Как работает вентиляция

Вентиляция — это сложная система, обеспечивающая постоянную циркуляцию воздуха в помещении. Благодаря ее работе производится удаление отработанного воздуха и его замена на свежий. За счет работы вентиляционной системы в помещении поддерживаются комфортные для быта и работы условия, а именно постоянная температура воздуха, влажность, чистота и скорость обмена воздушных масс.

Правильно и эффективно работающая вентиляция — это специально спроектированная система, которая учитывает конструктивные особенности помещения, его объем и кубатуру воздуха, которую нужно подавать и вытягивать. Чтобы понять, как работает вентиляция, обратимся к принципам её работы.

Принцип работы вентиляции

Работа любой вентиляционной системы строится на принципах естественной и принудительной циркуляции воздуха. Разумнее всего использовать оба варианта, потому что каждый из них имеет свои слабые и сильные стороны.

Одним из базовых принципов функционирования вентиляционной системы является так называемая естественная тяга. Воздух перемещается в помещении за счет разницы температур и давления воздушных масс. Такой вариант вентилирования воздуха используется как основной в большинстве многоквартирных домов.

Принцип работы естественной вентиляции

Естественная вентиляция работает на базе следующих принципов:

  • Отработанные нагретые воздушные потоки всегда стремятся вверх
  • Холодные воздушные массы занимают пространство ближе к полу
  • Холодные воздушные массы всегда будут стремиться вытеснить теплые

Для того чтобы такая вентиляционная система функционировала достаточно будет установить канал для входящего воздуха ближе к полу в помещении и выходной канал для отработанного воздуха под потолком. Принцип действия вентиляции подразумевает создание непрерывного контура циркулирующего воздуха, где приток и вытяжка воздушных масс сбалансированы.

Принцип работы принудительной вентиляции

Принудительная вентиляция работает на базе следующих принципов:

  • Приточный вентилятор нагнетает воздух из внешней среды
  • Воздух проходит через фильтр и нагреватель, его происходит его очистка, нагрев
  • Воздух по системе воздуховодов подается в помещения
  • Вытяжной вентилятор осуществляет отток (вытяжку) воздуха во внешнюю среду.

В случае механической принудительной вентиляции необходимы точные расчеты и индивидуальный подбор оборудования. Для реализации системы понадобятся мощные вентиляторы, протяженная система вентиляционных каналов соответствующего диаметра, дополнительное оборудование в виде заслонок, анемостатов, фильтров, нагревателей, автоматики для управления системой вентиляции.

Такая система является энергозатратной и дорогостоящей, поэтому и выполняется строго по индивидуальному проекту и под конкретные задачи.

Как устроена вентиляция

Рисунок 1. Устройство принудительной системы вентиляции.

Устройство систем вентиляции определяется их назначением, производительностью, задачами для которых их используют. Самыми простыми и типичными вентиляционными системами являются естественные. Конструктивно они представлены приточно-вытяжными каналами. Подходят для использования в небольших жилых помещениях, где нет высокой загрязненности воздуха и проживает несколько человек.

Принудительные системы вентиляции (см. рисунок 1) используются для решения сложных задач по очистке и обработке воздуха. Их применяют в частных домах, в квартирах, где не справляется естественная система вентиляции, а также в офисах, кафе, ресторанах, магазинах, на производстве и других объектах. Производительность таких систем в десятки раз выше, а функционал системы позволяет постоянно контролировать качество воздуха и его параметры.

Основные элементы механической системы вентиляции

К числу основных элементов механической системы вентиляции (см. рисунок 2) относятся:

  • Вентилятор или вентиляционная установка
  • Система вентиляционных каналов
  • Глушители шума на входе и выходе
  • Нагревательные или охладительные приборы
  • Фильтры
  • Обратные клапаны
  • Решетки и анемостаты

Рисунок 2. Основные элементы механической системы вентиляции.

Использование описанного оборудования позволяет создать эффективную систему вентилирования, которая не зависит от внешних факторов, времени года. За счет большего давления в системе вентиляции становится возможным транспортировать большие воздушные потоки в нужных направлениях, и повысить производительность системы вентиляции в десятки раз.

Принцип работы вентиляции и кондиционирования

Совмещение принципов вентиляции и кондиционирования по праву считается самым оптимальным решением для создания комфортных условий в помещении. Такой подход обеспечивает создание подходящего микроклимата, его постоянство и автоматическое поддержание на протяжении длительного времени.

Одним из удачных примеров в этой области выступает канальное вентиляционное оборудование. Например, канальные кондиционеры позволяют подмешивать приточный воздух и подавать его вместе с кондиционируемым. Кроме того, одновременную вентиляцию и кондиционирование помещений обеспечивают установки типа центральный кондиционер. Они производят полную обработку наружного воздуха и подают его в помещение — в этом и заключается принцип работы вентиляции и кондиционирования.

Рисунок 3. Схема приточно-вытяжной установки центрального кондиционирования с рекуператором воздуха.

Ещё более сложный пример — приточно-вытяжная установка центрального кондиционирования с рекуператором воздуха (см. рисунок 3). Она не только обеспечивает вентиляцию помещений, охлаждение и нагрев воздуха в летний и зимний периоды, но и позволяет сэкономить на эксплуатационных затратах. Входящий в её состав рекуператор позволяет нагревать холодный наружный воздух за счёт более теплого вытяжного и охлаждать летний наружный воздух за счёт более прохладного вытяжного. Всё это приводит к снижению энергозатрат на вентиляцию в среднем на 40-60%.

Где находится вентиляция в помещении

Любая система вентиляции должна изначально планироваться на стадии постройки дома. Это могут быть как общие, так и местные системы, либо комбинированный вариант. Системы естественной вентиляции чаще всего имеют один общий канал для нескольких помещений или квартир, который находится внутри стены и не подлежит доработке и улучшению после ввода постройки в эксплуатацию.

Системы механической и принудительной вентиляции монтируются под потолком с последующей зашивкой, и также чаще всего будут связаны с общеобменным каналом вентиляции, который изначально спроектирован в доме.

Большое значение для эффективной работы вентиляции в помещении имеет приток свежего воздуха. Главными источниками естественной вентиляции в жилых помещениях являются окна, двери и технологические отверстия в стенах.

Юрий Хомутский, технический редактор журнала «Мир климата»

Статья предоставлена журналом “МИР КЛИМАТА”: https://mir-klimata.info/