Vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemų lyginamoji apžvalga

Darbo efektyvumo sumažėjimas, nuolatinis silpnumo jausmas kūne, padidėjęs nervingumas, reguliarus noras snūduriuoti dažnai yra nepakankamo oro mainų rezultatas. Tačiau šias problemas gali padėti išvengti tinkami vėdinimas ir oro kondicionavimas.

Be to, apsiriboti tik natūralia sistema nepavyks – ji turi nemažai trūkumų. Reikės parinkti optimalų mechaninį oro mainų ir maišymo tipą, išanalizavus kiekvieno būdo pliusus ir minusus.

Pabandykite kartu išsiaiškinti, kaip veikia įvairios vėdinimo sistemos ir kokiais atvejais taikoma ta ar kita rūšis.

Kodėl būtinas vėdinimas?

Oro atnaujinimas leidžia išvengti širdies ir kraujagyslių bei centrinės nervų sistemos ligų, padidėjusio prakaitavimo lygio, dėmesio pablogėjimo, lėtinių ligų žmonėms su silpnu imunitetu.

Standartinė vėdinimo sistema leidžia:

• sumažinti dulkių ir kitų smulkių dalelių koncentraciją ore;
• parinkti patogią darbo temperatūrą;
• pašalinti išmetamąsias dujas ir agresyvius komponentus, kurie sukelia alergiją.

Žinoma, galima atidaryti langus, bet tuomet į kambarį pateks dulkės ir nešvarus oras. O šaltuoju paros metu padidės šildymo išlaidos. Be to, žmogaus sveikatai neigiamai veikia skersvėjai.

Natūrali vėdinimo sistema negali visiškai užtikrinti patalpos vėdinimo

Oro kondicionavimo procesas

Net šiltuoju metų laiku sunku atlikti paprastą oro mainą be specialių prietaisų. Todėl tikslinga naudoti papildomą įrangą.

Vasarą oras yra drėgnas ir šiltas. Oro kondicionavimas užtikrins jo valymą ir žemesnės temperatūros nustatymą. Pavyzdžiui, tiks split-sistemos, pramoniniai kondicionieriai ir čiler-fankoil.

O šaltuoju metų laiku oras yra šaltas ir mažiau drėgnas. Žinoma, nepamirškite filtravimo. Tačiau dar reikia pašildyti ir drėkinti orą, su kuo sėkmingai susidoroja kaloriferis, garantuodamas temperatūros pakėlimą iki patogaus lygio.

Šis procesas dažnai užtikrinamas maišant: šalti srautai derinami su šiltais. Oras aušinamas specialiose kamerose, kai patenka maži vandens lašeliai.

Yra ir patalpų, kurioms reikia specialaus požiūrio į vėdinimo organizavimą. Pavyzdžiui, sporto salėse su baseinais nuolat garuoja vanduo, didindamas drėgmės lygį.

Iš baseinų garuoja vanduo, kuris kondensuojasi ant patalpos sienų ir lubų. Tinkamas vėdinimas leidžia išvengti per didelės drėgmės.

Tokias problemas spręsti skirti džiovintuvai. Pastarųjų trūkumas – vėdinimo nebuvimas. Oras lieka patalpoje, tačiau sumažėja drėgmės lygis. Dėl to krenta deguonies koncentracija, o tai neigiamai veikia žmonių savijautą.

Mechaninis oro pašalinimo būdas

Natūralus vėdinimas dažnai neatlieka savo tiesioginių funkcijų. Todėl aktualus tampa poreikis naudoti dirbtinę sistemą. Jos pagrindinis skirtumas yra tas, kad ji veikia su priverstiniu oro judėjimu.

Mechaninis vėdinimo tipas naudojamas ne tik pramoninėse gamyklose, bet ir gyvenamosiose patalpose. Jo veikimas pagrįstas elektros variklių, oro šildytuvų, ventiliatorių ir filtrų darbu.

Pagrindiniai dirbtinės sistemos pranašumai prieš natūralią:

• Efektyvumas. Beveik bet kokių oro kiekių pernešimas dideliais atstumais patalpoje.
• Nepriklausomumas nuo oro. Neabejotinas sistemos tiesioginių funkcijų vykdymas bet kuriuo metų laiku.
• Papildomos galimybės. Temperatūros ir drėgmės lygio reguliavimas, oro valymas nuo dulkių ir kitų smulkių dalelių.

Mechaninis vėdinimas skirstomas į kanalinį ir bekanalį. Pirmuoju atveju oras eina specialiais pailgintais keliais.

Efektyvu naudoti mechaninės ir natūralios vėdinimo sistemų derinį

Bekanalėse sistemose ventiliatoriai įrengiami specialioje konstrukcijoje. Jie užtikrina šviežių oro masių pritekėjimą.

Pagal mechaninio vėdinimo tipą sistemos skirstomos į tiekiamąsias, ištraukiamąsias ir tiekiamo-ištraukiamąsias.

Tiekiamosios sistemos aprašymas

Pagrindinė šio vėdinimo tipo užduotis – užtikrinti šviežio oro tiekimą į kambarį. Kad įranga galėtų optimaliai atlikti savo funkcijas, sudėtingi modeliai aprūpinti papildomais elementais, atsakingais už valymą ir drėkinimą.

Pagrindinis trūkumas – oro paėmimo galimybės nebuvimas. Todėl patalpa negali 100% prisipildyti atnaujintomis oro masėmis.

Veikimo principas ir konstrukcijos sandara

Standartinė sistema apima ventiliatorių, kuris tvirtinamas langų sąramoje. Jis užtikrina gryno oro tiekimą į patalpą. Pastarojoje padidėja dujų koncentracija. Todėl išmetamajam orui nelieka vietos ir jis palieka patalpą per specialias ištraukimo angas.

Pagrindinė sistemos dalis – tiekiamasis ventiliatorius. Jo pagrindiniai parametrai – galia, oro tiekimo efektyvumas ir slėgis darbo zonoje. Nuo kanalų ilgio ir sudėtingumo tiesiogiai priklauso ventiliatoriaus techninėms charakteristikoms keliami reikalavimai.

Be šio prietaiso, sistemą sudaro šie elementai:

• grotelės;
• sklendės;
• ortakiai;
• skirstytuvai;
• filtrai;
• šildytuvai.

Filtrai atsakingi už mechaninių dalelių pašalinimą iš įeinančio oro: dulkių, vabzdžių, šiukšlių ir kt. Jie gali atlikti grubų, smulkų ir labai smulkų valymą. Pagal veikimo ypatybes skirstomi į elektrostatinius, sausus ir šlapius.

Būtina išvengti oro kanalų sąlyčio su pašaliniais daiktais ir drėgme. Todėl neapsieinama be specialios dangos.

Šildytuvai arba kaloriferiai atsakingi už įeinančio oro temperatūros didinimą. Jie būna vandens ir elektrinio tipo. Pirmieji veikia namo šildymo sistemos pagrindu. Antrųjų maitinimo šaltinis – elektros tinklas.

Kalbant apie papildomus elementus, tai gali būti:

• triukšmo lygį mažinantys elementai;
• sausintuvai;
• rekuperatoriai;
• drėkintuvai;
• sistemos darbo automatizavimo priemonės;
• ir kiti.

Oro imtuvas turi būti švarioje vietoje, apsaugotoje nuo dulkių patekimo. Šalia šio konstrukcinio elemento turi būti įrengta tiekimo kamera.

Kur taikomas toks būdas?

Mechaninis tiekimo organizavimo tipas naudojamas tiek gyvenamosiose, tiek pramoniniuose objektuose. Jis atsakingas už visą patalpą arba tik atskirą jos dalį, pavyzdžiui, darbo vietą gamyboje. Užtikrina, kad oras patektų optimalios temperatūros.

Taip pat sukuria specialias švarias zonas, net jei kitose patalpose yra padidėjęs toksinių medžiagų lygis. Gali būti derinamas su ištraukiamosios ir natūralios vėdinimo sistemomis.

Išsamiau apie tai, kaip tinkamai įrengti tiekiamąją vėdinimo sistemą, skaitykite šioje medžiagoje.

Tiekiamoji sistema gana kompaktiška ir praktiškai tyli darbe. Ją išsiskiria montavimo ir priežiūros paprastumu.

Ištraukiamosios vėdinimo charakteristika

Ištraukiamoji sistema – priešingybė tiekiamajai. Jos užduotis – pašalinti užterštą orą iš patalpos. Egzistuoja vientisas ir surenkamasis tipai.

Sandara ir veikimo principas

Evakuacinio tipo ventiliacija yra populiari įrengiant butus. Ji užtikrina panaudoto arba pašildyto oro pašalinimą. Ištraukiamosios grotelės arba ventiliacijos vožtuvai paprastai įrengiami viršutinėje patalpos dalyje. Grynas oras patenka per specialias jungtis tiesiogiai iš išorinės aplinkos arba per gretimas patalpas.

Sistema gali būti išdėstyta tam tikru atstumu arba visiškai užblokuoti taršos šaltinį. Jei galima apriboti toksinių medžiagų išsiskyrimo tašką, tuomet veiksminga bus vietinė ventiliacija, o jei ne – bendroji.

Čia pagrindinę vietą užima ventiliatorius. Būtent jo galia ir lemia visos sistemos darbo efektyvumą. Egzistuoja žemo (oro srauto greitis iki 50 m/s), vidutinio – iki 80 m/s ir aukšto slėgio (iki 200 m/s) ištraukiamieji prietaisai.

Pagrindiniai šio tipo ventiliacijos elementai yra šie:

1. Ištraukiamosios spintos. Jos pasižymi didžiausiu veiksmingumu. Pašalina pernelyg drėgną ir šiltą orą, sunkias dujas ir dulkes.
2. Siurbimo įrenginiai. Jie pašalina maksimalų kenksmingų medžiagų kiekį, suvartodami minimaliai oro. Netrukdo darbuotojui atlikti pareigų.
3. Ištraukiamieji gaubtai. Jie skirti išvesti medžiagas, kurios kyla aukštyn. Yra tipų, kurių veikimas pagrįstas natūralia arba priverstine trauka.
4. Ištraukiamosios plokštės. Jos veiksmingos išvedant dulkes ir karštas kenksmingas dujas. Aktualios darbo vietoms, kuriose vyksta detalių suvirinimas.
5. Bortiniai siurbtuvai. Jie naudojami dirbant su dideliais arba gabaritiniais objektais, kurie laikomi vertikaliai naudojant metalines virves arba kitas priemones. Jų skersmuo yra mažas (mažiau nei 100 mm) ir jie išdėstomi atokiau nuo darbo objekto.

Ištraukiamoji sistema pirmiausia skirta panaudoto oro pašalinimui. Atsižvelgiant į pirmiau nurodytus konstrukcinius elementus, ji yra veiksminga vietinei ventiliacijai.

Sistemos naudojimo niuansai

Šis ištraukiamosios ventiliacijos tipas tinka patalpoms, kuriose yra nedidelė kenksmingų medžiagų koncentracija. Be to, pastarosios gali patekti skirtinguose lygiuose, vientisais ir atskirais srautais.

Vientisas tipas yra mažiau triukšmingas darbe dėl konstrukcijos ypatumų, ypač korpuso.

Ši sistema aktuali sandėliams, supermarketams, sporto objektams, sveikatingumo įstaigoms ir gyvenamosioms patalpoms. Ji naudojama gamybinėse patalpose, kuriose neišvengiamas toksinių medžiagų išsiskyrimas. Optimaliai dera su natūralia ir tiekiamąja ventiliacija. Gali veikti tiek lokaliai, tiek užtikrinti bendrą panaudotų masių išvedimą.

Renkantis reikia išanalizuoti išeinančio oro ypatumus. Jei pastarasis turi daug agresyvių medžiagų, tuomet tikslinga sustoti ties variantu su antikorozine danga.

Tiekiamojo-ištraukiamojo vėdinimo esmė

Šis patalpų oro masių atnaujinimo tipas laikomas vienu iš optimaliausių. Jis leidžia suderinti tiekimo ir ištraukimo sistemų privalumus.

Pagrindinis projektavimo uždavinys – subalansuoti įeinančio ir šalinamo oro kiekius. Jei vyrauja pirmasis, tada patalpoje didėja slėgis dėl didelės dujų koncentracijos, o didėjant evakuojamo oro kiekiui – mažėja.

Tiekimo ir ištraukimo sistema naudojama tiek gyvenamosiose, tiek pramoninėse patalpose.

Tiekimo ir ištraukimo ventiliacija turi dvi rūšis. Pirmoji – maišymas, kai švarus oras per specialius konstrukcinius elementus patenka į patalpą, susimaišo su esančiomis dujomis ir išeina per specialius vožtuvus.

Kitas tipas – išstūmimo ventiliacija. Sistema įrengiama grindų lygyje. Čia veikia elementarūs fizikos dėsniai – išmetamas oras turi aukštą temperatūrą, todėl yra išstumiamas įeinančių dujų. Jis išeina per groteles, esančias patalpos lubose.

O šviežias oras patenka į apatinę patalpos dalį, kur lėtai juda. Todėl darbo zonoje, toje patalpos dalyje, kur tiesiogiai yra gyventojai, sukuriamos patogios sąlygos poilsiui ir darbui.

Kad išstūmimo ventiliacija būtų efektyvi, šviežias oras turi būti žemesnės temperatūros nei jau esantis pastate. Gyvenamosioms patalpoms skirtumas yra 1–3 °C, gamykloms, fabrikams ir kitiems objektams su specialiais reikalavimais – 1–5 °C.

Reikia stebėti įeinančio oro ir patalpoje esančio oro temperatūrą. Nesilaikant pirmiau nurodytų diapazonų, atsiras konvekcija.

Šis ventiliacijos tipas turi ir privalumų, ir trūkumų. Privalumams priskiriama galimybė naudoti pramoniniuose pastatuose, kuriems būdingas toksinių medžiagų išsiskyrimas ir aukšta temperatūra, bei didelis darbo efektyvumas.

O trūkumams priskiriama tai:

• poreikis santykinai didelių plotų tiekimo difuzoriams;
• gretimos teritorijos padidėjimas;
• sistemos efektyvumo sumažėjimas dėl pašalinių daiktų patekimo į tiekimo difuzorius;
• vertikalaus temperatūros gradiento padidėjimas.

Pastarasis – tai dujų temperatūrų skirtumas darbo zonoje ir po lubomis.

Jei norite apsispręsti dėl išstūmimo vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemos, tuomet išanalizuokite šildymo įrangos išdėstymą ir galią. Šios charakteristikos turi įtakos oro srautų deriniui patalpoje.

Pavyzdžiui, įeinantis oras, kuris turėtų patekti tiesiai į darbo zoną, gali būti blokuojamas šiltomis dujomis iš baterijų ar šildytuvų. Dėl to gaunamas vėdinimas ne išstūmimu, o maišymu.

Maišymo procesas numato oro patekimą į patalpą vienu ar keliais būdais. Užtat išmetamosios dujos išeina vienu srautu.

Darbo zonoje išeinančio oro greitis trečdaliu mažesnis už atitinkamą įeinančio oro rodiklį.

Pagrindinis maišymo vėdinimo parametras yra ežekcija. Tai bet kokios rūšies terpių derinys, kai viena iš jų veikia ir nukreipia kitą. Konkrečiu atveju tai yra difuzorių galimybė harmoningai derinti oro sroves.

Ežekcija nustato vėdinimo sistemos ypatybes. Pavyzdžiui, maišymą užtikrina difuzoriai su didele srauto rodiklio verte. O išstūmimui būdingi įtaisai su maža injekcijos rodiklio verte.

Siekiant sumažinti skersvėjų skaičių, kai skirtumas tarp įeinančio oro ir patalpos oro temperatūrų nukrypsta nuo normos, difuzoriai turi turėti didelį rodiklį.

Taip pat svarbūs oro masių judėjimo greitis ir oro temperatūra. Siekiant užtikrinti maksimalų komfortą, reikia, kad dujos judėtų ne greičiau kaip 0,18 m/s ir būtų nuo 20 iki 22 °C temperatūros.

Oro judėjimo greitis priklauso nuo patalpos geometrijos ir paskirties, temperatūros darbo zonoje bei interjero.

Ypač pavojingas žmogaus sveikatai ir savijautai yra pirmojo rodiklio viršijimas ir antrojo mažėjimas. Tuomet patalpoje sunku tiesiog būti, jau nekalbant apie kokią nors produktyvią veiklą.

Projektuojant vėdinimą, reikia atsižvelgti į fizinių kliūčių poveikį. Pastarosioms priskiriami ant lubų išdėstyti šviestuvai, pakopos, perdangos, kolonos ir kt.

Daugeliu atvejų įeinančio oro srautas gali apeiti kliūtį, kurios plotis yra 1/50 lubų aukščio.

Auditorijos yra nestandartinės patalpos, kurios pasižymi didele darbo zona, dideliu klausytojų skaičiumi ir aukštomis lubomis. Atitinkamai ir požiūris į vėdinimą yra gana specifinis.

Populiarus būdas yra tiekti šviežią orą tiesiai po klausytojų sėdimomis vietomis. Manoma, kad įeinantys orai įkais, kils iki lubų ir bus pašalinti iš patalpos.

Tačiau praktika rodo, kad toks požiūris yra neteisingas – dujos elgiasi taip pat kaip ir skysčiai. Iš pradžių oras susirenka apatinėje auditorijos dalyje ir tik po to pakyla.

Racionalus difuzoriaus išdėstymas – priekinėse mokymo klasės ar auditorijos dalyse

Net argumentuoti skaičiavimai ir kompiuterinis modeliavimas negarantuoja kuo tiksliausios oro judėjimo krypties prognozės. Tačiau būtina atsižvelgti į difuzorių kiekį ir tarpusavio išdėstymą, šildymo elementų išdėstymą, kliūtis ir kitus veiksnius.

Dauguma tyrimų dėl difuzorių išdėstymo įrodo, kad maišymo vėdinimas nusipelno savavališko įvertinimo. Pavyzdžiui, veiksminga yra oro išleidimo angų išdėstymas prie įėjimo į patalpą galinių suolų pusėje.

Tačiau jei išvadus išdėstysite kitose auditorijos dalyse, daugeliu atvejų nepavyks pasiekti norimo efekto. O teisingas mainai leidžia išvengti šilto ir panaudoto oro juostos susidarymo.

Taip pat rekomenduojame perskaityti kitą straipsnį, kuriame išsamiau aprašėme tiekiamo ir ištraukiamojo vėdinimo veikimo principą. Išsamiau – spauskite nuorodą.

Kaip veikia vietinis vėdinimas?

Jei oras tikslingai patenka į tam tikras patalpos zonas arba iš jų pašalinamas, tokia vėdinimo sistema kvalifikuojama kaip vietinė. Pastaroji skirstoma į tiekiamąją ir ištraukiamąją.

Vietinis tiekiamasis vėdinimas, taikant jį, reikalauja daug mažesnių sąnaudų nei bendrasis. Jis populiarus gamybinėse patalpose, kuriose reikia greito dujų atnaujinimo. Leidžia sumažinti drėgmę ir temperatūrą.

Daugeliu atvejų vyksta vietinio ir bendrojo vėdinimo derinimas, kai vienas tipas papildo kitą

Vietinė ištraukiamoji konstrukcija taip pat naudojama pramonėje. Ji aktuali toksinėms medžiagoms šalinti, temperatūrai mažinti tam tikroje mažoje patalpos dalyje. Išsamiau apie gamybinių patalpų vėdinimą pasakojome šiame straipsnyje.

Leidžia išvengti minėtų ir kitų neigiamų veiksnių padarinių. Tai teigiamai veikia darbuotojų darbo komfortą, nes kenksmingos medžiagos palieka patalpą beveik iš karto po susidarymo.

Jei darbai, susiję su toksinių medžiagų išskyrimu, atliekami visame ar didesniame patalpos plote, vietinis vėdinimas nebus efektyvus. Vis dėlto jį tikslinga naudoti priešais vietas su didžiausiais išmetimais.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įrašas apie vietinį vėdinimą patalpoje su technologine įranga:

Vaizdo įrašas paaiškina vėdinimo sistemos projektavimo ypatumus ir aktualumą, jos įrangos variantus ir montavimo niuansus:

Standartinės vėdinimo sistemos veikimo ypatumus demonstruoja vaizdo įrašas:

Kiekviena vėdinimo sistema turi savo ypatumų. Renkantis reikia atsižvelgti į daugybę veiksnių: nuo patalpos naudojimo specifikos iki kliūčių oro srautui. Tačiau kruopštus požiūris leis sustoti ties optimalia vėdinimo sistema.

Po medžiagos išstudijavimo liko klausimų apie straipsnio temą? Arba Jūs galite papildyti pirmiau išdėstytą vertingais duomenimis? Prašome, palikite savo komentarus, užduokite klausimus, dalinkitės patirtimi bloke po straipsniu.