gecombineerde methode gebruikt

Er wordt gekeken naar lokale (lokale) en centrale ventilatiesystemen. Lokale ventilatiesystemen zijn “spotgerichte” oplossingen voor specifieke gebouwen waar strikte naleving van normen noodzakelijk is.

Centrale ventilatie biedt de mogelijkheid om voor een aanzienlijk aantal ruimtes met hetzelfde doel een regelmatige luchtverversing te creëren.

En de laatste klasse systemen: toevoer, uitlaat en gecombineerd. Toe- en afvoerventilatiesystemen zorgen voor gelijktijdige toevoer en afvoer van lucht in een ruimte. Dit is de meest voorkomende subgroep van ventilatiesystemen.

Dergelijke ontwerpen zorgen voor eenvoudige schaalbaarheid en onderhoud voor een grote verscheidenheid aan industriële, kantoor- en woongebouwen.

Fysieke basis van het ventilatiesysteem

Het toevoer- en afvoerventilatiesysteem is een multifunctioneel complex voor ultrasnelle verwerking van het gas-luchtmengsel. Hoewel dit een systeem van geforceerd gastransport is, is het gebaseerd op volledig begrijpelijke fysieke processen.

Om het effect van natuurlijke convectie van luchtstromen te creëren, worden warmtebronnen zo laag mogelijk geplaatst en worden afzuigelementen in het plafond of eronder geplaatst

Het woord “ventilatie” zelf is nauw verwant aan het concept van convectie. Het is een van de belangrijkste elementen in de beweging van luchtmassa's.

Convectie is het fenomeen van de circulatie van thermische energie tussen koude en warme gasstromen. Er is natuurlijke en geforceerde convectie.

Een beetje natuurkunde op school om de essentie te begrijpen van wat er gebeurt. De temperatuur in de kamer wordt bepaald door de luchttemperatuur. Moleculen zijn dragers van thermische energie.

Lucht is een multimoleculair gasmengsel dat bestaat uit stikstof (78%), zuurstof (21%) en andere onzuiverheden (1%).

Omdat we ons in een gesloten ruimte (kamer) bevinden, hebben we een inhomogeniteit van de temperatuur ten opzichte van de hoogte. Dit komt door de heterogeniteit van de concentratie van moleculen.

Rekening houdend met de uniformiteit van de gasdruk in een gesloten ruimte (kamer), volgens de basisvergelijking van de moleculaire kinetische theorie: de druk is evenredig met het product van de concentratie van moleculen en hun gemiddelde temperatuur.

Als de druk overal hetzelfde is, dan is het product van de concentratie van moleculen en de temperatuur bovenaan de kamer gelijk aan hetzelfde product van concentratie en temperatuur:

p=nkT, n_bovenkant*T_bovenkant=n_onderkant*T_onderkant, N_bovenkant/N_onderkant=T_onderkant/T_bovenkant

Hoe lager de temperatuur, hoe groter de concentratie van moleculen, en dus hoe groter de totale massa van het gas. Dit is de reden waarom ze zeggen dat warme lucht ‘lichter’ is en koude lucht ‘zwaarder’.

Een goede ventilatie, gecombineerd met het convectie-effect, kan de ingestelde temperatuur en luchtvochtigheid in de kamer handhaven tijdens perioden waarin de hoofdverwarming automatisch is uitgeschakeld

In verband met het bovenstaande wordt het basisprincipe van het regelen van ventilatie duidelijk: De luchttoevoer (instroom) wordt meestal van onder de kamer uitgevoerd en de uitlaat (uitlaat) van bovenaf. Dit is een axioma waarmee rekening moet worden gehouden bij het ontwerpen van een ventilatiesysteem.

Kenmerken van toevoer- en afvoerventilatie

Toe- en afvoerventilatie hebben een wisselwerking met twee luchtstromen van verschillende samenstelling en doel, die vervolgens worden verwerkt.

In de PVV worden alle benodigde apparatuur en aanvullende systemen in één frame geplaatst, dat kan worden geïnstalleerd in de loggia, op zolder, aan de muur buiten het huis, enz.

Het bijzondere ontwerp van de installatie biedt ruime mogelijkheden om vrijwel elk aantal ruimtes in het gebouw te ventileren.

Naast de hoofdfunctie van het verplaatsen van lucht, omvat toevoer- en afvoerventilatie het volgende arsenaal aan hulpsubsystemen en extra functies.

Waaronder de volgende:

• luchtkoeling en verwarming;
• ionisatie en bevochtiging van deeltjes;
• luchtdesinfectie en filtratie.

Laten we eens kijken naar een typische bedrijfscyclus van een toevoer- en afvoerventilatiesysteem, dat is gebaseerd op een transportmodel met twee circuits.

In de eerste fase wordt koude lucht uit de omgeving aangezogen en warme lucht uit de ruimte onttrokken. Aan beide zijden passeert de lucht een reinigingssysteem.

De koude lucht wordt vervolgens overgebracht naar verwarmer (verwarmer) - typisch voor PVV met warmteterugwinning. Bovendien wordt vanuit de warme uitlaatlucht warmte overgedragen aan het koude gas - typisch voor conventionele systemen.

Na verwarming en warmte-uitwisseling wordt de afgevoerde afvoerlucht via een extern kanaal afgevoerd en wordt de verwarmde verse lucht naar de kamer gevoerd.

Een populaire lay-out van de ventilatiemodule omvat een warmtewisselaarkamer (recuperator), waarin thermische energie wordt uitgewisseld tussen tegenluchtstromen. In ieder geval passeert elke stroom een ​​dubbel filtersysteem

De belangrijkste principes van toevoer- en afvoerventilatie zijn efficiëntie en zuinigheid.

Het klassieke toevoer- en afvoerventilatieschema heeft de volgende voordelen:

• hoge mate van zuivering van de inputstroom
• toegankelijke bediening en onderhoud van verwijderbare elementen
• integriteit en modulariteit van het ontwerp.

Om de functionaliteit uit te breiden, zijn luchtbehandelingsunits uitgerust met extra regel- en bewakingsunits, filtersystemen, sensoren, automatische timers, geluidsdempers, overbelastingsalarmen voor elektrische motoren, recuperatieve eenheden, condensopvangbakken, enz.

Dynamische ventilatieparameters

Er zijn nogal wat problemen verbonden aan het ontwerp van een ventilatiesysteem, want als de kenmerken verkeerd worden berekend, kan een volledig economisch ventilatiesysteem worden veranderd in een verspillend "monster" van energiebronnen.

Wat rechtstreeks van invloed is op de financiële kosten van het onderhoud ervan. Als gevolg hiervan wordt het idee van een economische werking van apparatuur niet in overweging genomen.

De hoofdbelasting van het ventilatiesysteem valt op de ventilator.De prestaties van de ventilator zijn afhankelijk van de vorm van de waaier (wiel met bladen), de kwaliteit van de materialen en de montage van de apparatuur

Om de toevoer- en afvoerventilatie correct te ontwerpen, wordt aanbevolen om algebraïsche berekeningen te maken van de prestaties van de installatie en de dynamische parameters van luchtstromen.

Er zijn verschillende berekeningsmethoden en algoritmen, maar we zullen een van de eenvoudigste en meest betrouwbare opties onder onze aandacht brengen.

Alles wat te maken heeft met de secundaire processen van bevochtiging, extra ionisatie en secundaire zuivering kan in dit stadium worden genegeerd.

Bouwnormen

Het is irrationeel om een ​​volledige lijst met sanitaire normen en regels (SNiP) te geven die van toepassing zijn op verschillende ventilatiesystemen, aangezien er genoeg materiaal is voor een paar boeken, maar het is noodzakelijk om de referentieconstanten voor woon- en kantoorgebouwen te kennen.

Wat kantoorgebouwen betreft, wordt bij het bouwen van een ventilatiesysteem de meeste aandacht besteed aan die gebieden waar kantoorpersoneel zich zal bevinden.

Verder zijn alle normen per persoon aangegeven. In een klassiek kantoorgebouw bevindt zich op één verdieping een volledig scala aan panden met verschillende doeleinden.

In een kantoor moet bijvoorbeeld binnen één uur 60 kubieke meter lucht worden vervangen, in operatiekamers - 30-40 m³, in de badkamer - 70 m³, in de rookkamer - meer dan 100 meter³, in gangen en lobby's - 10 m³.

Volgens de algemene sanitaire normen voor woongebouwen vindt binnen één uur een volledige uitwisseling van luchtmassa ter grootte van 30 m plaats³ per persoon - berekening op basis van het aantal inwoners.

Er is een andere benadering voor het berekenen van het luchtvolume: per gebied. Voor elke vierkante meter woonoppervlak zijn er 3 m2³.

Afzonderlijk is het de moeite waard om de ventilatie van industriële faciliteiten en magazijnhangars te vermelden - 20 m³ per oppervlakte-eenheid. In zulke grote kamers worden ventilatiesystemen gebouwd op basis van een meercomponentensysteem van gepaarde ventilatoren (4, 8, 16 of meer stuks in een frame)

Voor de overige bijkeukens zijn er kant-en-klare regelparameters. Dus een keuken met een elektrisch fornuis - meer dan 60 m³, met gasfornuis - ruim 80 m³, badkamer - minimaal 25 m²³ enz.

Bovendien moet er rekening mee worden gehouden dat voor woonkamers de luchtstroomsnelheid niet meer dan 2 m/s bedraagt, en voor de keuken en badkamer de snelheid 4-6 m/s.

Formules en uitleg ervoor

Laten we direct naar de kenmerken en formules gaan. Berekeningen vinden plaats in verschillende fasen, waarbij we telkens één van de kenmerken van het ventilatiesysteem berekenen.

Werkluchtvolume

Laten we eens kijken naar de berekening van het werkvolume lucht (m³/H).

Voor een kantoor raden wij aan het aantal personen te berekenen:

V=35*N,

Waar N - het aantal mensen tegelijk in de kamer.

Voor appartementen en privéwoningen is het noodzakelijk om een ​​berekening te maken met betrekking tot het woonvolume:

V=2*S*H,

Waar: 2 — luchtwisselkoers per tijdseenheid (per uur); S - woonruimte; H - hoogte van het pand.

Berekening van de kanaaldoorsnede

Sectie luchtkanaal voor ventilatie berekend in cm². Hoofdluchtkanalen zijn in doorsnede van twee typen: rond en rechthoekig.

Het dwarsdoorsnedeoppervlak van de buis wordt berekend volgens de verhouding:

S_{gesegmenteerd}=V*2,8/ω,

Waar: S_{gesegmenteerd} - dwarsdoorsnede; V — luchtvolume (m³/H); 2,8 — dimensionale matchingcoëfficiënt; ω — stroomsnelheid in de hoofdleiding (m/s).

De snelheid van de luchtstroom die door de hoofdleiding gaat, is meestal gelijk aan 2-3 m/s.

Door de dwarsdoorsnede van het kanaal te berekenen, kunt u bij een rond kanaal de diameter of bij een rechthoekig kanaal de breedte/hoogte bepalen. Als we de breedte kennen, kunnen we de hoogte van de sectie vinden en omgekeerd. De diameter van het cirkelvormige gedeelte zal gelijk zijn aan √4*S_{gesegmenteerd}/pi

Aantal en grootte van diffusers

Laten we vervolgens bekijken hoe we het aantal en de grootte van diffusers kunnen berekenen. De afmetingen van de sproeier worden meestal gekozen om 1,5-2 keer groter te zijn dan het dwarsdoorsnedeoppervlak van de hoofdlijn.

Het aantal diffusers is iets ingewikkelder; ze worden berekend met behulp van de formule:

N=V/(2820*ω*d²),

Waar: N – het benodigde aantal diffusers; V – luchtmassastroom (m³/H); ω – luchtstroomsnelheid (m/s); D – diameter van het rooster (m), als het rond is.

Als de diffuser rechthoekig is, dan:

N=π*V/(2820*ω*4*a*b),

Waar: π - Pi, A En B - sectieafmetingen.

Opties voor installatieprestaties

De twee belangrijkste kenmerken van de ventilatie-unit zijn bekend: vermogen en de mate van gegenereerde druk. Het vermogen van het ventilatiestation wordt als volgt berekend:

P=ΔT*V*Cv/1000,

Waar: AT — luchttemperatuurdelta bij de inlaat/uitlaat (°C); V — luchtmassastroom (m³/H); CV — warmtecapaciteit van lucht (0,336 W*h/m³*°С).

De gegenereerde druk wordt bepaald uit de prestatiekarakteristiek van de hoofdventilator.

Deze parameter moet gelijkwaardig zijn aan de aerodynamische weerstand van het luchtnetwerk. Fabrikanten van ventilatoren verstrekken een curvegrafiek in het productgegevensblad.

Daarnaast is het belangrijk om een ​​algemeen begrip te hebben van de inlaatluchtstroomverwarmer - luchtverwarmer.Dit is een apart onderdeel van het ventilatiesysteem waar de lucht wordt verwarmd. Als de lucht bijvoorbeeld door een thermische radiator gaat, warmt deze op.

Een verwarmingstoestel waarbij verwarming plaatsvindt via een radiator en thermische energie wordt uitgewisseld met de uitlaatgasstroom, wordt een recuperator genoemd. Er zijn recuperatoren met één en meerdere secties waarmee u luchtstromen met een groot verschil in ingangstemperatuur kunt mengen

Concluderend is het de moeite waard om de voedingsspanning voor de ventilatie-unit te vermelden. Het wordt aanbevolen om een ​​netspanning van 380 V te gebruiken, dit zorgt voor een betrouwbare werking van de installatie van elke stroomvoorziening.

Bijzonderheden voor het plaatsen van mechanische ventilatie

Een thuisvakman zou ongetwijfeld in staat zijn om de installatie van een ventilatie-eenheid van het toevoertype uit te voeren zonder de tussenkomst van werknemers.

Het is echter de moeite waard eraan te denken dat het werk op een gevaarlijke hoogte wordt uitgevoerd voor een onervaren artiest. Daarom is het beter om degenen die ervaring, hulpmiddelen en veiligheidsvoorzieningen hebben, te betrekken bij het uitvoeren van de volgende stappen:

Na voltooiing van de zeer moeilijke manipulaties van het installeren van de luchtbehandelingsunit zelf, hoeft u deze alleen nog maar op de communicatie aan te sluiten.

Laten we dit proces eens nader bekijken met behulp van de volgende fotoselectie.

Informatie over de volgorde van installatie van geforceerde ventilatie-eenheden zal veel van de ernstigste fouten van onervaren installateurs helpen voorkomen.

Kenmerken van de constructie van natuurlijke PVV

Bij het ontwikkelen van hoogwaardige natuurlijke toevoer- en afvoerventilatie houden de meeste specialisten zich aan een bepaald “charter” van ontwerp- en installatiewerk.

Deze regels helpen bij het creëren van werkelijk effectieve en kosteneffectieve oplossingen, zelfs voor de meest niet-standaard indelingen van kamers en bijkeukens. in een privéwoning En meerkamer appartement wolkenkrabbers.

Bij het ontwerpen van ventilatie moet je proberen een natuurlijke luchtstroom te creëren vanuit de woonkamers via de gangen naar de badkamer en keuken

In dit geval fungeren corridors als doorstroomruimten. Daarom moet de hoofdventilatie-eenheid van het systeem zich in het midden van het huis bevinden, bovenaan de gangen of bijkeukens.

Een ventilatiemodule voor een woonhuis met 2 verdiepingen kan zich bijvoorbeeld op de begane grond bovenaan een bijkeuken of hoofdgang bevinden. Voor een huis met 1 verdieping, als optie, op het onderste deel van de zolder.

Bij het aanleggen van de hoofdleiding moet u er rekening mee houden dat de toevoerlucht de woonkamers in moet gaan en de afvoerlucht via de keukens en bijkeukens naar buiten moet gaan.

Daarom worden toevoerdiffusors op de conventionele “ruimte-omgeving”-grens geplaatst en worden afzuigkappen in de keuken, badkamer, bijkeuken en toilet geplaatst.

De diffuser combineert twee functies: gelijkmatige verdeling van verse lucht en afvoer van gebruikte lucht. Ze zijn er in verschillende vormen. Gemaakt van dun plaatstaal en kunststof

Er zijn opmerkingen over de hoogte van de locatie van de inlaat- en uitlaatluchtopeningen. De uitlaat van het ventilatiesysteem moet zich boven het dakniveau van het gebouw bevinden.

Hierdoor wordt de PVV beschermd tegen de secundaire aanzuiging van vers afgezogen lucht via de uitlaatopeningen.

Verse lucht moet worden aangezogen op een hoogte van minimaal 2 meter vanaf het grondoppervlak.

Omdat kleine schurende deeltjes en stof met behulp van windstromingen tot een hoogte van meer dan 1 meter kunnen opstijgen en in de toevoerroosters kunnen vliegen, waardoor de primaire filters snel verstopt raken.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De video legt en demonstreert de kenmerken van het ontwerp en de installatie van PVV in een woonhuis:

Nog een duidelijk voorbeeld van een kant-en-klare oplossing voor ventilatie van een privé houten huis met 1 verdieping:

Als we de bovenstaande informatie samenvatten, merken we op dat toevoer- en afvoerventilatie een eenvoudig te ontwerpen systeem is, dat kan worden gekocht en geïnstalleerd.

Ventilatie in combinatie met het verwarmingssysteem stelt u in staat een balans tussen frisse en warme lucht in de kamer te organiseren.

Bent u betrokken geweest bij het regelen van ventilatie in uw datsja? Of ken jij de geheimen van het ontwerpen en installeren van een ventilatiesysteem in een appartement? Deel uw ervaring - laat uw commentaar op dit artikel achter.