что такое отрицательный дисбаланс воздухообмена
Проектирование общеобменной вентиляции
Чтобы получить коммерческое предложение, напишите запрос на e-mail или отправьте быструю заявку
В помещении, где пребывают люди или работает различная техника, зачастую выделяются вредности, такие как тепло, влага, различные пыли. Если эти выделения происходят локально то, для борьбы с ними используется местная вентиляция, а если выделение происходит равномерно по всему объему, то необходима общеобменная вентиляция. Общеобменная система как приточная, так и вытяжная работает по всему объему помещения или по значительной его части.
Назначение приточной и вытяжной общеобменной вентиляции
Основной задачей общеобменной вентиляции является равномерный воздухообмен по всему помещению, а не только по отдельным его частям. Расчет ведется на ассимиляцию вредностей, считается предельно допустимая концентрация вредностей (ПДК) в воздухе рабочей среды, сравнивается со значениями в наружном воздухе и подбирается необходимый объем приточного воздуха. Суть общеобменной вентиляции состоит в том, чтоб разбавить вредности свежим воздухом в этом и состоит основная задача проектирования.
Проектирование общеобменной вентиляции и воздушный баланс производственного помещения
Другой важной задачей приточной и вытяжной общеобменной вентиляции является зонирование помещения и общий воздушный баланс помещений всего здания. На производстве могут возникать не только пыль и тепло, также могут быть и запахи, и другие вредности, распространение которых крайне нежелательно. В такой ситуации специалисты нашей проектно строительной компании по вентиляции и отоплению рассчитывают воздухообмен, таким образом, чтоб предотвратить перетекание воздуха между помещениями.
Предотвращение распространения вредностей
Как пример можно взять цех, где выделяются вредности, из него удаляется больше воздуха, чем подается, таким образом, в цехе образуется небольшое разряжение и недостающий воздух подсасывается через щели окон, дверей и других ограждающих конструкций. Такое использование общеобменной вентиляции позволяет надежно закрыть все вредности внутри помещения, и препятствуют его переносу наружу или в смежные помещения.
Предотвращение попадания вредностей
Другим случаем может служить «чистое помещение», производство с особыми требованиями к пыли или асептическая операционная в больнице. В данном случае необходимо предотвратить попадание пыли и других загрязнителей снаружи помещения, для этого необходимо подать больше приточного воздуха, чем вытяжного. При такой подаче внутри образуется избыточное давление, которое будет выдавливаться наружу через все неплотности, препятствуя попаданию внутрь любых загрязнителей извне.
Нормы проектирования
Рассмотреть, как именно готовятся проекты вентиляционных систем во всех возможных случаях, не получится. Поэтому важно акцентировать внимание на общие характерные моменты. Принципы закреплены в следующих трех нормативных актах:
Важно: вентилирующие системы складских комплексов и заводских цехов подчиняются не тем строительным и санитарным правилам, которые нужны для проектирования жилых помещений. Путать эти нормативные акты категорически нельзя. Любой проект должен соответствовать следующим требованиям:
Запрещается предусматривать в проектах все те материалы и конструкции, а равно их сочетания, которые не допускаются для данного вида построек или для определенной местности. Все материалы и детали, которые должны проходить сертификацию, упоминаются в проектах только вместе с указанием сведений о сертификатах. Минимальное поступление воздуха в расчете на одного человека в комнатах и помещениях с естественным поступлением воздуха должно составлять от 30 куб. м. Для участков, которые по любой причине не проветриваются через окна, этот показатель должен быть минимум вдвое выше.
Нормативная документация
Лично убедиться в соответствии проектных материалов установленным требованиям, без сомнения, важно. Но полагается еще пройти согласование в надзорных органах, хотя потребность в такой процедуре есть не всегда. От нее можно отказаться, если производится только реконструкция уже существующей вентиляции без принципиального изменения ее параметров. Обычно практикуется согласование всей проектной документации по строительству или ремонту в виде единого пакета. Отдельно подавать рабочие материалы по проектированию вентиляции на утверждение требуется только при отходе от общих проектных решений.
Если проект представляется на утверждение, он должен иметь строго определенную структуру и набор блоков. Их стандартный перечень является следующим:
Кроме этих материалов, пояснительный блок дополняется расчетами особого рода. В их число входят вычисления масштабов тепловых потерь, приходящихся на ограждающие элементы, и расчет аэродинамических параметров вентиляционного комплекса. Составлять все проектные материалы имеют право только структуры, числящиеся в зарегистрированных СРО. Так, по закону поддерживается постоянный взаимный контроль эффективности работы. Сейчас проектировщики обязаны использовать СП 60.13330.2012, а также выполнять все те нормы, отсылки на которые приведены в этом документе.
Нормативные акты предусматривают четкую границу между естественной и принудительной вентиляцией. Но вне зависимости от использования того или другого вариантов требуется обеспечить отслеживание малейших отклонений нормируемых показателей. Согласно официальным требованиям, механическая вентиляция должна ставиться только там, где нет возможности естественным путем обеспечить безопасность. Так, специальные вентиляторы помогают поддерживать нормальную температуру и влажность, если отвести их иначе нельзя. Согласно требованиям нормативных документов также полагается обеспечивать подпор воздуха на лестничных маршах и внутри шахт лифтов.
Если эти требования не выполняются, проект согласовать откажутся. При расчете естественной вентиляции нужно обращать внимание, прежде всего, на различие плотностей внешнего и внутреннего воздуха. Кратность воздухообмена должна соответствовать условиям в конкретном помещении. Если в жилом доме или в гардеробе хватает обновления воздушной среды 2–3 раза за час, то в лакокрасочных цехах, на нефтехимических производствах и так далее этот показатель должен быть в 5–6 раз выше. В любом случае нормативы предписывают соблюдать баланс при обмене воздуха: нельзя удалять его больше, чем закачивать внутрь.
Общая (иногда именуемая общеобменной – это равноценные названия) система призвана обеспечить воздухом здание в целом. Местными считаются те вентилирующие коммуникации, которые призваны снабжать воздухом отдельные зоны или обособленные рабочие места. Категорически запрещается пропуск общей вентиляции через ряд пожарных отсеков. Для любого из них она должна создаваться отдельно. А также запрещено слияние в одной ветви комплексов, обеспечивающих рекуперацию, и систем, в которых она не предусмотрена.
Нормативы предусматривают отбор мощности и основных характеристик всех компонентов с учетом кратности обмена воздуха, его потерь. Дополнительно обращают внимание на естественную подкачку за счет негерметичных стен. При анализе показателей обращают внимание только на те сведения, которые сообщаются самими предприятиями, изготавливающими оборудование. Нет смысла переплачивать за взрывозащищенные вентиляционные системы. Все равно они не нужны в жилых помещениях.
Алгоритм проектирования
Организация воздухообмена внутри общественного здания либо на производстве выполняется в несколько этапов:
=
Примечание. Для лучшего понимания процесса список работ сильно упрощен. На всех стадиях разработки документации требуются различные согласования, уточнения и дополнительные обследования. Инженер – проектировщик постоянно работает в связке с технологами предприятия.
Рассмотрим некоторые особенности при проектировании систем приточной или вытяжной общеобменной вентиляции.
По общему правилу, количество удаляемого воздуха должно возмещаться таким же количеством приточного воздуха. Проще говоря, должен соблюдаться «нулевой» баланс. Но довольно часто встречаются случаи, когда баланс нарушают, и притом умышленно. Для чего это делают? Давайте рассмотрим несколько примеров. Итак, есть помещение, в котором могут выделяться ядовитые газы, неприятные запахи. В таком помещении предусматривают преобладание вытяжки над притоком, т.е. отрицательный дисбаланс. Большее количество удаляемого воздуха будет создавать небольшое разрежение в помещении, и потоки загрязненного воздуха не будут выходить за его пределы. По такому принципу организовывают воздухообмен в производственных помещениях. Примером положительного дисбаланса, или преобладания притока над вытяжкой может служить организация воздухообмена в хирургических отделениях больниц, операционных. Последние помещения относятся к категории «чистые». В них не допустимо попадание каких-либо вредностей. Преобладание приточного воздуха над удаляемым создает в помещении незначительный подпор, что исключает переток загрязненного воздуха из соседних помещений.
Если же в помещении присутствуют вредные пары и газы, удельный вес которых больше удельного веса воздуха, то вытяжку устраивают из нижних зон, а приточный воздух подают в рабочую зону.
В общем можно сказать, что расположение воздухозаборного устройства в большей мере определяется температурой удаляемого воздуха и удельным весом вредных выделений.
Пример расчета мощности общеобменной вентиляции
Общеобменная вентиляция осуществляет циркуляцию воздуха по всему цеху или в большей его части. Она не имеет проблем, связанных с атмосферным влиянием и может перемещать воздушные массы на большие расстояния по каналам любой конфигурации.
При общеобменной вентиляции требующийся воздухообмен определяют из условий удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до предельно допустимых концентраций.
Расход приточного воздуха, необходимый для отвода избыточной теплоты:
Еще необходимо рассчитать расход приточного воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах. Воспользуемся формулой:
Количество входящего чистого воздуха должно быть в достаточном объеме. Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП.
Расчет вентиляции производственного помещения — непростое дело. Оно требует специальных знаний и точных расчетов. Особенно когда нужно сделать расчеты для производства, где производятся взрывоопасные или вредные вещества, лучше всего обратиться к профессионалам. Можно установить любую систему, если спроектировать ее грамотно, с соблюдением необходимых норм.
Чтобы получить коммерческое предложение, напишите запрос на e-mail или отправьте быструю заявку
Получить коммерческое предложение
Получите коммерческое предложение по вашему объекту, отправив сейчас быструю заявку.
Опишите кратко суть задачи:
Группа компаний «ЕвроХолод» готова реализовать комплексные решения по устройству внутренних инженерных систем и сетей зданий. Мы предоставляем гарантию на купленную у нас технику и все монтажные работы!
Ждем Вашего звонка по телефону: +7(495) 745-01-41
Отправить запрос и получить коммерческое предложение
Что такое отрицательный дисбаланс воздухообмена
Сотрудничество с проектными и монтажными организациями
8 (800) 301 37 55 доб. 3
opt@breezart.shop
Назначение приточной вентиляции
Современные дома и квартиры в большинстве своем построены и спроектированы с учетом поступления наружного приточного воздуха через открытые фрамуги оконных проемов. При этом, поступающий воздух не нагревается, хотя это и учтено в расчете системы отопления, не фильтруется и не очищается от содержащейся в нем пыли и примесей.
Вытяжная вентиляция, как правило механическая, с установленными на кровле здания или теплом чердаке вентиляторами, работает всегда достаточно хорошо, вне зависимости от погодных условия и разности давлений между воздухозаборной решеткой и выбросом на улицу.
Оценить качество воздуха в Вашем городе можно, например, на сайте ВОЗ (всемирная организация здравоохранения)
Вторым важным фактором влияющим на качество жизни является уровень CO2 (углекислого газа) в жилом помещении, избыток которого влияет на наше самочувствие и работоспособность.
Исходя из чего, можно взять за основу, что комфортная приточная вентиляция должна обеспечивать поддерживаемый уровень CO2 не выше 1000 ppm (400 + 600 ppm).
Расчет требуемой производительности системы вентиляции
Для расчета объема приточного воздуха руководствуются максимальным расчетным значением, полученным исходя из действующих норм:
Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне помещений жилых зданий и общежитий.
При этом, необходимо учитывать действующую систему вытяжной вентиляции и соблюдать небольшой положительный дисбаланс в сторону приточного воздуха, чтобы исключить возможность поступления наружного воздуха в помещение через открытую дверь, например, из общего коридора и лестничной клетки.
Расчет требуемой производительности приточной вентиляции для поддержания заданного уровня CO2 выполняется исходя из фонового уровня CO2 = 400 ppm или 0,04%
Требования к воздухообмену по СП 54.13330.2011.
Расчетные параметры воздуха в помещениях жилого здания следует принимать по СП 60.13330 и с учетом оптимальных норм ГОСТ 30494.
Кратность воздухообмена в помещениях в режиме обслуживания следует принимать в соответствии с таблицей.
* Воздухообмен по кратности следует определять по общему объему квартиры.
** При установке газовой плиты воздухообмен следует увеличить на 100 м 3 /ч.
Расчет и оценка стоимости вентиляции
8 (800) 301 37 55 доб. 5
project@breezart.shop
Организация воздухообмена
Еще одним важным фактором влияющим на качество системы вентиляции и ее эффективность, является правильная организация воздухообмена с подачей воздуха в рабочую зону для дыхания (зона пребывания людей).
Так, правильно спроектированная система вентиляции способна сократить требования по подаче свежего воздуха, полученные в предыдущих расчетах, на 40%:
В зависимости от эффективности системы воздухораспределения необходимый расход наружного воздуха L, м 3 /ч, в системе вентиляции следует определять по формуле
Коэффициенты эффективности систем воздухораспределения.
Поэтому очень важно на этапе планирования вентиляции исходить из возможностей здания, его планировки и принятых архитектурных решений.
Можно придерживаться следующего правила:
При этом, нужно учитывать, что организация вентиляции без учета зон пребывания людей, потребует увеличения объема приточного воздуха, более производительного оборудования, увеличения его стоимости и последующих затрат на его эксплуатацию.
Технические консультации и помощь в выборе
8 (800) 301 37 55 доб. 4
vent@breezart.shop
Энергоэффективность и экономичность вентиляции
Применение приточно-вытяжной системы вентиляции с рекуперацией тепловой энергии позволяет достичь более высоких значений воздухообмена и сократить затраты энергии на нагрев воздуха.
В тоже время, например для квартир, при выборе такого решения необходимо учесть:
Поэтому, применение рекуператора оправдано для достаточно больших объемов квартир с большим постоянным воздухообменом.
Для загородного строительства, особенно без газового отопления, применение системы вентиляции с рекуператором, наоборот, будет оправданным и правильным. В частном строительстве, в пределах одного жилого дома, допускается объединение вытяжек сан. узлов, ванн и душевых с общеобменной системой вентиляции.
Отдельно должны быть организованы вытяжки:
При наличии газового отопления следует руководствоваться:
Особенности расчета тепловой нагрузки на СКВ и отопление от вентиляционной системы
М. Кордюков
В жилых и общественных помещениях в летнее время тепловая нагрузка на систему кондиционирования (в зимнее время – на систему отопления) в значительной степени зависит от режима работы и используемой технологии приточной вентиляции. Как учесть влияние вентсистемы на тепловую нагрузку системы отопления/охлаждения рассматривается в данной статье
В связи с ужесточением требований к энергоэффективности зданий фактически произошел переход на использование комбинированной схемы вентиляции:
1. постоянно работающая воздухообменная вентиляция с рекуперацией;
2. периодически работающая прямоточная вытяжка из туалетов, ванных, кухонь и от технологического оборудования.
В настоящей статье предлагается методика расчета тепловой нагрузки на систему кондиционирования (а также на систему отопления) от системы вентиляции. Для упрощения будем рассматривать вариант с летней нагрузкой, как более сложный, а зимний вариант нагрузки будет рассчитываться аналогично.
Исходные данные
Расчетной точкой параметров наружного воздуха примем: Т out = +35°С; φ out = 30%. Для внутреннего воздуха примем Т int = +25°C; φint = 40%.
Комбинированные системы вентиляции используются как в жилых, так и в общественных зданиях. Режим работы такой комбинированнойсистемы следующий: воздухообменная вентиляция работает постоянно во всех обслуживаемых помещениях (естественно, когда там находится расчетное количество людей), вытяжная – периодически, только в период практического пользования помещением, в котором она установлена. Для упрощения задачи примем, что поставлена задача определить тепловую нагрузку для подбора оборудования отопления и кондиционирования. При расчете энергопотребления учитывают, что используется таймер, обеспечивающий снижение расхода воздуха в ночное время, но это другая задача, выходящая за рамки настоящей статьи.
В общем случае тепловая нагрузка от системы вентиляции с рекуперацией вычисляется по формуле:
Qрек – количество тепла, потребное для охлаждения (догрева) воздуха, проходящего через вентустановку с рекуператором;
ήрек – коэффициент эффективности утилизации тепла в рекуператоре;
G – массовый расход воздуха через вентустановку;
hпомещ – энтальпия воздуха в помещении;
hулицы – энтальпия воздуха на улице.
В этой формуле значение ή рек обычно выбирается из документации производителя рекуператора и, как правило, это значение завышено в рекламных целях и приведено к минимальному расходу воздуха через вентустановку. Только очень немногие производители дают программное обеспечение для подбора вентиляционный установки, который позволяет учесть все нюансы рабочего режима. Для получения точного значения тепловой нагрузки от вентустановки введем показатель ή раб который будем вычислять:
k1 – коэффициент, учитывающий увеличение рабочего расхода воздуха через рекуператор по сравнению с минимальным;
k2 – коэффициент, учитывающий дисбаланс вытяжного и приточного воздуха.
Реальные характеристики
Введение коэффициента k1 объясняется тем, что обычно производители в документации приводят значение коэффициента рекуперации, относящееся к минимальному расходу воздуха, а при подборе вентустановки в целях снижения капитальных затрат задаются рабочим расходом, близком к максимальному. Пример для одной из установок производителя «ВЕНТС» представлен на графике (рис. 1).
Рис. 1. Зависимость степени рекуперации от производительности вентустановки
Заметим, что для установки, приведенной на графике, минимальный расход составляет 80 м 3 /час, максимальный – 240 м 3 /час. Этот производитель дает подробную техническую документацию, а в тех случаях, когда такой информации нет, приходится пользоваться коэффициентом k1, значение которого можно выбирать из таблицы 1, построенной на анализе данных от разных производителей рекуператоров:
Таблица. 1. Типичное снижение степени рекуперации от роста производительности вентустановки
Введение коэффициента k2 объясняется тем, что при совместной работе обеих систем вентиляции возникает дисбаланс вентиляции для воздухообмена, что влияет на эффективность утилизации тепла. В зависимости от коэффициента дисбаланса k (вытяжка/приток – вентиляция подает воздуха больше в помещения, чем удаляет), эффективность утилизации ή изменяется в значительной степени – например, при k = 0,67; ή = 55%; при k = 0,92; ή = 64% в режиме кондиционирования.
Данные для таблицы 2 взяты из расчетной программы подбора приточно-вытяжных установок DAIKIN. Этот производитель – один из немногих, кто предоставляет возможность программным путем рассчитывать режим работы установки с дисбалансом вытяжного/ приточного воздуха. В технических характеристиках оборудования не приводится предельного значения дисбаланса, однако из практического использования софта можно понять, что менее 75% дисбаланса – не рекомендованный производителем режим работы.
Таблица. 2. Дисбаланс вентиляции для общего воздухообмена
Здесь следует сделать несколько важных замечаний:
1. В коммерческой документации (в каталогах оборудования) обычно приводят рекламные цифры показателей эффективности рекуперации. Как правило, эти цифры относятся к режиму работы на самой малой скорости и без дисбаланса. В представленной таблице 2 расчет режима произведен на самой высокой скорости вентиляторов, на которой эффективность рекуператора намного ниже, чем на низкой скорости.
2. В коммерческой документации (в каталогах оборудования) обычно приводят показатель термической эффективности рекуперации в зимнем режиме. Он вычисляется без учета конденсации влаги, уносимой с удаляемым из помещений воздухом, т. е. при температурах наружного воздуха +7°С. При более низких температурах происходит конденсация влаги, увеличивающая эффективность. Однако, при отрицательных температурах требуется периодическое оттаивание инея, выпадающего на теплообменнике, что вызывает затраты энергии и времени, а это существенно ухудшает показатели эффективности рекуперации. В режиме кондиционирования также обычно представляется термическая эффективность (т. е. сухое охлаждение воздуха) в рекуператоре, исходя из предположения, что высушивание избыточной влаги из приточного воздуха выполняется кондиционером.
В представленной таблице 2 произведен расчет эффективности энтальпийной рекуперации (т. е. с учетом влажности воздуха), которая фактически происходит в вентустановке.
Во всех типах рассматриваемых вентустановок используются центробежные вентиляторы, имеющие гибкую аэродинамическую характеристику: при уменьшении сопротивления сети (а включение дополнительной вытяжной системы вентиляции может рассматриваться как снижение сопротивления приточной сети) возрастает расход приточного воздуха, в то время как вытяжка через вентустановку остается не пизменной.
Три режима дисбаланса
В различных типах помещений можно классифицировать три режима дисбаланса потоков воздуха:
1. Кратковременное (до 20% от общего времени работы вентиляции общего воздухообмена) включение вытяжной вентиляции в объеме, не превышающем 25% от производительности вентиляции (характерно для жилых помещений, небольших офисов и части общественных зданий);
В этом случае допускается не принимать никаких мер по компенсации дисбаланса: тепловая инерция строительных конструкций не позволит температуре в помещениях выйти из зоны комфорта.
2. Постоянная работа вытяжной вентиляции в объеме 25-50% от расхода вентиляции для общего воздухообмена (характерно для больших офисов, части общественных помещений); В этом случае следует предусмотреть отдельную прямоточную приточную установку, обеспечивающую дисбаланс основной установки в пределах 0–25% от рабочего расхода.
3. Постоянная работа вытяжной вентиляции при объеме свыше 50% от расхода общего воздухообмена (характерно для технологических помещений).
В этом случае в дополнение к общей обменной вентиляции следует предусмотреть постоянно действующую приточную вентиляцию с рекуперацией. Тип рекуператора выбирается в зависимости от категорийности обслуживаемых помещений – чаще всего используют гликолевые рекуператоры.
Соответственно, на этих трех режимах тепловая нагрузка от системы вентиляции на систему отопления и кондиционирования должна рассчитываться по-разному. Такой подход расчета с учетом особенностей работы на разных режимах дает возможность произвести экономический анализ капитальных затрат при подборе всего комплекта оборудования и получить его оптимальную конфигурацию. Например, увеличение типоразмера приточной установки при фиксированном расходе ведет к увеличению коэффициента рекуперации и снижению стоимости теплогенератора и кондиционера (из-за снижения нагрузки на них).
Изложенный в статье подход для расчета тепловой нагрузки дает не только возможность точнее подобрать оборудование для системы отопления и кондиционирования, но и выполнить цифровое моделирование процесса расхода энергии на поддерживание заданных параметров микроклимата в нескольких вариантах и выбрать режим наибольшей энергоэффективности.
Більше важливих статей і новин в Telegram-каналі AW-Therm. Підписуйтесь!