Приточно-вытяжная вентиляция

Система приточно-вытяжной вентиляции основывается на создании двух встречных потоков. Такая система может быть создана либо на основе независимых подсистем притока и вытяжки воздуха  с собственными вентиляторами, фильтрами и т.д., либо на основе одной соответствующей установки, работающей как на приток, так и на вытяжку. Схема приточно-вытяжной системы вентиляции показана на рис.3.

Рис. 3. Система приточно-вытяжной вентиляции: 1 – воздухораспределители; 2 - воздухоприемные устройства (решетки); 3 – заслонки; 4 – вентилятор (приточный, вытяжной); 5 – фильтр; 6 – воздухонагреватель; 7 – воздушный клапан; 8 – наружная решетка; 9 – зонт вытяжной; 10 – приточный воздуховод; 11 – вытяжной воздуховод

Удобство таких систем не только в облегчении установки и монтажа, но и в эксплуатации, а также в дополнительных свойствах таких систем. Одним из таких свойств является рекуперация тепла - процесс, при котором происходит частичное повышение температуры приточного воздуха за счет тепла вытягиваемого воздуха. При этом энергия затрачивается только на организацию воздухопотоков, т.е. не расходуется на нагрев поступающего воздуха. Нагрев поступающего воздуха за счет рекуперации может дополняться электрическим или водяным нагревателем. Приточно-вытяжная вентиляция обеспечивает принудительную замену воздуха в помещении; производит необходимую обработку воздуха (нагрев, очищение); некоторые системы предусматривают и увлажнение воздуха в определенных пределах.

Состав систем вентиляции

Состав системы вентиляции зависит от ее типа. Приточные искусственные (механические) системы вентиляции - наиболее сложные и часто используемые, поэтому именно их состав мы и рассмотрим.

 Обычно приточная механическая система вентиляции состоит из следующих составляющих (расположенных по направлению движения воздуха, от входа к выходу):

Воздухоприемное устройство. Воздухоприемные устройства в системах механической вентиляции выполняются в виде отверстий в ограждениях зданий, приставных или отдельно стоящих шахт (рис.4).

При заборе воздуха сверху воздухоприемные устройства размещают на чердаке или верхнем этаже здания, а каналы выводят выше кровли в виде шахт. 

Расположение и конструкция воздухоприемных устройств выбираются с учетом обеспечения чистоты забираемого воздуха и удовлетворения архитектурных требований. Так, воздухоприемные устройства не должны находиться вблизи источников загрязнения воздуха (выбросов загрязненного воздуха или газов, дымовых труб, кухонь и т. д.). 

Высотное взаиморасположение приточных отверстий должно назначаться с учетом объемной массы выделяющихся загрязнений. Отверстия для забора воздуха следует размещать на высоте более 1 м от уровня устойчивого снегового покрова, определяемого по данным гидрометеостанций или расчетом, но не ниже 2 м от уровня земли.

Рис.4. Воздухоприемные устройства: а – в наружной стене; б – у наружной стены; в – на крыше

Архитектурные требования выполняются соответствующим выбором расположения отверстий и их оформлением. 

Наружные стены вытяжных каналов и шахт утепляются во избежание конденсации водяных паров из извлекаемого влажного воздуха и образования наледей. 

Скорость движения воздуха в приточных каналах и шахтах принимается в пределах 2 - 5 м/с, в каналах и шахтах выбросных устройств - 4 - 8 м/с, но не менее 0,5 м/с, в том числе и для естественной вентиляции. 

Воздушный клапан. Для предохранения помещений от поступления в них через вентиляционные каналы при неработающей вентиляции холодного наружного воздуха воздухоприемные устройства оборудуются многостворчатыми утепленными клапанами с ручным или механическим приводом. В последнем случае клапан блокируется с вентилятором и перекрывает отверстия при его остановке. При низкой расчетной температуре наружного воздуха клапаны снабжаются системой электроподогрева в целях предохранения от промерзания их створок. Электроподогрев включается на 10-15 мин перед пуском вентилятора.

Фильтр. Воздушный фильтр — это устройство в системах вентиляции, которое служит для очистки приточного, а в некоторых случаях, и вытяжного воздуха. Фильтр необходим, чтобы защищать как саму вентиляционную систему, так и вентилируемые помещения от попадания различных мелких частиц, таких как пыль, насекомые, пух и т.д. Конструктивное решение воздушного фильтра определяется характером пыли (загрязнений) и требуемой чистотой воздуха.

Коэффициент проскока (Р, %)  характеристика фильтра или фильтрующего материала, равная процентному отношению концентрации частиц после фильтра С_П к концентрации частиц до фильтра С_Д

(1)

Эффективность (Е, %) - характеристика фильтра или фильтрующего материала, равная процентному отношению разности концентрации частиц до С_Д и после фильтра С_П к концентрации частиц до фильтра С_Д

(2)

Размер наиболее проникающих частиц - размер частиц, соответствующий минимальной эффективности фильтрующего материала.

Производительность фильтра (расход воздуха) - объем воздуха в единицу времени, проходящего через фильтр.

Аэродинамическое сопротивление (перепад давления на фильтре) - разность полных давлений до и после фильтра при определенной производительности фильтра.

Фильтры классифицируют по назначению и эффективности на:

• фильтры общего назначения - фильтры грубой очистки и фильтры тонкой очистки;

• фильтры, обеспечивающие специальные требования к чистоте воздуха - фильтры высокой эффективности и фильтры сверхвысокой эффективности.

Обозначения классов фильтров указаны в табл. 1.

Таблица 1

Обозначения классов фильтров (ГОСТ Р 51251-99)

Группа фильтров	Класс фильтра
1	2
Фильтры грубой очистки	G1 G2 G3 G4
Фильтры тонкой очистки	F5 F6 F7 F8 F9
Фильтры высокой эффективности	Н10 Н11 Н12 Н13 Н14
Фильтры сверхвысокой эффективности	U15 U16 U17
Примечания 1 Фильтры общего назначения применяют в любых системах вентиляции и кондиционирования воздуха. 2 Фильтры высокой и сверхвысокой эффективности обеспечивают выполнение специальных требований к чистоте воздуха, в том числе в чистых помещениях.

Классификация фильтров общего назначения приведена в табл. 2.

Таблица 2

Классификация фильтров общего назначения по эффективности улавливаемых частиц

Группа фильтров	Класс фильтра	Средняя эффективность, %
		Еc	Ea
Фильтры грубой очистки	G1	Ес < 65	-
	G2	65 ≤Ес<80	-
	G3	80 ≤ Ес<90	-
	G4	90 ≤Ес	-
Фильтры тонкой очистки	F5	-	40≤ Ea < 60
	F6	-	60 ≤ Ea < 80
	F7	-	80 ≤Ea < 90
	F8	-	90 ≤Ес < 95
	F9	-	95 ≤ Ea
Обозначения: Еc.- эффективность, определяемая по синтетической пыли весовым методом (по разности массовой концентрации частиц до и после фильтра); Еа -эффективность, определяемая по атмосферной пыли.

Конструктивно фильтры подразделяют на рулонные (используется нетканый фильтрующий материал), ячейковые (используется сетка металлическая, винипластовая, поролон, специальный материал типа ФПП).

Фильтры карманного типа ФяК класс очистки G3F9 предназначены для очистки воздуха от пыли наружного рециркуляционного воздуха в системах приточной вентиляции и кондиционирования воздуха. Фильтры изготавливаются по ТУ 4863-015-04980426-2003, ГОСТ Р 51251- 99. ФяК могут эксплуатироваться при температуре рабочей среды от минус 40 °С до плюс 70 °С. Окружающая среда и фильтруемый воздух не должны содержать агрессивных газов и паров.

Фильтр (рис.1) состоит из металлической рамки 1 и фильтрующего материала, сши­того в виде карманов 2.

Рис. 1. Карманный фильтр ФяК

Противоположные поверхности карманов стянуты ограничителями, что препятствует сильному раздуванию и слипанию смежных карманов. На конце карманов имеется тесьма 3, при помощи которой карманы связываются между собой и под напором воздушного потока не «разлетаются». Карманы фильтров изготовлены из высококачественного синтетического фильтровального материала.

Размеры карманов подобраны так, чтобы поток воздуха был равномерным по всей поверхности фильтра. Особая форма карманов позволяет им раздуваться, не касаясь друг друга, пыль накапливается равномерно по всей поверхности карманов и оптимально используется каждый квадратный сантиметр фильтровального материала.

Фильтры ячейковые гофрированные типа ФяГ предназначены для очистки наружного и рециркуляционного воздуха в системах приточной вентиляции и кондиционирования для помещений различного назначения бытовых, административных и промышленных зданий. Фильтры ФяГ (рис. 2) состоят из рамки (1), изготавливаемой из картона или оцинкованной стали, внутри которой уложен фильтрующий материал (2) в виде гофр, опирающийся со стороны выхода воздуха на сетку гофрированной (волнообразной) формы (3).

Рис. 2. Схема фильтра ФяГ

Для уничтожения неприятных запахов в жилых помещениях применяют фильтры из материала с ультрамикроскопической структурой, что позволяет извлекать газы из воздуха. Наиболее распространенным поглотителем газов, паров и запахов является активированный уголь.

11