Приточно-вытяжня вентиляция: принцип работы, устройство, расчет мощности системы

Виды приточно-вытяжных систем

Наиболее эффективными из вентиляционных систем, являются приточно-вытяжные, включающие в схему рекуператоры. Эти устройства представляют собой теплообменники, использующие энергию отводимого воздуха. При этом входной поток и отвод не вступают в непосредственный контакт. Рекуператор может быть роторным, пластинчатым или содержащим промежуточный теплоноситель. Роторный отличается высокой эффективностью, однако считается наиболее дорогим. Его использование неэкономично, когда наружная температура воздуха в холодный период не опускается ниже 15 градусов мороза. В то же время, приточно-вытяжные установки с роторными рекуператорами, применяемые в северных широтах, обеспечивают экономию энергозатрат на обогрев помещений вдвое. Пластинчатый вариант устройства более доступен и относится к бюджетному сегменту.

Установка с рекуператором

В холодное время года, входящий воздушный поток нагревается в помещении и при выходе отдает тепло вновь поступающему потоку. Отсутствие смешивания гарантирует постоянный приток свежего, чистого воздуха и удаление отработанного. Летом, в жару, устройство работает в обратном порядке. Теплый поток, попадая в помещение, охлаждается, и при выходе, отбирает тепло у вновь поступающего.

Общеобменная вентиляция циркуляционного типа представляет более дешевый тип. Воздух, поступающий снаружи получает тепло, непосредственно контактируя с отработанным.

При этом чистота воздуха в помещении уже не может быть такой, как в вышеописанном варианте. Циркуляционные системы не могут устанавливаться в зданиях, где в атмосфере возможно наличие угарных и горючих газов, токсичных веществ и прочих, опасных для жизни и здоровья компонентов.

Еще одним недостатком принудительной, циркуляционной вентиляции, является ее не эффективность с падением наружной температуры ниже нуля.

Самыми дорогими вариантами приточно-вытяжных установок с принудительной вентиляцией являются системы, оборудованные кондиционерами. Устройства позволяют регулировать температурный режим в помещении в широких пределах и обеспечивают комфортные условия круглый год. Система оснащена тепловым насосом и фильтрационным контуром, необходимым для очистки воздуха.

Каждая из принудительных вентиляций обеспечена системой управления. Наиболее дорогие варианты снабжаются датчиками и «умной» электроникой, способной регулировать режимы самостоятельно, согласно заранее заданной программе.

Для вентиляции зданий, особенно многоэтажных может использоваться не только механическая циркуляция воздуха. Перепад давлений внутри и с наружи помещения способен создать необходимый для проветривания поток. Устройство приточно-вытяжной вентиляции с естественной циркуляцией основывается именно на этом принципе. При этом учитываются следующие нюансы:

1. Для размещения воздухозаборника обычно выбирается сторона здания, которая чаще всего обдувается ветрами.
2. Отвод делается с противоположной стороны
3. Сам воздухозаборник оснащается дефлектором, усиливающим входящий поток.

Такая система отличается простотой конструкции и невысокой стоимостью. Однако простота исключает возможность экономии тепла и многих преимуществ, обеспечивающихся установками с принудительным типом вентиляции: ионизации, очистки, регулировки влажности.

Окна+

Если эффективность вентиляции в квартире до установки герметичных пластиковых окон со стеклопакетами вас вполне устраивала, а после их монтажа вы почувствовали нехватку свежего воздуха, решение проблемы воздухоснабжения жилища может оказаться неожиданно простым. Поставьте шпингалеты окон в режим зимнего проветривания (ручка шпингалета вверх и немного вправо) или летнего проветривания (ручка вверх). Через образующиеся при этом в притворах окон щели в комнаты будет просачиваться необходимый для дыхания свежий воздух. Никаких дополнительных приборов и устройств вам не понадобится.

Приточный клапан Aereco на створке окна

Увы, через приоткрытые даже таким способом окна в дом будет проникать уличный шум, возникнут сквозняки, особенно опасные для стариков и детей. Если эти явления недопустимы, для разгерметизации квартиры лучше использовать приточные вентиляционные клапаны, которые обеспечивают бесшумный доступ в жилище свежего воздуха и нормализацию работы естественной вентиляции.

Приточные вентиляционные клапаны могут монтироваться в различных местах квартиры. Это может быть внешняя стена — сбоку от окна, на высоте человеческого роста (например, клапаны КИВ-125), запененный стык окно–стена (клапаны «Климабокс» от КВЕ), створочный или импостный профиль пластикового или деревянного окна (клапаны ЕММ от «Аэрэко»). Siegenia — Aubi предлагает очень интересные модели приточных вентиляционных клапанов, монтируемых в зазор между торцом стеклопакета и оконным профилем («Аэромат-80») или под подоконную доску («Аэрофлэт»).

Электроэнергии приточные вентиляционные клапаны не потребляют, их пропускная способность в зависимости от модели может составлять от 2 до 50 м3/ч (у некоторых моделей расход может регулироваться вручную или автоматически).

Количество и месторасположение клапанов определяется согласно расчету. Обычно их ставят в каждом жилом помещении, не менее двух клапанов на квартиру. К примеру, для нормализации работы системы естественной вентиляции, удаляющей из дома 90 м3/ч вытяжного воздуха, достаточно установить в жилых комнатах 3–4 клапана производительностью по 30 м3/ч каждый при перепаде давлений между квартирой и улицей 10 Па.

Надо сказать, что чем лучше тяга в вентканалах и выше ветровое давление на фасады, тем больше воздуха будет поступать через приточные вентиляционные клапаны в жилище. Иногда приточного воздуха может оказаться даже слишком много, поэтому клапаны приходится прикрывать. Не рекомендуется располагать изголовье кровати, особенно детской, рядом с клапанами, так как зимой от них заметно тянет холодом.

А вот летом, в безветренную погоду, свежий воздух может и вовсе не идти в дом, даже в том случае, если клапаны полностью открыты. Поэтому для обеспечения квартиры свежим воздухом (особенно если она расположена на последнем или предпоследнем этаже дома) помимо клапанов лучше все же оборудовать вытяжные отверстия на кухне и в санузле хорошими вытяжными вентиляторами.

По каким параметрам следует выбирать рекуператор

Первое, на что следует обратить внимание, выбирая модель приточно-вытяжного рекуператора, это на соответствие его технических характеристик основным параметрам вентилируемого помещения: объем, высота, требуемая кратность воздухообмена и т. д

Самостоятельный расчет производительности вентиляционной системы для человека непосвященного является задачей непростой. Чтобы ее решить, застройщику придется ознакомиться с требованиями санитарных и постоянно меняющихся строительных нормативов, изучить законы динамики воздушных потоков, учесть количество людей, проживающих в доме, объединить полученные знания и рассчитать производительность приточно-вытяжного оборудования.

Основным расчетным параметром является объем воздуха, который должен поступать в помещение в течение одного часа. В соответствии с санитарными нормативами этот объем должен быть равен 30 м³ на одного взрослого человека (указан минимум). На практике производительность приточно-вытяжной вентиляции, а, следовательно, и рекуператора, должна быть выше. Это связано с потерями на сопротивление в воздуховодах, с большим объемом помещений и другими факторами.

Выполнение расчетных работ лучше доверить специалистам. Ведь в случае ошибки замена рекуператора потребует ощутимых финансовых затрат.

Главные параметры вентиляционной системы

Основным рабочим элементом является вентилятор, но не привычный всем пропеллер, а импеллер, который представляет собой колесо с лопастями – такая конструкция позволяет уменьшить размеры оборудования.

Эффективность работы смонтированной конструкции напрямую зависит от точности и правильности предварительных расчетов. Например, одинаково плохо, если выбрана недостаточная или избыточная мощность двигателя. В первом случае двигатель будет работать на износ и достаточно скоро его придется менять. Если мощность избыточная, то это означает регулярно завышенные расходы на обслуживание и оплату электроэнергии.

Расчеты производительности и динамических параметров потоков воздуха производятся алгебраическими формулами. Рекомендуется доверить проведение вычислений специалисту, который не только сделает это верно, то и получит необходимые согласования пожарной инспекции.

Работу приточно вытяжной вентиляции проверяют пожарные 

При расчетах учитывают следующие данные:

• Параметры помещения: назначение – жилое либо нежилое, внутреннюю площадь, этажность, уровень влажности.
• Количество и род деятельность людей, одновременно находящихся внутри здания.
• Необходимый уровень воздухообмена по СНиПу 2.04.05-91. Например, в жилых комнатах он составляет в час 3 м. куб на 1 метр жилой площади.
• Сечение трубопровода и схемы его монтажа.

Основные компоненты приточно-вытяжной вентиляции

Это устройство состоит из нескольких рабочих компонентов, наиболее важными из которых являются:

• Электрический нагреватель;
• Реанимационный блок;
• Его можно расширить с помощью кондиционера.
• Автоматизация для контроля и управления оборудованием;
• Вентиляторы отвечают за поступление и выход воздуха;
• Система фильтрации;

Элементы, важные для правильного функционирования выхлопной системы, включают в себя воздухонагреватель и охладитель, глушители, воздушные фильтры, электронные датчики, регулирующие температуру воздуха, концентрацию углекислого газа и т.д.

В зависимости от модели приточно-вытяжные вентиляционные установки представляют собой либо моноблок, либо набор компонентов, которые при монтаже соединяются в общую схему с помощью воздуховодов и воздухораспределителей.

Моноблочные системы более компактны и привлекают быстрой установкой. Конструкция монтируется на стену, подводится к блоку воздуховодов и подключается к источнику питания. Этот тип оборудования чаще всего используется в домах, офисах, небольших помещениях.

При выборе устройства необходимо учитывать, насколько большое помещение должно снабжаться чистым воздухом. Исходя из метража и назначения объекта, выбирается соответствующее вентиляционное устройство.

Популярные устройства для горизонтальной системы вентиляции

Есть три устройства, которые сегодня используют для сооружения горизонтальной вентиляции, они же являются и самыми популярными.

1. Приточные щели в пластиковых окнах.
2. Воздушные клапаны.
3. Вентиляторы разных конструкций.

С приточными щелями можно обойтись, если вытяжная шахта работает хорошо. Даже если она одна, а щели сделаны во всех комнатах хотя бы в одном окне. Если вытяжка не работает, то лучше устанавливать клапаны и вентиляторы.

Приточные клапаны

Приточная вентиляция в квартире или доме с установкой клапана – это реальная возможность контролировать воздухообмен. У этого прибора серьезные преимущества перед другими устройствами:

• не нарушает дизайн комнаты и конструкцию окна;
• его можно установить в любое время, даже после проведенного ремонта;
• установить можно самому, не вызывая мастеров;
• месторасположение – в любом месте;
• возможность регулировать приток воздуха с улицы.

При этом производители сегодня предлагают традиционные клапаны с механической регулировкой, то есть, закрывать и открывать его можно руками через задвижку, и с электронной посредству дистанционного пульта управления. При этом в последнем можно выставлять температурный режим, который будет контролировать микроклимат в помещениях.

Провести установку приточного клапана в стену своими руками – не проблема. Для этого необходимо проделать сквозное отверстие в стене перфоратором и алмазной коронкой или буром (все зависит от размеров прибора), диаметр которых подбирается под диаметр клапан. Куда и вставляется приспособление. С наружной стены устанавливается решетка в мелкую сеточку, как защита от мусора, насекомых, птиц и мелких животных. С внутренней стороны специальный колпак, в котором вставлен фильтр, очищающий приточный воздух.

Вытяжной вентилятор

Как уже было сказано выше, вытяжная вентиляция через стену организуется в основном во влажных помещениях дома: кухня, ванная и туалет, кладовка и котельная. А также, если дом большой, в котором несколько комнат с большими габаритами.

Выше уже было обозначено, что место монтажа вентиляции: у пола и у потока. Нередко приточные отверстия делают рядом с окнами чуть ниже подоконника. Что касается вентиляторов, которые будут вытягивать отработанный воздух из комнат, то это или настенные модели, или канальные. Монтаж и того, и другого был описан выше.

Выбор оборудования для принудительной вентиляции

приблизительный набор компонентов для домашней вентиляции

Приступая к изготовлению принудительной вентиляции в частном доме своими руками, можно выбрать один из вариантов:

• Недорогие системы, собранные из разрозненных компонентов;
• Усовершенствованная принудительная система вентиляции в квартире, часто содержащая рекуператор.

Большинство домашних мастеров, имеющих навыки, останавливаются на втором варианте. Лучше переплатить за качественную технику и смонтировать ее, сэкономив на монтаже.

Место установки

распределение вытяжных вентиляторов на кухне

Место для вентиляционной установки должно быть максимально удалено от спален, детских и комнат отдыха.

Варианты:

• Кухня;
• Прихожая;
• Балкон.

Владельцам частных домов намного проще, у них есть еще чердаки. Да и соседи далеко.

Оборудование с хорошей шумоизоляцией практически неслышно за 2-мя закрытыми дверями.

Вентиляция в квартире своими руками за несколько минут

В изначальном плане квартиры большинство систем вентиляции работают так:

Удаление загрязнённого воздуха происходит через вытяжку на кухне и через естественные каналы в санузлах. Приток свежего воздуха получается за счёт неплотного прилегания оконных рам и створок.

Но при установке новых пластиковых окон эта система нарушается. Так как пластиковые окна герметичные и не пропускают воздух  Это происходит потому. что старый вход свежего воздуха исчез, а новый не сделан. Свежему воздуху неоткуда взяться. К счастью для этой проблемы есть очень простое решение. Нужно всего лишь установить специальную проставку между оконной рамой и створкой. Тогда в окне образуется равномерная тонкая щель. Которая пропускает небольшой объём воздуха и циркуляция возобновляется. При этом вы не ощущаете потоки холодного воздуха. Потому что он поступая внутрь квартиры, смешивается с теплым воздухом, идущим от батареи под окном, и становится тёплым. А естественные и кухонная вытяжка снова забирают грязный воздух.

Какой вариант вентиляции частного дома стоит выбирать?

Схема вентиляции в частном доме своими руками должна быть составлена согласно расчету всех необходимых параметров. Расчет вентиляции производится на основании данных о площади вентилируемых помещений и количестве людей, находящихся в них. Показатель воздухообмена берется из расчета 10 м³ за час на одного человека.

Какие системы воздухообмена предлагаются в частных домах? Как сделать естественную вентиляцию грамотно и функционально, чтобы не собирался конденсат, не сырели стены и воздух всегда оставался свежим?

Предлагаются такие способы вентиляции:

• естественная система вентиляции;
• приточно-вытяжная система вентиляции;
• комбинированная система вентиляции (когда к естественной добавляют приточно-вытяжную).

Как располагать устройства приточной вентиляции на стене

Каждый тип устройств приточной вентиляции с креплением на стену имеет свои особенности расположения на этой самой стене.

Стеновой вентиляционный клапан нельзя устанавливать ближе 30 см от оконной рамы, потому что если клапан промерзнет, то может спровоцировать обмерзание стены и образования конденсата на окне. Поскольку из клапана будет дуть холодный воздух, его необходимо размещать так, чтобы струя воздуха не попадала на домочадцев. Например, на уровне верхней трети окна: так можно надеяться, что тепло от батареи отопления сможет до некоторой степени нагреть воздух из клапана.

Еще одна рекомендация – установить клапан напротив вытяжки, чтобы усилить приток за счет вытяжной тяги (если, конечно, вытяжка работает как следует).

Рекуператоры обычно тоже размещают повыше, вне «зоны обитания» людей, потому что входящий через них воздух, хотя и теплее уличного, но заметно холоднее комнатного. Ни в коем случае не стоит размещать рекуператор около кровати, где Вы спите. Можно установить рекуператор на стене под потолком, отступив по 5-10 см от потолка, углов и оконных рам.

Проветриватели размещают на стене с учетом расположения на приборе отверстий, через которые воздух входит в дом. Они могут обнаружиться снизу, сверху или по бокам прибора.

Если проветриватель не имеет нагревательного элемента, то можно попробовать разместить его около батареи (но не вплотную), чтобы выходящий из прибора холодный воздух смешивался с нагретым. Только выбирайте такое место, которое исключает длительное пребывание людей под струей холодного воздуха из проветривателя.

Если прибор не оснащен пультом управления, то не вешайте его высоко: Вам очень скоро надоест залезать на стул каждый раз, когда понадобится включить-выключить прибор, закрыть заслонку или отрегулировать скорость.

Бризер нагревает воздух до заданной Вами температуры автоматически – при помощи функции климат-контроля. Можно управлять им с дистанционного пульта или со смартфона (при наличии базовой станции MagicAir). Поэтому ограничений по установке бризера немного: 5 см от стен, пола или потолка, 30 см от окна.

Стена, на которой размещается бризер, должна быть гладкой и ровной, чтобы прибор плотно прилегал к отверстию воздуховода. Впрочем, это относится и ко всем прочим приборам вентиляции с креплением на стену.

Бризер нежелательно размещать напротив вытяжки, потому что нам не нужно «гнать» воздух в вытяжку, как в случае с приточным клапаном. Наоборот, свежий чистый воздух из бризера должен «рассеиваться» по комнатам.

Только вентиляторы…

Производительность естественной вентиляции зависит от случайных климатических факторов — скорости и направления ветра, температуры воздуха в помещении и за его пределами и других. Например, зимой, при большом перепаде температур в квартире и на улице, система естественной вентиляции может работать хорошо, летом же ее эффективность резко падает.

Вытяжной вентилятор в санузле

Если в квартире установлены обыкновенные деревянные окна (те, что во времена СССР монтировались во всех жилых домах), зимой, осенью и весной эффективность вентиляции жильцов вполне устраивает, то проблема решается с помощью одного-двух вентиляторов, устанавливаемых в вытяжные отверстия в санузлах и на кухне.

Наиболее широко сегодня применяются вентиляторы, работающие от напряжения 220 В (в помещениях с повышенной влажностью используют вентиляторы, рассчитанные на 12 В). Такие приборы закрепляются в вытяжных отверстиях в сбросных шахтах или на конце воздуховода. Включаться и выключаться такой прибор может с помощью веревочного выключателя или же, что бывает чаще, от клавиши включения света при входе на кухню или в санузел.

Впрочем, возможны и другие способы управления, в зависимости от типа вентилируемого помещения.

Например, ванная комната — основной источник повышенной влажности в квартире. Здесь часто применяют влагозащищенные модели с датчиком влажности. Такой прибор самостоятельно включается, когда уровень относительной влажности воздуха в ванной комнате превысит заданный предел (можно настроить на включение при 60–90 %), и выключается, когда улетучится пар, мокрые поверхности подсохнут, испарение замедлится и воздух в помещении станет суше.

Среди моделей с датчиком влажности можно отметить Decor 300CH от Soler&Palau, CB-100 PLUS H фирмы Cata, E-Style 100 PRO MHY (smart) от Elicent и другие.

После установки пластиковых окон для разгерметизации квартиры и восстановления работы вентиляции бывает достаточно перевести оконные створки в режим летнего (а) или зимнего (б) проветривания. Правда, от сквозняков, пыли и шума такая система воздухозабора квартиру не защитит

В туалетах очень часто используют вентиляторы с датчиком движения и таймером задержки отключения. При появлении человека такой вентилятор автоматически включается, а после того как помещение опустело, работой вентилятора в течение установленного времени (2–20 минут) управляет таймер. По окончании периода задержки он деактивирует вентилятор. В качестве примера можно привести модель 100/125 МА ТР от Vents.

На кухне находят применение вентиляторы, включение которых происходит по сигналу выносного датчика качества воздуха.

Датчик обычно представляет собой прибор размером с сигаретную коробку, его сенсоры постоянно следят за качеством воздуха в помещении. Как только оно ухудшается (появляются запах сигаретного дыма, а также неприятные запахи), активируется вентилятор. После того как качество воздуха нормализовалось, датчик с небольшой задержкой по времени (3–20 минут) автоматически выключает прибор.

Примером может служить модель осевого настенного вентилятора Vario (Vortice) с датчиком C Smoke.

Свежий воздух может поступать в комнаты и при герметично закрытых окнах при условии, что они оборудованы приточными клапанами

Дешевые модели вентиляторов — расходный материал, будьте готовы к их замене через 3–6 месяцев непрерывной эксплуатации. Только самые высококачественные приборы могут работать до 30 000–40 000 ч к ряду (примерно 4,5 года). Если вы хотите, чтобы квартира проветривалась интенсивнее, купите вентилятор с мощным двигателем, имеющим функцию «турбо». Однако здесь надо знать меру. Чтобы не навредить окружающим, производительность вентилятора по воздуху не должна превышать 90–120 м3/ч.

Помимо вентиляторов перечисленных фирм стоит отметить приборы торговых марок Sylavent, O. ERRE, Xpelair, Ductex, Systemair, Maico Ventilatoren, Ballu Machine а также «Арктос» и Smart.

Приточно-вытяжная вентиляция квартиры с рекуперацией

Данная система полностью автономна и изолирована от центральной вентиляционной системы всего здания.

Подразделяют: 

• Центральные приточно-вытяжные рекуперационные установки (ПВУ) служат для обслуживания всей квартиры.
• Компактные приточно-вытяжные устройства — рекуператоры бытового типа, используются для отвода воздуха из конкретного помещения квартиры.

Вентиляции приточно-вытяжного типа дополнительно модифицируются применением распределительных воздуховодных систем, декоративно-заборными решетками, диффузорами для рассеивания воздушного потока, кроме того, воздуховоды могут быть проведены над подшивными потолками, в коридорах и на лоджиях. Монтаж таких устройств может быть осуществлен в малогабаритных комнатах за счет компактности и эргономичности.

Приточно-вытяжные системы вентиляции имеют следующие положительные стороны:

• Подача свежего воздуха контролируется, отработанный воздух эффективно отводится из кухни и санузла.
• Воздух притока и оттока комплексно обрабатывается – осуществляется прогрев, очистка, увлажнение или осушение, а также охлаждение в зависимости от выбранной функциональности.
• Сохранение тепла рекуперацией – возможность прогрева приточного воздуха теплом отточного с сохранением 80% тепловой энергии.
• Возможность использования автоматики для контроля и управления.
• Микроклимат и комфорт в квартире могут обеспечиваться 365 дней в году.

На рисунке ниже представлена схема, где выполнена потолочная разводка воздуховодов от приточно-вытяжной установки. Квартира снабжена вентиляционной системой, состоящей из ПВУ и двух стеновых клапанов для притока и удаления воздушных объемов.

Применение различных проектов для ПВУ с использованием рекуператоров позволит без лишних финансовых и производительных затрат обеспечить квартиру эффективным притоком и удалением воздуха.

Компактные рекуператоры для ПВУ имеют следующие особенности:

•  Монтаж выполняется максимально просто в отверстие, которое обустраивается в фасадной стене.
• Сохранение тепла (рекуперация) до 90%.
• Может быть установлена парная группа устройств для притока и оттока.
• Очистка воздуха.

Важно! Если в систему монтируется наружный клапан, то полностью исключается появление обратной тяги.

Что касается недостатков, то рекуператоры для вытяжных устройств используются индивидуально, то есть на отдельные вентканалы для кухни и санузла необходимо устанавливаться собственные рекуператоры. Кроме того, необходимо правильно рассчитать и подобрать наиболее целесообразное по функциональности устройство. 

Принцип действия

схема работы приточно-вытяжной вентиляции

Принцип работы приточно-вытяжной вентиляции прост и эффективен. Из квартиры вытягивается отработанный воздух, насыщенный парами, пылью, канцерогенами, неприятными запахами и аллергенами. Одновременно с этим подается уличный воздух, очищенный от всех возможных вредностей и доведенный до приятной температуры.

Плюсы приточно-вытяжной вентиляции дома очевидны:

• В квартире чистый воздух. Кстати, обладатели подобного оборудования практически лишены необходимости вытирать пыль! Установка удаляет до 97% всех частиц, оседающих на поверхностях столов и буфетов;
• Оборудование экологически безопасно, оно не выделяет в атмосферу никакие вредные вещества;
• Вентиляция квартиры соответствует нормам по пожарной безопасности;
• Установка позволяет создать в жилище идеальный микроклимат, не требует постоянного внимания и управляется автоматически.

Простой и понятный принцип работы сделал приточно-вытяжные вентиляционные установки наиболее востребованными среди существующих видов климатической техники.