Научные методы и принципы формирования домашней среды: система вентиляции и кондиционирования дома

Приточная вентиляция.     

Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения  чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых  случаях подвергается специальной  обработке (очистке, нагреванию, увлажнению  
и т. д.)

 

Вытяжная вентиляция.     

Вытяжная вентиляция удаляет  из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух.    

В общем случае в помещении  предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха  в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена  только вытяжная или только приточная  система. В этом случае воздух поступает  в данное помещение снаружи или  из смежных помещений через специальные  проемы или удаляется из данного  помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.    

Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем  месте (местная) или для всего помещения (общеобменная).

Местная вентиляция.     

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная  вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования  вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

Местная приточная вентиляция.     

К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный  приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать  в их зоне температуру окружающего  воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.     

К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы —  участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2–2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой.      

Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных  завес (у ворот, печей и пр.), которые  создают как бы воздушные перегородки  или изменяют направление потоков  воздуха. Местная вентиляция требует  меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при  выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют  смешанную систему вентиляции —  общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест. 

 

Местная вытяжная вентиляция.     

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений  вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение  по всему помещению.      

Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных  выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют  местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков  и др.). Основные требования, которым  они должны удовлетворять:     

• место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто.    

• конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.    

• кредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль — вниз).     

Конструкции местных отсосов  условно делят на три группы:     

• полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты). Объемы воздуха определяются расчетом.    

• открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха .    

Основными элементами такой  системы являются местные отсосы — укрытия (МО), всасывающая сеть воздуховодов (ВС), вентилятор (В) центробежного  или осевого типа, ВШ — вытяжная шахта.    

При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений  удаляемый из цеха воздух, перед  выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают  очень высокую степень очистки  воздуха от пыли с установкой последовательно  двух или даже трех пылеуловителей (фильтров).     

Местные вытяжные системы, как  правило, весьма эффективны, так как  позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования  или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь  хорошего санитарно-гигиенического эффекта  при небольшом объеме удаляемого воздуха.    

Однако местные системы  не могут решить всех задач, стоящих  перед вентиляцией. Не все вредные  выделения могут быть локализованы этими системами. Например, когда вредные выделения, рассредоточены на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, то же самое, если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д.    

Обще обменные системы вентиляции — как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.     

Обще обменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а обще обменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.

 

Обще обменная приточная вентиляция.     

Обще обменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и обще обменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.    

При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, обще обменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.    

При поступлении вредных  выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью  компенсировать обще обменную и местную вытяжную вентиляцию.

Обще обменная вытяжная вентиляция.     

Простейшим типом обще обменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.     

В некоторых случаях установка  имеет протяженный вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30–40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30–40 кг/м, то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.    

Когда вредными выделениями  в цехе являются тяжелые газы или  пыль и нет тепловыделений от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.    

В промышленных зданиях, где  имеются разнородные вредные  выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т. п.) и их поступление в  помещение происходит в различных  условиях (сосредоточенно, рассредоточено, на различных уровнях и т. п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.    

В таких помещениях для  удаления вредных выделений, которые  не могут быть локализованы и поступают  в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.     

В определенных случаях в  производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.

Канальная и бесканальная вентиляция.     

Системы вентиляции имеют  разветвленную сеть воздуховодов для  перемещения воздуха (канальные  системы) либо каналы (воздуховоды) могут  отсутствовать, например, при установке  вентиляторов в стене, в перекрытии, при естественной вентиляции и т. д. (бесканальные системы).    

Таким образом, любая система  вентиляции может быть охарактеризована по указанным выше четырем признакам: по назначению, зоне обслуживания, способу  перемешивания воздуха и конструктивному  исполнению.

Системы вентиляции включают группы самого разнообразного оборудования:    

1. Вентиляторы.      

—осевые вентиляторы;      

—радиальные вентиляторы;      

—диаметральные вентиляторы.

2. Вентиляторные агрегаты.      

—канальные;     

—крышные.

3. Вентиляционные установки:      

—приточные;     

—вытяжные;     

—приточно-вытяжные.

4. Воздушно-тепловые завесы.

5. Шумоглушители.

6. Воздушные фильтры.

7. Воздухонагреватели:     

—электрические;     

—водяные.

8. Воздуховоды:     

—металлические;     

—металлопластиковые;     

—неметаллические.     

—гибкие и полугибкие;

9. Запорные и регулирующие  устройства:     

—воздушные клапаны;     

—диафрагмы;     

—обратные клапаны.

10. Воздухораспределители  и регулирующие устройства воздухоудаления:       

—решетки;      

—щелевые воздухораспределительные устройства;      

—плафоны;      

—насадки с форсунками;       

—перфорированные панели.

11. Тепловая изоляция    

Кондиционирование воздуха  — это создание и автоматическое поддержание (регулирование) в закрытых помещениях всех или отдельных параметров (температуры, влажности, чистоты, скорости движения воздуха) на определенном уровне с целью обеспечения оптимальных  метеорологических условий, наиболее благоприятных для самочувствия людей или ведения технологического процесса.    

Кондиционирование воздуха  осуществляется комплексом технических  средств, называемым системой кондиционирования  воздуха (СКВ). В состав СКВ входят технические средства забора воздуха, подготовки, т. е. придания необходимых  кондиций (фильтры, теплообменники, увлажнители или осушители воздуха), перемещения (вентиляторы) и его распределения, а также средства хладо- и теплоснабжения, автоматики, дистанционного управления и контроля. СКВ больших общественных, административных и производственных зданий обслуживаются, как правило, комплексными автоматизированными системами управления.      

Автоматизированная система  кондиционирования поддерживает заданное состояние воздуха в помещении  независимо от колебаний параметров окружающей среды (атмосферных условий).     

Основное оборудование системы  кондиционирования для подготовки и перемещения воздуха агрегатируется (компонуется в едином корпусе) в  аппарат, называемый кондиционером. Во многих случаях все технические  средства для кондиционирования  воздуха скомпонованы в одном  блоке или в двух блоках, и тогда  понятия «СКВ» и «кондиционер»  однозначны.     

Прежде чем перейти  к классификации систем кондиционирования, следует отметить, что общепринятой классификации СКВ до сих пор  не существует и связано это с  многовариантностью принципиальных схем, технических и функциональных характеристик, зависящих не только от технических  возможностей самих систем, но и  от объектов применения (кондиционируемых помещений). ⁴    

Современные системы кондиционирования  могут быть классифицированы по следующим  признакам:    

• по основному назначению (объекту применения): комфортные и  технологические;    

• по принципу расположения кондиционера по отношению к обслуживаемому помещению: центральные и местные;     

• по наличию собственного (входящего в конструкцию кондиционера) источника тепла и холода: автономные и неавтономные;    

• по принципу действия: прямоточные, рециркуляционные и комбинированные;     

• по способу регулирования  выходных параметров кондиционированного  воздуха: с качественным (однотрубным) и количественным (двухтрубным) регулированием;     

• по степени обеспечения  метеорологических условий в  обслуживаемом помещении: первого, второго и третьего класса;    

• по количеству обслуживаемых  помещений (локальных зон): однозональные  и многозональные;    

• по давлению, развиваемому вентиляторами кондиционеров: низкого, среднего и высокого давления.    

Кроме приведенных классификаций, существуют разнообразные системы  кондиционирования, обслуживающие  специальные технологические процессы, включая системы с изменяющимися  во времени (по определенной программе) метеорологическими параметрами.     

Комфортные СКВ предназначены  для создания и автоматического  поддержания температуры, относительной  влажности, чистоты и скорости движения воздуха, отвечающих оптимальным санитарно-гигиеническим  требованиям для жилых, общественных и административно-бытовых зданий или помещений.