Если вы решили создать приточную вентиляцию с подогревом воздуха своими руками и не знаете с чего начать, попробуем в этой статье рассказать о составе такой системы и методике расчета оборудования и воздуховодов.
Состав приточной системы
Приточная система вентиляции с использованием нагрева воздуха состоит из вентилятора, обратного клапана, фильтра, электрического нагревателя, шумоглушителя и системы контроля мощности нагревателя. Шумоглушитель применяется в тех случаях, когда необходимо снизить уровень шума от работающего вентилятора. Для максимального уменьшения шума иногда применяют несколько шумоглушителей.
Шумоглушитель круглый серии СР
Обратный клапан перекрывает канал при неработающей вентиляции. Бывают типа бабочка или в виде заслонки с сервоприводом. При подаче напряжения заслонка открывается, при прекращении подачи закрывается.
Фильтр грубой очистки защищает элементы за собой от загрязнений с улицы и очищает приточный воздух от пыли, аллергенов и насекомых. Бывают кассетного и карманного типа. Карманный фильтры имеют большую площадь фильтрации, но дороже стоят. Фильтры для вентиляции имеют сменные вставки, которые снимаются и хорошо чистятся.
Электрический нагреватель предназначен для подогрева воздуха в холодный период года. Используется совместно с системой контроля нагрева. Это может быть и отдельная система автоматики, которая приобретается отдельно или может быть нагреватель со встроенным блоком управления. Также работу нагревателя может контролировать регулятор мощности нагрева Pulser.
Необходимо также позаботиться об установке реле времени для задержки отключения вентилятора для принудительной продувки тэнов нагревателя после его отключения.
Для уменьшения передачи вибрации и шума от вентилятора в сеть воздуховодов используются гибкие вставки ВВГ.
Гибкая вставка
Определение производительности
Первое, что необходимо сделать, это определиться с производительностью системы приточной вентиляции, то есть какое именно количество свежего воздуха с улицы будет подаваться в помещения. По старым, еще советским нормам, в жилые помещения необходимо подавать 60 м³/ч на каждого человека в помещении с постоянным пребыванием (спальня, детская) или 30 м³/ч в помещение с периодическим пребыванием (гостиная, кабинет). Европейские нормы в этом плане более лояльные и требуют меньшее количество свежего воздуха, в среднем 20-30 м³/ч в час на каждого человека.
Примерный расчет приточного воздуха в квартире по старым нормам
- спальня, 2 человека: 60 х 2 = 120 м³/ч
- детская, 1 человек: 60 м³/ч
- гостиная, 3 человека периодическое пребывание: 30 х 3 = 90 м³/ч
Итого, для трехкомнатной квартиры необходимо подавать 270 м³/ч
Расчет по европейским нормам
- спальня, 2 человека: 30 х 2 = 60 м³/ч
- детская, 1 человек: 30 м³/ч
- гостиная, 3 человека периодическое пребывание: 20 х 3 = 60 м³/ч
Итого, для квартиры необходимо подавать 150 м³/ч.
Какой метод правильный и как правильно подобрать расход? Мы рекомендуем ориентироваться на место расположения самого здания. Если это здание, которое находится в районе города с большим трафиком, то лучше остановиться на большем расходе воздуха. Если это тихий район или за городом, то логично выбрать меньший расход воздуха.
С расчетным методом мы ознакомились, есть еще нормы расхода воздуха по кратности воздухообмена. Кратность воздухообмена это величина, которая показывает сколько раз за один час должен смениться воздух.
Расчет всегда ведется или по кратности воздухообмена или по расчету. Выбирают большее значение.
| Бытовые помещения | Кратность воздухообмена |
|---|---|
| Жилая комната (в квартире или общежитии) | 3 м3/ч на 1м2 жилых помещений |
| Кухня квартиры или общежития | 6-8 |
| Ванная комната | 7-9 |
| Душевая | 7-9 |
| Туалет | 8-10 |
| Прачечная (бытовая) | 7 |
| Гардеробная комната | 1,5 |
| Кладовая | 1 |
| Гараж | 4-8 |
| Погреб | 4-6 |
Таблица кратности воздухообмена для коммерческих или производственных помещений
| Промышленные помещения и помещения большого объема | Кратность воздухообмена |
|---|---|
| Театр, кинозал, конференц-зал | 20-40 м3 на чел. |
| Офисное помещение | 5-7 |
| Банк | 2-4 |
| Ресторан | 8-10 |
| Бар, кафе, пивной зал, бильярдная | 9-11 |
| Кухонное помещение в кафе, ресторане | 10-15 |
| Универсальный магазин | 1,5-3 |
| Аптека (торговый зал) | 3 |
| Гараж и авторемонтная мастерская | 6-8 |
| Туалет (общественный) | 10-12 (или 100 м3 на 1 унитаз) |
| Танцевальный зал, дискотека | 8-10 |
| Комната для курения | 10 |
| Серверная | 5-10 |
| Спортивный зал | Не менее 80 м3 на 1 занимающегося и не менее 20 м3 на 1 зрителя |
| Парикмахерская (до 5 рабочих мест) | 2 |
| Парикмахерская (более 5 рабочих мест) | 3 |
| Склад | 1-2 |
| Прачечная | 10-13 |
| Бассейн | 10-20 |
| Промышленный красильный цех | 25-40 |
| Механическая мастерская | 3-5 |
| Школьный класс | 3-8 |
Расчет сети воздуховодов
Значения производительности, которые указываются в технических характеристиках вентилятора, подразумевает максимальную производительность при свободном напоре, то есть работающий вентилятор без воздуховодов и комплектующих.
Для того, чтобы подобрать вентилятор с правильным расходом, необходимо произвести расчет сечений воздуховодов и потерю давление этой сети и комплектующих.
Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.
Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором.
Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге. Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.
Начнем с выбора скорости движения воздуха в воздуховоде с помощью таблицы
| Тип | Скорость воздуха, м/с |
| Магистральные воздуховоды | 4,5-6,0 |
| Боковые ответвления | 3,0-4,0 |
| Распределительные воздуховоды | 1,5-2,0 |
| Приточные решетки | 1,0-2,0 |
| Вытяжные решетки | 1,5-2,0 |
| Решетка забора воздуха | 3,0-4,0 |
Определение скорости движения воздуха в воздуховодах происходит по формле:
V= L / 3600*F (м/сек)
где L – расход воздуха, м³/ч; F – площадь сечения канала, м2.
Таким образом можно подобрать сечение каналов, зная допустимую скорость движение воздуха в воздуховоде.
Предлагаем воспользоваться таблицей для подбора сечения круглого воздуховода
| Диаметр воздуховода, мм | Расход воздуха при скорости воздуха, м³/ч | ||||
| 2 м/с | 3 м/с | 4 м/с | 5 м/с | 6 м/с | |
| Ø 100 мм | 52 | 78 | 104 | 130 | 156 |
| Ø 125 мм | 90 | 135 | 180 | 225 | 270 |
| Ø 150 мм | 124 | 191 | 254 | 318 | 382 |
| Ø 200 мм | 227 | 340 | 454 | 567 | 680 |
| Ø 250 мм | 360 | 540 | 720 | 900 | 1080 |
| Ø 315 мм | 567 | 850 | 1134 | 1417 | 1701 |
Таблица для подбора прямоугольного воздуховода
| Сечение воздуховода, мм | Расход воздуха при скорости воздуха, м³/ч | ||||
| 2 м/с | 3 м/с | 4 м/с | 5 м/с | 6 м/с | |
| 55х110 | 43 | 65 | 87 | 109 | 130 |
| 60х120 | 52 | 78 | 104 | 130 | 155 |
| 60х204 | 88 | 132 | 176 | 220 | 265 |
| 90х220 | 142 | 214 | 285 | 356 | 428 |
Например, вы выбрали требуемый расход воздуха 270 м³/ч и хотите рассчитать, какое сечение круглого воздуховода необходимо для корневого или магистрального воздуховода, который будет идти от приточной системы вентиляции в помещения до первого ответвления.
Примем скорость в корневом сечении 5-6 м/с. По таблице подходит воздуховод диаметром 150 мм или прямоугольный сечением 60х204 мм.
Расчет потерь
После того, как определены сечения всех ответвлений, необходимо подсчитать потери каждого участка воздуховода, включая ответвления.
Потери на прямых участках можно определить по диаграмме ниже, где приводятся потери в одном метре круглого воздуховода при определенном расходе воздуха.
Например, при расходе воздуха 210 м.куб. и диаметре воздуховода 200 мм падение давления составит 0,2 Па на каждый метр воздуховода.
Для определения потерь на поворотах удобно пользоваться графиком ниже
Далее подсчитываются потери на обратном клапане, фильтре, шумоглушителе и нагревателе по таким же диаграммам, которые приводятся в документации.
Все потери суммируются и данная величина в Па является давлением, которое необходимо продавить вентилятору для того, чтобы обеспечить требуемую производительность.
Например, вы определили общую потерю давления в 200 Па. По диаграмме выше слева проводим прямую до пересечения с кривой ВКМ 125 и видим, что при таком давлении производительность приточной системы составит 220 м³/ч.
Рекомендуется всегда выбирать вентилятор с запасом по производительности как минимум 30%, снизить производительность до необходимого параметра всегда можно сделать с помощью тиристорного регулятора (это справедливо, если используется однофазный электродвигатель).
При эксплуатации приточной системы неизбежно возникает ситуация, когда фильтр начинает постепенно засоряться, что вызывает потери давления. Поэтому регулятор может помочь для повышения производительности. Также следует всегда проверять степень его засорения, периодически производить чистку фильтра.
Итоги
Использование наборной приточной системы вентиляции иногда оправданно при коммерческой вентиляции, когда необходимо обеспечить подачу свежего воздуха при минимальных затратах на создание системы. Мы рекомендуем при финансовой возможности использовать готовые моноблочные системы, где все компоненты находятся внутри корпуса установки.
Такие установки комплектуются современными системами автоматики, которая полностью контролирует всю работу системы, сигнализирует о поломке или необходимости сервисного обслуживания, обеспечивает безопасность использования вентиляции, что немаловажно при вентиляции жилых помещений. Также они оборудованы недельными таймерами, с помощью которых можно программировать автоматическое включение и выключение системы.