Приточно-вытяжная вентиляция: принцип работы, установка устройства

Системы естественной или искусственной подачи свежего воздуха удаляют вредные примеси из атмосферы внутри жилых или промышленных помещений. Регулярные проветривания через окна пригодны только при условии комфортных внешних условий, зимой или в сырую погоду в комнатах становится неуютно. Установка приточно–вытяжной вентиляции подает воздух, очищенный от загрязнений или прогретый до комфортной температуры.

Содержание

Что такое приточно–вытяжная вентиляция

В жилых домах встречаются 2 типа систем вентиляции:
  1. Общеобменная, охватывающая все комнаты в квартире или в доме. Разветвленная сеть каналов отводит воздух вне зависимости от степени загрязненности. Дополняется отдельными рукавами для интенсивной вентиляции рабочих зон (например, удаления продуктов сгорания от газовых плит).
  2. Местная или локальная с установкой отдельных каналов для каждого помещения или рабочей зоны. Предназначена для отвода продуктов сгорания (например, от газовых плит) и отличается простотой конструкции и сниженной себестоимостью.Можно установить вытяжное комнатное устройство над рабочим столом, применяемым для пайки или окраски мелких деталей.

Чем отличается от естественной системы

В стандартной системе, используемой в частных или многоквартирных домах, поток циркулирует за счет естественной тяги. Свежий воздух подается через проемы окон или форточки, входные двери или щели в рамах. Для поддержания воздухообмена на кухне или в санузле расположены решетки для отвода горячего потока в вентиляционную шахту. Приток свежего воздуха поддерживается разницей давлений и температур внутри и снаружи дома. При установке пластиковых окон или засорении каналов грязью качество вентиляции падает, в комнаты попадают пыль и газы от машин. Приточная система укомплектована вентиляторами и фильтрами для предварительной очистки воздуха от загрязнений. Собственнику помещения не понадобится открывать окна или форточки, для изменения производительности необходимо включать вентиляторы или установить систему автоматической вентиляции. Конструкция подходит для частного дома, квартиры или офиса.

Из чего состоит приточно–вытяжная вентиляция

Типовая система для дома состоит из:
  • системы воздуховодов;
  • электрических вентиляторов для вытяжки воздуха;
  • механических или автоматических клапанов.
В зависимости от пожеланий собственника контур оборудуется электрическими или водяными нагревателями. Возможно встраивание блока кондиционера для поддержания микроклимата. Установка датчиков температуры в комнатах автоматизирует работу контура. В промышленных установках используются сенсоры, определяющие концентрацию углекислого газа или иных вредных примесей. Компоненты вентиляционного контура объединены в моноблок или состоят из отдельных узлов, соединенных вентиляционными каналами.

Принцип работы

При включении вентилятора свежий воздух забирается с улицы, проходит через систему фильтрации и калориферов (опция), а затем поступает в комнаты. Внутри дома предусмотрена сеть каналов для распределения потока, решетки расположены по нижней кромки стен. Нагретый воздух с повышенным содержанием влаги поднимается к потолку и вытесняется в атмосферу через шахту и трубу на крыше строения.

Плюсы и минусы

Преимущества
Поддержка постоянного вентилирования помещений с очисткой и корректировкой температуры или влажности воздуха
Подогрев свежего потока за счет рекуперации избыточной тепловой энергии от удаляемых из помещений масс
Возможность установки систем корректировки влажности с использованием конденсата
Поддержка постоянного вентилирования помещений с очисткой и корректировкой температуры или влажности воздуха; подогрев свежего потока за счет рекуперации избыточной тепловой энергии от удаляемых из помещений масс; возможность установки систем корректировки влажности с использованием конденсата; эффективность работы в домах, имеющих большую площадь.
Недостатки
Сложность расчетов сечен
Необходимость монтажа дополнительных элементов в квартире или жилом доме
Для охлаждения масс в летнее время требуется установка кондиционера
Гул от работающих вентиляторов, который может усиливаться воздуховодами
Повышенная стоимость комплектующих
Сложность ремонта и необходимость периодического обслуживания

Нужна ли в квартире

Необходимость установки принудительной вентиляции определяет собственник квартиры. Например, при установке пластиковых окон и входных дверей с уплотнителями нарушается естественный обмен воздушных масс. Существуют рамы с вентиляционными клапанами, но в квартиру попадает уличная пыль, выхлопные газы и пыльца растений. Внедрение приточно–вытяжной вентиляции обеспечивает очистку потока. Для упрощения процедуры обслуживания и проверки установку располагают на балконе. Окончательное решение остается за собственником квартиры.

Разновидности приточно–вытяжных систем

Оборудование разделяют на несколько видов, отличающихся номенклатурой компонентов. Например, приточно–вытяжная установка для квартиры с рекуперацией тепла подает в комнаты предварительно нагретый воздух и не требует установки электрических калориферов. Внедрение кондиционера или водяного теплообменника снижает температуру потока и повышает уровень комфорта летом.

С рекуператором

Особенностью систем является повышение температуры свежего потока зимой за счет продувки отработавшего воздуха через теплообменник. Конструкция воздуховодов исключает смешивание масс. В системах устанавливают рекуператоры тепла роторного или пластинчатого типа. Роторные теплообменники рассчитаны на температуру окружающей среды ниже -15°С, а пластинчатые подходят для регионов с мягкой зимой. Рекуперация тепла снижает затраты на отопление на 5…15% (в зависимости от материалов стен и качества теплоизоляции).

С кондиционированием

В конструкции модуля расположены вентиляционный блок и кондиционер с общей системой управления. Смонтированные в комнатах датчики автоматизируют рабочий процесс. Человеку достаточно установить требуемую температуру и влажность. При монтаже блока рекуперации система обеспечивает комфортные климатические условия вне зависимости от внешних условий. Подходит для бассейнов, жилых или промышленных строений. Модули с кондиционированием отличаются:
  • компактными размерами;
  • небольшим уровнем шума;
  • простотой эксплуатации и обслуживания.

С принудительным охлаждением

Оборудование отличается установкой радиатора, заполненного холодной водой и снижающего температуру воздушных масс без установки кондиционера. Доя подачи потока установлен вентилятор, который прогоняет воздух через соты теплообменника. Для циркуляции воды смонтирован насос с электрическим приводом, температура жидкости регулируется программируемым термостатом. Оборудование подходит для складских залов, может устанавливаться в цехе. В жилых или офисных помещениях системы с водяными радиаторами не применяют.

Естественная приточно–вытяжная

Циркуляция воздуха обеспечивается разницей температуры и давления воздуха в разных точках дома и на улице. Холодный поток затягивается в дом через естественные каналы (например, окна или форточки), тяга поддерживается вентиляционной шахтой с удлиненной трубой, вынесенной над крышей строения. Нагретый воздух обладает сниженным удельным весом и постоянно отводится из комнат. Расположенный в вентиляционном канале вытяжной клапан лепесткового типа предотвращает обратную тягу (задувание загрязненного углекислым газом потока в квартиру или дом).

Основные параметры приточно–вытяжной системы

При расчете системы вентиляции учитывают интенсивность воздухообмена, регламентируемую нормативами. На основе полученных значений определяют тип и характеристики вентиляторов, места установки и количество дефлекторов. Расчет параметров является наиболее трудоемким и ответственным этапом. В случае ошибки на стадии проектирования система вентиляции не обеспечит требуемую интенсивность воздухообмена. Устранить ошибку можно только путем переделки контуров, что потребует дополнительных затрат.

Существующие нормативы

Нормативы интенсивности часового воздухообмена прописаны в СанПиН (санитарно–эпидемиологических правилах) и составляют:
для рабочих кабинетов от 60 м³
для общих гостиных от 40 м³
для коридоров внутри квартир от 10 м³
для бытовых комнат (душевых или санузлов) от 70 м³
для комнат, предназначенных для курения от 100 м³
Для жилых комнат производительность определяют с учетом числа людей. Минимальным считается значение – 30 м³ в час. Существует методика расчета по площади комнат, согласно которой необходимо обеспечить подачу от 3 м³ свежего воздуха на каждый 1 м². Для нежилых или промышленных объектов параметр составляет 20 м³ на каждый 1 м² площади, что требует установки производительных вентиляторов и развитой системы воздухообмена. Также в нормативах указана скорость потоков, которая не должна превышать 2 м/с для жилых комнат.

Формулы для расчета

Для расчета показателей используют формулы, учитывающие особенности квартиры или дома. Уравнения приведены в нормативных документах и содержат фиксированные поправочные коэффициенты, высчитанные лабораторным путем. Рекомендуется заказывать расчет в специализированных компаниях, имеющих опыт работы. При самостоятельном вычислении возможны ошибки, которые приведут к необходимости переделки системы вентиляции.

Рабочий объем воздуха

Для определения значения часового воздухообмена по количеству людей используют уравнение вида V=35хN, где:
  • 35 – фиксированный коэффициент;
  • N – число людей, находящихся в комнате.
При расчете используют значение максимального числа людей, одновременно находящихся в квартире или жилом доме. Формула применяют при определении объема воздуха для офисных объектов, для жилого фонда используют уравнение вида V=2хSхH. Значение S соответствует площади комнат, а H – средней высоте потолков. Из уравнения следует, что вентиляция в квартире должна обеспечить двойную смену воздуха на протяжении часа.

Расчет сечения воздуховода

Для подачи воздуха используют металлические или пластиковые каналы с прямоугольным либо круглым профилем, для расчета площади применяют уравнение S=Vx2,8/µ, где:
  • V – объем прокачиваемого воздуха в м³/час;
  • 2,8 – фиксированный коэффициент согласования;
  • µ – скорость движения потока в м/сек.
Для расчетов принимают скорость потока на уровне 2…3 м/сек. После определения площади можно подобрать подходящий канал. Например, берут из таблиц значения площади для магистралей или высчитывают длину/ширину или диаметр.

Количество и размер диффузоров

Для определения габаритов вентиляционного грибка не требуется использование формулы. Диффузор должен иметь размер в 1,5…2 раза больше рассчитанного сечения магистрали. Дополнительно надо рассчитать количество грибков, которые могут иметь круглый или прямоугольный профиль. Полученное при вычислении число округляют до большего целого значения. Для круглых элементов используют уравнение N=V/(2820xµxd²), где:
  • N – количество диффузоров;
  • V – объем прокачиваемого воздуха в м³/час;
  • 2820 – фиксированный коэффициент;
  • µ – скорость движения потока в м/сек;
  • d – диаметр подобранного грибка.
Для прямоугольных элементов используют уравнение N=πxV/(2820xµ4xAxB), где:
  • N – количество диффузоров;
  • π – число пи (3,14);
  • V – объем прокачиваемого воздуха в м³/час;
  • 2820 – фиксированный коэффициент;
  • µ – скорость движения потока в м/сек;
  • A и B – длина и ширина канала.

Параметры производительности установки

Расчет предусматривает определение мощности установки по формуле P=(T1-T2)xVxC/1000, где:
  • P – искомый параметр;
  • T1-T2 – разница температуры воздуха на входе и выходе установки;
  • V – объем подаваемого воздуха в м³/час;
  • C – удельная теплоемкость воздуха, принимаемая равной 0,336 Втxч/м³x°С;
  • 1000 — корректирующий коэффициент.
Необходимое давление определяется характеристиками установленного в блоке вентилятора. Напор должен соответствовать протяженности сети (создаваемому элементами аэродинамическому сопротивлению). Теплообменники и изгибы труб приводят к падению давления воздушного потока. Производительность вентилятора зависит от мощности двигателя, конфигурации рабочего колеса и частоты вращения. В бытовых условиях используют установки, рассчитанные на напряжение 220 В. Промышленные модели подключают к 3–фазной сети напряжением 380 В.

Что необходимо для создания приточно–вытяжной вентиляции

Для проведения монтажных работ потребуются:
  • проект, учитывающий особенности планировки дома или квартиры;
  • набор комплектующих в соответствии с разработанной документацией;
  • стремянка или деревянные леса для перемещения;
  • электрический перфоратор;
  • провода;
  • штроборез и тестовый прибор;
  • измерительный и чертежный инструмент;
  • лазерный или гидравлический уровень;
  • набор отверток либо электрический шуруповерт;
  • комплект крепежных деталей (зависит от материала стен и перекрытий);
  • трубки либо шланги для обустройства системы отвода конденсата;
  • утеплитель для труб, проходящих через неотапливаемый чердак

Самостоятельный монтаж вентиляции – основные этапы работы

Краткий алгоритм выполнения работ:
  1. Подготовить инструменты и материалы, очистить комнаты от предметов, мешающих монтажу.
  2. Разметить линии установки труб, напорные магистрали расположить на высоте 500 мм от пола, отводные рукава скомпоновать на перекрытиях или на стене на расстоянии около 300 мм от чистового потолка.
  3. Нарезать заготовки труб, собрать магистрали с установленными канальными вентиляторами (при необходимости).
  4. Просверлить в стенах отверстия для трубопроводов (с запасом по размеру от 10 до 20 мм для упрощения работ).
  5. Смонтировать трубы и закрепить на кронштейнах,
  6. Установить блок рекуперации (при наличии) и подвести к модулю магистрали в соответствии со схемой подключения.
  7. Заполнить пустоты в отверстиях между рукавами и стенами монтажной пеной.
  8. Прорезать на перегородках штробы для укладки электропроводки и монтажа выключателей.
  9. Проложить кабели, а затем заполнить канавки гипсовой штукатуркой.
  10. Смонтировать распределительный шкаф с автоматами для защиты цепей от короткого замыкания.
  11. Подключить проводку и выполнить пробный запуск системы вентиляции. Устранить обнаруженные дефекты (например, щели на линиях стыка или вибрации труб при работе вентилятора).
  12. Произвести окончательную отделку комнат и установить декоративные решетки на диффузоры.

Как сделать приточно–вытяжную вентиляцию

Для построения системы необходимо:
  • разработать проект своими силами или с приглашением специалистов;
  • рассчитать сечения каналов, производительность вентиляционного блока (расчет является частью проекта);
  • разметить потолки и стены, а затем проложить магистрали, обеспечивая герметичность стыков;
  • установить оборудование и подключить компоненты к электрической сети;
  • выполнить комплекс пусконаладочных работ с последующим вводом контура в эксплуатацию.

Проект

Для составления проектной документации потребуется схема дома или квартиры с указанием габаритов, линий прокладки труб водоснабжения и вентиляционных шахт. Чертеж позволит скомпоновать блоки и проложить магистрали. Решетки подачи свежего воздуха располагают по нижней кромке стен в зонах, которые не будут перекрыты мебелью. Трубопроводы для подвода масс располагают под потолком или вдоль стен с последующей заделкой листами гипсокартона.
Места установки вытяжных решеток должны располагаться на удалении от радиаторов отопления. В противном случае при включении системы из дома либо квартиры будет уходить нагретый воздух, снижая уровень комфорта. Дополнительные воздуховоды с отдельными вентиляторами и каналами для отвода потока устанавливают в ванных комнатах, санузлах и над плитой. Элементы обеспечивают быстрое удаление неприятных запахов или воздуха с повышенной влажностью.

Составление расчетов

На этапе расчета параметров определяют:
  • производительность системы (зависит от площади квартиры или количества людей в комнатах);
  • сечение воздуховодов и количество диффузоров;
  • производительность вентиляционной установки.
При расчете следует округлять значения в большую сторону и предусматривать запас производительности вентиляционного блока. При возникновении затруднений следует обратиться к специалистам. Затраты компенсируются точностью расчетов и снижением риска последующей доработки системы вентиляции в квартире или жилом доме.

Сборка каналов

Монтаж каналов осуществляют после завершения штукатурных работ. Для бытовых помещений используют рукава из поливинилхлорида, оцинкованной стали или гофрированного алюминиевого листа. Для крепления каналов используют специальные фиксаторы, которые устанавливают вдоль перекрытий потолка или на стенах. Схему разводки разрабатывают на этапе проектирования, следует снизить количество изгибов, создающих дополнительное сопротивление. Комнаты рекомендуется оснастить раздельными магистралями, что повышает производительность вентиляции.

Оборудование

На этапе монтажа оборудования устанавливают:
  • фильтрующие элементы, которые обеспечат отделение загрязнений и неприятных запахов;
  • калорифер или рекуператор, позволяющий прогревать поток в зимнее время;
  • главный вентилятор, обеспечивающий прокачивание потока через всю систему;
  • кондиционер (опция), охлаждающий поток и располагающийся на входе воздушного канала в квартиру либо жилой дом.
Перечень и места установки компонентов определяют на стадии разработки проекта. Если магистрали системы вентиляции проходят через чердачные помещения, не имеющие отопления, то на трубы устанавливают слой теплоизоляции. Необходимо предусмотреть окно для забора свежего воздуха с защитной решеткой или козырьком, предотвращающей попадание в рукав птиц или тополиного пуха. Входной канал располагают на вертикальной стене на высоте не менее 2 м от уровня грунта.

Финальные работы

После монтажа всех компонентов необходимо:
  • проложить силовые и слаботочные кабели;
  • подключить разъемы потребителей;
  • обустроить контур заземления;
  • подсоединить силовую проводку к автоматам в распределительном щитке.
На заключительном этапе необходимо проверить герметичность стыков, утечки воздуха приводят к падению давления в трубах автономной вентиляции и падению производительности. Пробный пуск позволит определить источники постороннего шума (например, плохо закрепленные каналы) и другие недоработки, допущенные при монтаже. После устранения дефектов можно продолжить ремонт квартиры или дома. Воздушные каналы закрывают натяжными или навесными потолками, в которых оставляют прорези для диффузоров.

Лучшие производители

В рейтинг лучших производителей комплектующих вошли:
  • российская компания Vakio, предлагающая энергосберегающие системы вентиляции с возможностью дезинфекции воздуха;
  • японский концерн Mitsubishi Heavy Industries, специализирующийся на разработке и производству бытового и промышленного климатического оборудования;
  • немецкая компанияBlauberg Ventilatoren, поставляющая различные компоненты для построения вентиляционных систем;
  • украинская фирма Домовент (принадлежит компании Вентиляционные системы), предлагающая бюджетные комплектующие.
Допускается построение систем с использованием компонентов от нескольких брендов. Вентиляционные каналы и другие комплектующие выполнены по международным стандартам и имеют унифицированные соединительные размеры. Например, можно установить обогреватели бренда Marley и соединительные трубы или канальные вентиляторы от Домовент или Blauberg.

Ошибки при проектировании вентиляции

В перечень основных недочетов при проектировании входят:
  • повышенный шум вентиляторов:
  • недостаточная тяга или поступление воздуха извне.
При ошибочном расчете нарушается нормальный воздухообмен в комнатах. При расположении на одной высоте каналов вентиляции помещений и канализационной системы в квартире или офисе возможно появление неприятного запаха. Для устранения недочетов приходится пересматривать схему установки воздуховодов или устанавливать дополнительное оборудование.