Классификация систем вентиляции

Классификация типов вентиляционных систем производится на основе следующих основных признаков:

• По способу перемещения воздуха: естественная или искусственная система вентиляции
• По назначению: приточная или вытяжная система вентиляции
• По зоне обслуживания: местная или общеобменная система вентиляции
• По кострукции: наборная или моноблочная система вентиляции

Естественная и искусственная система вентиляции

Естественная вентиляция создается без применения электрооборудования (вентиляторов, электродвигателей) и происходит вследствие естественных факторов — разности температур воздуха, изменения давления в зависимости от высоты, ветрового давления. Достоинствами естественных системы вентиляции являются дешевизна, простота монтажа и надежность, вызванная отсутствием электрооборудования и движущихся частей. Благодаря этому, такие системы широко применяется при строительстве типового жилья и представляют собой вентиляционные короба, расположенные на кухне и санузлах.

Обратной стороной дешевизны естественных систем вентиляции является сильная зависимость их эффективности от внешних факторов – температуры воздуха, направления и скорости ветра и т.д. Кроме этого, такие системы в принципе нерегулируемы и с их помощью не удается решить многие задачи в области вентиляции.

Искусственная или механическая вентиляция применяется там, где недостаточно естественной. В механических системах используются оборудования и приборы (вентиляторы, фильтры, воздухонагреватели и т.д.), позволяющие перемещать, очищать и нагревать воздух. Такие системы могут удалять или подавать воздух в вентилируемые помещения не зависимо от условий окружающей среды. На практике, в квартирах и офисах необходимо использовать именно искусственную систему вентиляции, поскольку только она может гарантировать создание комфортных условий.

Приточная и вытяжная система вентиляции

Приточная система вентиляции служит для подачи свежего воздуха в помещения. При необходимости, подаваемый воздух нагревается и очищается от пыли.

Вытяжная вентиляция, напротив, удаляет из помещения загрязненный или нагретый воздух. Обычно в помещении устанавливается как приточная, так и вытяжная вентиляция. При этом их производительность должна быть сбалансирована, иначе в помещении будет образовываться недостаточное или избыточное давление, что приведет к неприятному эффекту «хлопающих дверей».

Местная и общеобменная система вентиляции

Местная вентиляция предназначена для подачи свежего воздуха на определенные места (местная приточная вентиляция) или для удаления загрязненного воздуха от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция). Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделения вредностей локализованы и можно не допустить их распространения по всему помещению. В этих случаях местная вентиляция достаточно эффективна и сравнительно недорога. Местная вентиляция используется, преимущественно, на производстве. В бытовых же условиях применяется общеобменная вентиляция. Исключением являются кухонные вытяжки, которые представляют собой местную вытяжную вентиляцию.

Общеобменная вентиляция, в отличии от местной, предназначена для осуществления вентиляции во всем помещении. Общеобменная вентиляция так же может быть приточной и вытяжной. Приточную общеобменную вентиляцию, как правило, необходимо выполнять с подогревом и фильтрацией приточного воздуха. Поэтому такая вентиляция должна быть механической (искусственной). Общеобменная вытяжная вентиляция может быть проще приточной и выполняться в виде вентилятора, установленного в окне или отверстие в стене, поскольку удаляемый воздух не требуется обрабатывать. При небольших объемах вентилируемого воздуха устанавливают естественную вытяжную вентиляцию, которая заметно дешевле механической.

Наборная и моноблочная система вентиляции

Наборная система вентиляции собирается из отдельных компонентов — вентилятора, глушителя, фильтра, системы автоматики и т.д. Такая система обычно размещается в отдельном помещении — венткамере или за подвесным потолком (при небольшой производительности). Достоинством наборных систем является возможность вентиляции любых помещений — от небольших квартир и офисов до торговых залов супермаркетов и целых зданий. Недостатком — необходимость профессионального расчета и проектирования, а также большие габариты. В разделе 

состав систем вентиляции рассказывается о том, из каких компонентов собирается типовая наборная система.

В моноблочной системе вентиляции все компоненты размещаются в едином шумоизолированном корпусе. Моноблочные системы бывают приточные и приточно-вытяжные. Приточно-вытяжные моноблочные установки могут иметь встроенный рекуператор для экономии электроэнергии. Моноблочные системы вентиляции имеют ряд преимуществ перед наборными системами:

• Поскольку все компоненты расположены в шумоизолированном корпусе, уровень шума моноблочных приточных установок заметно ниже, чем в наборных системах. Благодаря этому моноблочные системы небольшой производительности можно размещать в жилых помещениях, в то время, как наборные системы, как правило, требуется устанавливать в подсобных помещениях или в специально обустроенных вентиляционных камерах.
• Функциональная законченность и сбалансированность. Все элементы приточной установки подбираются, тестируются и отлаживаются для совместной работы на этапе производства, поэтому моноблочные системы обладают максимально возможной эффективностью.
• Небольшие габариты. Например, моноблочная приточная вентиляционная система производительностью до 500 куб. м в час выполняется в прямоугольном корпусе высотой всего 22 см.
• Простой и недорогой монтаж. Установка моноблочной приточной системы занимает несколько часов и требует минимального количества расходных материалов.

Системы вентиляции – классификация и особенности

В общепринятом понимании системы вентиляции нужны для удаления из помещений отработанного воздуха и замены его чистым. Их классифицируют по нескольким признакам.

Классификация систем вентиляции

По способу подачи и отвода воздуха

По способу подачи свежего и удаления отработанного воздуха системы вентиляции делятся на естественные и искусственные (по-другому, механические и принудительные).

Особенности естественных систем вентиляции

При использовании естественных систем вентиляции не применяют электродвигатели, вентиляторы и прочее электрооборудование. Воздух подается и удаляется:

• За счет аэрации – разности температур внутри и снаружи помещений. Этот процесс используют для вентилирования помещений с высокими тепловыделениями. Более холодный, плотный и тяжелый наружный воздух естественным образом вытесняет из помещений нагретый, менее плотный легкий воздух. Его циркуляция обеспечивается источником тепла, который в системе играет роль вентилятора.

Так работает естественная система вентиляции за счет разности температур снаружи и внутри помещения

• В результате разности давления в помещениях и в вытяжном устройстве (дефлекторе), установленном на крыше здания. Чтобы такая система вентиляции работала, минимальный перепад высоты должен быть три метра.

Так может выглядеть устройство естественной системы вентиляции с применением дефлекторов

• Вследствие ветрового давления. В этом случае с наветренной стороны здания образуется зона повышенного давления воздуха, а с подветренной – пониженного. Соответственно, для циркуляции воздуха в здании достаточно сделать проемы для его подачи и удаления.

Естественные системы вентиляции простые, недорогие и надежные, но малоэффективные и зависимы от внешних факторов: времени года, давления, силы и направления ветра. Они подходят для жилых помещений или производств, не связанных с выбросом вредных веществ.

Особенности искусственных (механических) систем вентиляции

При устройстве искусственных систем вентиляции для подачи и удаления воздуха используют вентиляторы, электродвигатели и прочее оборудование. Они не зависят от внешних факторов, имеют бо́льший радиус действия, позволяют не только перемещать воздух, но и очищать, осушать, увлажнять или нагревать его. Системы подходят для помещений любых типов, но требуют значительных капитальных вложений и эксплуатационных расходов.

Механические системы вентиляции оптимальны для производственных или офисных помещений

По зоне обслуживания

По зоне обслуживания системы вентиляции делятся на местные и общеобменные и могут быть естественными или искусственными.

Особенности местных систем вентиляции

Местные системы применяют для подачи или удаления воздуха из локализованных зон. Они удобны, например, для создания комфортных условий работы персоналу, подвергающемуся интенсивному тепловому излучению (в кондитерских или литейных цехах). На рабочие места с помощью местной системы вентиляции подают свежий охлажденный воздух.

Если есть точечные очаги выбросов вредных веществ, пыли или дыма и нельзя допустить их распространения, решают обратную задачу: удаляют загрязненный воздух из таких зон.

Местные системы вентиляции удобны и эффективны, но подходят для узкоспециализированных задач. Все они – механические.

Особенности общеобменных систем вентиляции

Общеобменные системы применяют для замещения воздуха во всем помещении или в большей его части. Они удобны для разбавления паров и газов, снижения концентрации вредных веществ в воздухе, обеспечения требуемых параметров микроклимата (например, повышения температуры). В этом случае общеобменную вентиляцию используют для подачи воздуха.

С ее помощью решают и другие задачи. Например, удаляют из помещений вредные вещества, пыль, дым или тяжелые газы, которые нельзя локализовать и с которыми не справится местная система вентиляции.

Общеобменные системы подходят для жилых, офисных и производственных помещений. В подавляющем большинстве они механические, но могут быть комбинацией механических и естественных систем.

Общеобменные системы вентиляции часто используются в производстве

По назначению

По назначению системы вентиляции делятся на приточные, вытяжные и приточно-вытяжные. Все они – механические.

Особенности приточных систем вентиляции

Приточные системы используют для подачи чистого воздуха в помещения. Отработанный воздух удаляется естественным образом за счет разницы давлений в помещении и на улице. Приточные системы подходят для бытовых, офисных и производственных помещений, где нет вредных выделений.

Приточная система вентиляции обеспечивает принудительную подачу воздуха в помещение

Особенности вытяжных систем вентиляции

Вытяжные системы применяют для принудительного отвода отработанного воздуха. В этом случае воздух поступает естественным путем из-за падения давления в помещении. Вытяжные системы больше подходят для производств. Они удобны для удаления лишней влаги, углекислого газа или неприятных запахов, но не регулируют параметры поступающего воздуха.

Так работает вытяжная система принудительной вентиляции помещений

Особенности приточно-вытяжных систем вентиляции

Приточно-вытяжные системы выполняют две задачи: подают чистый и отводят отработанный воздух из помещения. Как правило их используют в производстве, чтобы регулировать микроклимат в помещении (температуру и влажность).

Приточно-вытяжная система вентиляции обеспечивает принудительную подачу свежего и отвод отработанного воздуха

По конструктивному исполнению

По конструктивному исполнению системы делятся на канальные, бесканальные, моноблочные и наборные.

Особенности канальных и бесканальных систем вентиляции

Канальные системы вентиляции – механические. В них для подачи или отвода воздуха используют разветвленную сеть воздуховодов.

Канальные системы вентиляции подходят для помещений большой площади

Бесканальные системы бывают естественными или механическими – вместо сети воздуховодов в стены или перекрытия встраивают вентиляторы.

Особенности моноблочных и наборных систем вентиляции

Моноблочные и наборные системы вентиляции – механические. У первых все элементы находятся в одном корпусе. Поэтому они компактны и удобны при установке, но больше подходят для небольших помещений.

Так выглядит моноблочная система вентиляции

Наборные системы состоят из отдельного оборудования и комплектующих, объединенных в одну систему. Их сложнее монтировать, но они подходят для любых помещений.

Оборудование и комплектующие для систем вентиляции

Для устройства систем вентиляции используют следующее оборудование и комплектующие:

• Вентиляторы для подачи или отвода воздуха. Они отличаются размерами, полным давлением (от этого параметра зависит расстояние, на которое можно подать воздух), производительностью, уровнем шума и типом (осевые, радиальные, диаметральные).
• Воздухозаборные решетки устанавливают снаружи помещений. Они защищают систему вентиляции от попадания мелкого мусора и атмосферных осадков.
• Воздушные клапаны перекрывают доступ наружного воздуха в отключенную систему.
• Фильтры очистки задерживают пыль и мелкий мусор, очищая поступающий воздух, их использование продлевает срок службы систем вентиляции. Делятся на фильтры грубой (задерживают частицы размером более 10 мкм), тонкой (до 1 мкм) и особо тонкой очистки (до 0,1 мкм).
• Воздухонагреватели подогревают подаваемый в помещения воздух. Могут быть электрическими или водяными.
• Рекуператоры тоже нагревают подаваемый в помещения воздух за счет передачи ему тепла от отработанного воздуха, который выводится из помещений. Такие устройства уменьшают расход электроэнергии при использовании систем вентиляции.
• Воздуховоды для транспортировки воздуха. Различаются формой (круглые или прямоугольные), площадью сечения и типом (гибкие, полугибкие, жесткие).
• Шумоглушители гасят шум от работающих вентиляторов.
• Воздухораспределительные устройства – плафоны или решетки, которые устанавливают в помещениях для равномерного распределения подаваемого воздуха или его равномерного отбора.
• Фасонные изделия для сборки воздуховодов в единую систему – переходники, разветвители и повороты.

Пример комплектации системы вентиляции

Помимо перечисленного, в состав систем вентиляции входят системы управления. Самые простые для включения и выключения вентиляции. Сложные контролируют состояние фильтров, включают и выключают воздухонагреватели.

Заключение

Простейшая система вентиляции – это обычные защищенные сеткой или решеткой проемы в стенах помещения. В крупном производстве она представляет собой сложную комбинацию различного оборудования, работающего как единый организм. Наша компания предложит решение для любой задачи по устройству систем вентиляции.

Классификация систем вентиляции

Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии со СНиП (Строительными нормами).

Системы вентиляции обеспечивают поддержание допустимых метеорологических параметров в помещениях различного назначения.

При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т. п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам:

1. По способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением.

2. По назначению: приточные и вытяжные.

3. По зоне обслуживания: местные и общеобменные.

4.По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные

Естественная вентиляция

 

• вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации; 
• вследствие разности давлений <воздушного столба> между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем — вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания; 
• в результате воздействия так называемого ветрового давления.

Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит: 
Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.
В помещениях с большими избытками тепла воздух всегда теплее наружного. Более тяжелый наружный воздух, поступая в здание, вытесняет из него менее плотный теплый воздух.
При этом в замкнутом пространстве помещения возникает циркуляция воздуха, вызываемая источником тепла, подобная той, которую вызывает вентилятор.
В системах естественной вентиляции, в которых перемещение воздуха создается за счет разности давлений воздушного столба, минимальный перепад по высоте между уровнем забора воздуха из помещения и его выбросом через дефлектор должен быть не менее 3 м. При этом рекомендуемая длина горизонтальных участков воздуховодов не должна быть более 3 м, а скорость воздуха в воздуховодах — не превышать 1 м/с.
Воздействие ветрового давления выражается в том, что на наветренных (обращенных к ветру) сторонах здания образуется повышенное, а на подветренных сторонах, а иногда и на кровле, — пониженное давление (разрежение).
Если в ограждениях здания имеются проемы, то с наветренной стороны атмосферный воздух поступает в помещение, а с заветренной — выходит из него, причем скорость движения воздуха в проемах зависит от скорости ветра, обдувающего здание, и соответственно от величин возникающих разностей давлений.
Системы естественной вентиляции просты и не требуют сложного дорогостоящего оборудования и расхода электрической энергии. Однако зависимость эффективности этих систем от переменных факторов (температуры воздуха, направления и скорости ветра), а также небольшое располагаемое давление не позволяют решать с их помощью все сложные и многообразные задачи в области вентиляции.
Механическая вентиляция. 
В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Затраты электроэнергии на их работу могут быть довольно большими. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.
Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию.
В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.

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.). 

Рис. 1. Зонты-козырьки у нагревательных печей: а — у щелевого отверстия при выпуске через него продуктов горения; б — у отверстия, снабженного дверкой при выпуске продуктов горения через газовые окна.

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)

Рис.2. Бортовые отсосы.

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.

Рис. 3. Схема местной вытяжной вентиляции.

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

Рис. 4. Простейшие схемы вытяжной вентиляции: 1 — утепленный клапан; 2 — вентилятор; 3 — лопасти вентилятора; 4 — вытяжная шахта; 5 — шибер; 6 — электродвигатель; 7 — вытяжная сеть

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.
Вредные 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, см. рис. 1). Объемы воздуха определяются расчетом.
Открытого типа (бортовые отсосы). Отвод вредных выделений достигается лишь при больших объемах отсасываемого воздуха (рис. 2).
Система с местными отсосами изображена на рис. 3.
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, рассредоточенны на значительной площади или в объеме; подача воздуха в отдельные зоны помещения не может обеспечить необходимые условия воздушной среды, тоже самое если работа производится на всей площади помещения или ее характер связан с перемещением и т. д.
Общеобменные системы вентиляции — как приточные, так и вытяжные, предназначены для осуществления вентиляции в помещении в целом или в значительной его части.
Общеобменные вытяжные системы относительно равномерно удаляют воздух из всего обслуживаемого помещения, а общеобменные приточные системы подают воздух и распределяют его по всему объему вентилируемого помещения.
Общеобменная приточная вентиляция.
Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной 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, общеобменную 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 общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.
Общеобменная вытяжная вентиляция.
Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси (рис. 4), 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/м2, 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, рассредоточенно, 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 влючают группы сомого 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 устройтва;
  —плафоны;
  —насадки с форсунками;
  —перфорированные панели.
11. Тепловая изоляция.

Классификация систем вентиляции

Классификация систем вентиляции

Вентиляционные системы служат для снижения концентрации вредных выделений, а именно уменьшают избыток пыли и увеличения тепла в производственных помещениях.

Классификация систем вентиляции по принципу действия и назначению:

• приточная;
• вытяжная.

 

Приточная вентиляция (общая) –  обеспечивает подачу чистого и свежего воздуха в помещение.

Вытяжная вентиляция – предназначена для удаления вредных выделений из зон с их повышенной концентрацией.

Эти оба типа вентиляционных систем могут быть как общеобменными – это те системы, которые предназначены для равномерной подачи и удаления воздуха по всему периметру помещения. Весь объем воздуха распространяется по всему рабочему помещению с одинаковыми параметрами. Так и местными – вентиляционные системы, которые удаляют воздух в местах особого загрязнения. Этот тип вентиляций используется у станков, печей, ванн и другого оборудования. Местные приточные системы подают свежий и чистый воздух вблизи рабочих мест.

По способу перемещения воздуха вентиляционные системы делятся на:

• естественные;
• механические.

 

Естественная вентиляция  применяется в жилых домах, например, кухня, санузел. Движение воздуха в таких вентиляциях происходит за счет разности плотностей внутреннего и наружного воздуха.

Механическая  работает за счет вентиляторов, которые приводятся в действие при помощи электродвигателя, воздуходувок, дымососов и т.д. Эти системы применяются чаще, чем естественные, поскольку радиус действия у них больше, а сечения воздуховодов меньше за счет высокой скорости движения воздуха.

Организация воздухопотоков производственных помещений осуществляется следующим образом:

— в помещения без вредных выделений следует осуществлять только приточную вентиляцию с целью исключения поступления вредных выделений в них из соседних цехов.

— в помещениях с наличием вредных выделений при отсутствии постоянных рабочих мест следует осуществлять только вытяжную вентиляцию.

— в помещениях с наличием вредных выделений при постоянных рабочих местах следует осуществлять приточно-вытяжную вентиляцию, причем рекомендуется, чтобы количество удаляемого воздуха было больше подаваемого.

Классификация систем вентиляции.

Классификация систем вентиляции | Инженеришка.Ру | enginerishka.ru

Основная цель вентиляции — поддержание допустимых усло­вий в помещении — достигается организацией воздухообмена. Под воздухообменом принято понимать удаление загрязненного и подача в помещение чистого воздуха.Воздухообмен создается работой приточных и вытяжных систем. Традиционно предпочте­ние отдается наиболее простым, но обеспечивающим заданные Условия способам вентиляции. При проектировании вентиляци­онных систем стремятся к уменьшению их производительности путем уменьшения поступления теплоизбытков и иных вредных выделений в воздух помещения. Несовершенный технологиче­ский процесс может явиться причиной невозможности обеспечения требуемых параметров воздуха в рабочей зоне средствами вентиляции.

Вентиляционной системой называют совокупность устройств для обработки, транспортирования, подачи или удаления воздуха.

По назначению системы вентиляции разделяются на приточ­ные и вытяжные. Припючные системы подают воздух в помеще­ние. Системы, удаляющие воздух из помещения принято называть вытяжными. Своим совокупным действием приточные и вытяжные системы организуют приточно-вытяжную вентиляцию помещения.

В технической литературе часто можно встретить понятие вен­тиляционной установки. Этот термин применяют к вентиляционным системам, использующим в качестве побудителя тяги вентилятор. Вентиляционной установкой называют часть вентиляционной систе­мы, в которую не включены сеть воздуховодов и каналов, по которым транспортируется воздух, а также устройства для подачи (возду­хораспределители) и удаления воздуха (вытяжные решетки, местные отсосы). Приточная вентиляционная установка состоит из воздухозаборного устройства, утепленного клапана, фильтра для очистки воздуха от пыли, воздухоподогревателя и вентиляционного агрегата, состоящего из вентилятора и электродвигателя. В некоторых приточ­ных установках фильтр может отсутствовать. Вытяжная вентиляци­онная установка включает в себя устройства для очистки вентиляци­онных выбросов от загрязняющих их веществ и вентиляционного аг­регата. Если очистка удаляемого в атмосферу воздуха не требуется, что характерно для гражданских зданий и некоторых производствен­ных помещений, очистное устройство отсутствует и вентустановка состоит из вентагрегата. В последнее время стали применять приточно-вытяжные вентиляционные установки, компонуя в одном агре­гате приточную и вытяжную установки. Это стало возможным в связи с разработкой и промышленным производством панельно-каркасных приточных и вытяжных установок, конструкция которых предусмат­ривает возможность такого совмещения. Основная причина примене­ния приточно-вытяжных агрегатов — необходимость утилизировать теплоту удаляемого воздуха. В приточно-вытяжном агрегате часто используется общий поверхностный теплообменник, передаюшии теплоту удаляемого воздуха холодному приточному. Кроме того, приточно-вытяжные агрегаты требуют меньших площадей для размещения, нежели раздельные приточные и вытяжные установки.

Если вентилируется весь объем помещения или его рабочая зона при наличии рассредоточенных источников вредных выделений. Вентиляцию называют общеобменной приточно-вытяжной вентиля­цией. Удаление воздуха непосредственно от выделяющего вредные выделения оборудования или подача притока непосредственно на рабочие места или в определенную часть помещения называется местной вентиляцией. Местная вытяжная вентиляция более эффек­тивна, нежели общеообменная, так как удаляет вредные выделения с большей концентрацией по сравнению с общеообменной, но более дорога, так как требует большего количества воздуховодов и уст­ройства местных отсосов.

По способу организации вентиляции помещения различают централизованные и децентрализованные системы вентиляции. В централизованных системах вентиляции приточные и вытяжные вентиляционные установки обслуживают группу помещений или здание в целом. В случае вентиляции помещений большой площади предпочтительной может оказаться децентрализованная схема вен­тиляции несколькими приточно-вытяжными агрегатами. Этот спо­соб организации вентиляции позволяет обойтись без разветвленной сети воздуховодов. Типичным вентиляционным агрегатом для тако­го рода вентиляции является Hoval, Operating Modes LHW.

По способу побуждения движения воздуха системы подразде­ляют на системы с механическим побуждением (с применением вентиляторов, эжекторов и пр.) и системы с гравитационным по­буждением (действие сил гравитации, ветра).

Воздух в вентилируемые помещения может подаваться (или удаляться) через разветвленную сеть воздуховодов, (такие системы называются канальными) или через проемы в ограждениях (такая вентиляция называется бесканальной).

В помещениях гражданских или производственных зданий уст­раивается приточно-вытяжная вентиляция.

Наиболее широко применяются канальные системы с механиче­ским побуждением. Приточная система вентиляции с механическим побуждением может быть выполнена с рециркуляцией. Рециркуляцией называют подмешивание удаляемого воздуха к приточному. Рециркуляция бывает полной и частичной. Частичная рециркуляция применяется в системах обычной вентиляции в рабочее время, так как в помещение необходим приток наружного воздуха. Минимальное количество наружного воздуха не должно быть меньше санитарной нормы. Применение рециркуляции позволяет экономить расход теплоты зимой.

В помещениях гражданских и производственных зданий могут быть устроены следующие системы.

Приточно-вытяжная вентиляция прямоточная. Применяется преимущественно в производственных помещениях, в которых при­менение рециркуляции запрещено. Причиной запрета могут являть­ся выделение в воздух помещения токсичных паров и газов, болез­нетворных бактерий и т.д. Расход теплоты на подогрев приточного воздуха максимален.

Приточно-вытяжная вентиляция с частичной рециркуля­цией. Применяется для вентиляции гражданских и производствен­ных помещений с теплоизбытками при отсутствии выделения в воз­дух токсичных паров и газов, резких запахов и т.п.

Приточно-вытяжная система с полной рециркуляцией. При­меняется в случае работы системы вентиляции в режиме воздушного отопления в нерабочее время. Является специальным видом венти­ляции, применяемой в космических кораблях, на космических стан­циях, подводных лодках и т.п.

Аварийные системы вентиляции для одноэтажных зданий час­то состоят из приточной камеры, подающей в помещение при внезап­ном поступлении большого количества токсичных или взрывоопас­ных веществ неподогретый наружный воздух. Загрязненный воздух удаляется через специальный проем в ограждении или вытяжную шахту.

Приточная бесканальная система вентиляции с механиче­ским побуждением осуществляется путем установки вентилятора, обычно осевого, в приточном проеме. Применяется для вентиляции производственных и вспомогательных помещений с небольшим ко­личеством работающих и в случае отсутствия в них постоянных ра­бочих мест. Проветривание может производиться как в теплый, так и в холодный периоды года периодически. Иногда применяется в качестве дополнительного проветривания к основным работающим системам. Воздух удаляется через открытый проем.

Приточно-вытяжная об­щеообменная бесканальная вен­тиляция с естественным побу­ждением применительно к про­изводственным зданиям получи­ла, название аэрация. Аэрация производится через специальные аэрационные при­точные и вытяжные проемы с регулирующими устройствами, позволяющими изменять вели­чину воздухообмена или полно­стью прекращать его. Широко применяется для удаления теплоизбытков из производствен­ных помещений.

Приточная местная ка­нальная вентиляция применя­ется в производственных поме­щениях. Служит для подачи притока по сети воздуховодов на постоянные загазованные или подвергающиеся тепловому облучению рабочие места. Бо­лее известна как воздушное душирование наружным воздухом. Приточный воздух предвари­тельно обрабатывается (нагре­вается или охлаждается адиаба­тически, или с применением ис­кусственного холода)

Приточная местная бесканальная вентиляция с механиче­ским побуждением является разновидностью воздушного душиро-вания рабочих мест внутренним воздухом помещения. Производит­ся специальным вентиляционным агрегатом, называемым аэратор, струя воздуха от которого направлена на рабочее место. Душирование внутренним воздухом допускается применять в случае, если воздух помещения существенно не загазован.

Приточная местная бесканальная вентиляция с естествен­ным побуждением самостоятельно применяется достаточно редко. Осуществляется путем устройства вблизи постоянного рабочего места дополнительного аэрационного проема, воздушный поток из которого поступает непосредственно на рабочее место. Применяется в сочетании с аэрацией.

Вытяжная общеообменная бесканальная с механическим по­буждением, осуществляется обычно крышными вентиляторами, ус­танавливаемыми в отверстиях в крыше. Приток поступает через от­крытые окна или специальные аэрационные проемы в стенах.

Вытяжная общеообменная канальная с естественным побуж­дением характерна для жилых и гражданских зданий. Приток в по­мещения поступает через притворы окон и другие неплотности в ограждающих конструкциях. В техни­ческой литературе эта система вентиля­ции называется: приточно-вытяжная система вентиляции с гравитацион­ным побуждением и неорганизован­ным притоком.

Вытяжная местная канальная с механическим побуждением приме­няется в промышленных зданиях для удаления вредных веществ от мест их выделения через специальные укрытия — местные отсосы. Перед выбросом в атмосферу удаляемый воздух обычно очищают от вредных примесей.

Прямоточная приточно-вытяж­ная система с общеообменным прито­ком и местной вытяжкой применяется в производственных по­мещениях без выделений в воздух вредных паров и газов (например, де­ревообрабатывающие цехи).

Вытяжная местная канальная с естественным побуждени­ем применяется и в промышленных зданиях для удаления нагре­того загрязненного воздуха от технологических печей, оборудова­ния и т.п.

Смешанная система вентиляции. Местные приточные и вы­тяжные системы самостоятельно применяются редко. Часто они яв­ляются составляющими смешанной системы вентиляции, в которой могут иметь место воздушное душирование, местная гравитацион­ная вытяжка, местная механическая вытяжка. Обязательной состав­ляющей являются также общеообменный механический или естест­венный воздухообмен. Смешанную систему вентиляции применяют по двум причинам:

1) эффективность местных отсосов не является абсолютной, ка­кая — то часть вредных выделений от укрытых источников поступает в воздух помещения;

2) экономически нецелесообразно, а технически часто просто бы­вает невыполнимым устройство местной вытяжки от всех источников вредных выделений, поэтому в воздух помещения поступают вредные выделения от незащищенных местными отсосами источников.

Задача общеообменного воздухообмена при смешанной вентиля­ции состоит в удалении поступивших в объем помещения вредных выделений от незащищенных и, частично, от защищенных местны­ми отсосами источников.

Наличие приведенных выше различных конструктивных реше­ний вентиляции позволяет выбирать для каждого случая наиболее оптимальный вариант.

Сплит-системы вентиляции. Теплоизбытки эти системы уда­ляют с помощью холодильной машины, состоящей из двух блоков: наружного и внутреннего. В наружном смонтированы: холодильная^{машина, конденсатор и вентилятор воздушного охлаждения. Во внут­реннем — испаритель и вентилятор, обеспечивающий циркуляцию воздуха через испаритель. Подача санитарной нормы воздуха обеспе­чивается либо устройством специальной приточно-вытяжной системы вентиляции, либо применением частичной рециркуляции.}

46. Классификация систем вентиляции. Естественная вентиляция. Искусственная общеобменная вентиляция.

Эффективным средством нормализации воздуха в производственных помещениях является вентиляция. По способу перемещения воздуха вентиляция классифицируется на естественную и искусственную.

Естественная вентиляция осуществляется за счѐт разности температур воздуха в помещении и наружного воздуха или действия ветра.

Естественная вентиляция может быть организованной и неорганизованной. Наиболее распространенным видом организованной естественной вентиляции является аэрация.

При неорганизованной естественной вентиляции воздухообмен осуществляется за счѐт вытеснения наружным холодным воздухом через окна, щели, двери тѐплого воздуха.

Естественная вентиляция экономична, проста в эксплуатации, но имеет существенные недостатки: применяется там, где нет больших выделений вредных веществ; поступление в производственные помещения приточного воздуха неотработанного; не подогревается, не увлажняется и не очищается от вредных примесей.

Искусственная вентиляция устраняет недостатки естественной вентиляции. Она предназначена для обеспечения в рабочих помещениях оптимальных или допустимых микроклиматических условий и снижения содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны до ПДК. При механической вентиляции воздухообмен в помещении осуществляется за счет напора воздуха, создаваемого вентиляторами.

По степени охвата помещения или по месту действия системы вентиляции делятся на общеобменные и местные.

По способу организации воздухообмена в помещении механическая общеобменная вентиляция может быть выполнена в виде приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

В системе приточной вентиляции воздух с помощью вентилятора подается в помещение организованно, повышая в нем давление, а уходит неорганизованно, вытесняясь через щели

При вытяжной вентиляции воздух организованно удаляется вентиляторами через сеть воздуховодов из помещения, в котором вследствие этого снижается давление. Взамен загрязненного в вентилируемое помещение подсасывается воздух из соседних помещений и снаружи через открытые проемы

В системе приточно-вытяжной вентиляции воздух организованно подается и удаляется в вентилируемом помещении через отдельные воздуховоды.

47. Местная вентиляция.

Местная вентиляция предназначена для обеспечения санитарно–гигиенических условий труда непосредственно на рабочем месте, она может быть вытяжной и приточной.

Местная вытяжная вентиляция – система, при которой вытяжные устройства в виде

зонтов, укрытий и других приспособлений размещаются непосредственно у мест выделения вредных веществ и предназначены для их улавливания и удаления.

Это наиболее эффективный и дешевый способ, обеспечивающий удаление максимального количества вредных веществ при минимальном объеме удаляемого воздуха.

Гигиеническое значение местной вентиляции заключается в том, что она полностью исключает или сокращает проникновение вредных выделений в зону дыхания работающих.

Экономическое значение ее состоит в том, что вредные вещества отводятся в больших концентрациях, чем при общеобменной вентиляции, а следовательно, сокращаются воздухообмен и затраты на подготовку и очистку воздуха.

Различают следующие виды местных укрытий:

♦ полностью закрывающие источник выделения вредных веществ;

♦ находящиеся вне источника выделения;

♦ передувки.

Укрытия, полностью закрывающие источник выделения вредных веществ, наиболее эффективны, но не всегда применимы по условиям технологии.

В качестве устройств местной вентиляции можно использовать капсуяирование, аспирацию. Наиболее часто на производстве используют местные отсосы. Конструкция местного отсоса должна обеспечивать максимальное удаление вредных веществ с минимальным расходом воздуха. В то же время она не должна загромождать помещения и затруднять работу обслуживающего персонала.

Вытяжные зонты представляют собой простые и наиболее распространенные местные отсосы. Их устанавливают для локализации вредных выделений, имеющих тенденцию подниматься вверх, например, при выделениях теплоты или вредных веществ, которые легче окружающего воздуха при незначительной его подвижности в помещении. Зонты могут быть как с естественной, так и с механической вытяжкой.

Зонт над источником вредных выделений располагают на высоте 1,6–1,8 м над полом. Наилучшие условия для равномерного удаления вредных выделений создаются, если угол раскрытия зонта не менее 60 °. Лишь при малой высоте помещения допускается увеличение угла до 90 °. В современном технологическом оборудовании отсосы предусматриваются в самой его конструкции.

Вытяжные шкафы обеспечивают наибольшую локализацию вредных выделений при

минимальном расходе воздуха. Они выпускаются разных модификаций.

Шкафы с верхним отсосом используются при значительных тепло– и влаговыделениях. Для проведения работ, связанных с выделением газов и паров тяжелее воздуха, можно применять шкафы с нижним отсосом. Удобен в работе вытяжной шкаф с комбинированным удалением воздуха. Портативный шкаф с горизонтальной «улиткой» и боковым отсосом воздуха рекомендуется при работе с пылящими веществами, так как «улитка» создавая вращение воздуха, способствует осаждению крупных примесей и пыли.

Всасывающие панели рекомендуется устанавливать в качестве местных отсосов при работах, сопровождающихся выделением вредных газов и пыли.

Бортовые отсосы предусматривают в случаях, когда к соответствующим устройствам

необходим доступ или подача изделий для обработки осуществляется с помощью грузоподъемных механизмов, т.е. пространство над поверхностью выделения вредных веществ должно быть свободным..

Воздушный душ представляет собой направленный на рабочего поток воздуха, действие которого основано на увеличении отдачи теплоты человеком при возрастании скорости обдувающего воздуха. Водовоздушные души применяют в тех случаях, когда температура воздуха на рабочем месте превышает 30 °С.

Воздушные и воздушно–тепловые завесы служат для предупреждения проникновения холодного воздуха внутрь зданий при открывании наружных дверей или ворот. Они применяются в случаях, если наружные двери, ведущие в цехи, складские помещения, вестибюли, а также у технологических проемов отапливаемых зданий в районах с расчетной температурой наружного воздуха ниже –15 °С.

Классификация систем вентиляции — вентиляция дома и квартиры от Blizzard Lufttechnik

По характеру воздухообмена

Естественная. Оборудуется без использования электродвигателей, вентиляторов и осуществляется под влиянием естественных факторов — изменений давления на разной высоте, несовпадения температур воздуха в помещении и на улице, ветрового давления.

Среди главных достоинств естественной системы вентиляции дома можно выделить дешевизну, простоту монтажа и надежность, которые вызваны отсутствием электрооборудования.

Механическая или искусственная. Используется тогда, когда естественной вентиляции недостаточно. В таких системах применяется оборудование и приборы (фильтры, вентиляторы, воздухонагреватели и т. д.), которые позволяют перемещать, нагревать и очищать воздух. Искусственная вентиляция может производить операции с воздухом в помещении независимо от того, какие условия на улице.

По направлению движения воздуха

Приточная вентиляция. Она необходима для подачи нового воздуха в помещение. В зависимости от сложности системы вентиляции квартиры, он может нагреваться и очищаться от пыли.

Вытяжная вентиляция. Помогает удалять из помещения нагретый или загрязненный воздух. Традиционно в квартирах и домах устанавливают как приточную, так и вытяжную системы вентиляции.

По охвату

Местная вентиляция. Подает свежий воздух на определенные места (является местной приточной вентиляцией) или удаляет загрязненный воздух, играя роль местной вытяжной вентиляции. Такой тип систем применяется, когда существует локализация выделения вредных веществ и необходимо предотвратить их распространение. В данном случае местная вентиляция может быть довольно эффективной, к тому же она сравнительно недорога, что позволяет успешно использовать ее на производстве.

Общеобменная вентиляция. По сравнению с местной, используется для обеспечения вентиляции всей площади помещения. Такая система может быть как приточной, так и вытяжной. В первом случае, как правило, она монтируется с подогревом. В ней также организуется фильтрация приточного воздуха, что свидетельствует о необходимости установки механических вентиляционных приборов. Второй вариант монтажа таких систем может быть проще первого, так как нет необходимости в обработке воздуха. Достаточно установить вентилятор в стене или окне.

Вентиляционные системы. Типы и классификация систем вентиляции.

Вентиляция — это организованный воздухообмен, предназначенный для создания благоприятной для здоровья человека среды, отвечающей требованиям технологических процессов, сохранности оборудования, материалов, изделий и т. Д.

В зависимости от способа создания движения воздуха системы вентиляции делятся на естественные (гравитационные) и искусственные (с механическим воздействием), по назначению — на приливные, вытяжные и смешанные системы вентиляции; На обслуживаемой территории системы вентиляции имеются теплообменники местного и общего назначения, а по конструкции — канальные и неканальные системы вентиляции.

Проектирование системы вентиляции с естественной стимуляцией осуществляется в тех случаях, когда нормируемые параметры воздушной среды в помещении могут быть обеспечены за счет гравитационного или ветрового давления и когда наружный воздух не требует предварительной обработки (очистки , обогрев, охлаждение, увлажнение и т. д.). Когда соответствующие параметры воздуха не могут быть достигнуты таким способом, необходимо проектировать и устанавливать системы механической вентиляции или смешанные системы, в которых используется соответствующее оборудование, компоненты и, в зависимости от их конструктивного исполнения, вентиляционные отверстия систем вентиляции.

Виды систем вентиляции

Когда места выброса вредных веществ (дым, пыль, тепло, газы, пары и т. Д.) Локализованы в помещении и нельзя допускать их распространения по помещению, применяется местная вытяжная вентиляция. В помещениях с повышенным содержанием вредных веществ или тепла для обеспечения требуемых параметров воздуха на рабочем месте применяется локальная приточная вентиляция .

Общие вытяжные системы вентиляции равномерно удаляют воздух из всего помещения, а баки с обычным топлением — подают и распределяют воздух по всему объему помещения.Если подаваемый воздух частично смешивается с воздухом, удаляемым из помещения, то такие системы называются приточно-рециркуляционной .

Имеются различные органы управления и автоматика для контроля параметров подаваемого в помещение воздуха (температура, влажность), контроля его количества, защиты оборудования от перегрева или размораживания. — регуляторы, преобразователи частоты, различные датчики. Новейшие технологии позволяют поддерживать параметры воздуха в помещении в полностью автоматическом режиме.

Классификация механических вентиляторов и режимов вентиляции

Модели взаимодействия пациента и вентилятора

Чтобы понять, как можно управлять аппаратом, чтобы заменить или дополнить естественную функцию дыхания, нам нужно сначала кое-что понять о механике дыхания. само дыхание. Изучение механики имеет дело с силами, перемещениями и скоростью изменения перемещения. В физиологии сила измеряется как давление (давление = сила / площадь), смещение как объем (объем = площадь × смещение) и соответствующая скорость изменения как расход [средний расход = Δvolume / Δtime; мгновенный расход () = dv / dt , производная объема по времени].В частности, нас интересует давление , необходимое для того, чтобы вызвать поток газа в дыхательные пути и увеличить объем легких.

Изучение механики дыхания — это, по сути, поиск простых, но полезных моделей механического поведения дыхательной системы. На рис. 2-1 показан процесс, с помощью которого дыхательная система представлена ​​сначала графической моделью, а затем математической моделью, основанной на графической модели.Давление, объем и поток — это измеримые переменные в математической модели, которые изменяются со временем в течение одного вдоха и выдоха. Связь между ними описывается уравнением движения дыхательной системы . 9 Вывод этого уравнения происходит из уравнения баланса сил, которое является выражением третьего закона движения Ньютона (для каждого действия существует равная и противоположная реакция):

Рисунок 2-1

Дыхательная система часто моделируется как единое сопротивление потоку (представляющее эндотрахеальную трубку и дыхательные пути), соединенное с эластичной камерой (представляющей легкие и грудную стенку).Поток через дыхательные пути создается за счет давления в дыхательных путях (давление в отверстии дыхательных путей минус давление в легких). Расширение эластичной камеры происходит за счет трансторакального давления (давление в легких минус давление на поверхность тела). Транспираторное давление (давление в отверстии дыхательных путей за вычетом давления на поверхности тела) представляет собой сумму этих двух давлений и представляет собой общее давление, необходимое для создания вдоха. Манометр «давления в дыхательных путях» на аппарате ИВЛ с положительным давлением показывает давление на дыхательных путях.

где P TR — давление на дыхательных путях (т. Е. Давление в отверстии дыхательных путей минус давление на поверхности тела), P E — давление, вызванное упругой отдачей (упругая нагрузка), а P R давление, вызванное сопротивлением потоку (резистивная нагрузка).

Транспираторное давление может иметь два компонента: один создается вентилятором (Pvent), а другой — дыхательными мышцами (Pmus). Давление упругой отдачи является произведением упругости ( E = Δ давление / Δ объема) и объема.Резистивное давление — это произведение сопротивления (R = Δ давление / Δ расхода) и расхода. Таким образом, уравнение. (1) может быть расширено, чтобы получить следующее уравнение для вдоха:

Комбинированное давление вентилятора и мышц приводит к тому, что объем и поток поступают к пациенту. (Конечно, мышечное давление может вычитать, а не добавлять к давлению аппарата ИВЛ в случае диссинхронии между пациентом и аппаратом ИВЛ, и в этом случае уменьшаются и объем, и подача потока.) Давление, объем и поток являются функциями времени и называются переменными. . Все они измеряются относительно их значений в конце срока годности. Предполагается, что эластичность и сопротивление остаются постоянными и называются параметрами .

Для пассивного выдоха, как вентилятор, так и мышечное давление отсутствуют, поэтому уравнение. (2) становится

Знак минус в левой части уравнения указывает поток в направлении выдоха. Это уравнение также показывает, что поток пассивного выдоха создается за счет энергии, хранящейся в эластичном отсеке (т.е.э., легкие и грудная стенка) во время вдоха.

Уравнение (2) показывает, что если дыхательные мышцы пациента не работают, мышечное давление равно нулю, и вентилятор должен создавать все давление для вдоха. С другой стороны, вентилятор не нужен для нормального самостоятельного дыхания (т. Е. Давление на выходе = 0). Между этими двумя крайностями возможно бесконечное количество комбинаций мышечного давления (т. Е. Усилий пациента) и давления аппарата ИВЛ под общим заголовком «частичная поддержка аппарата ИВЛ».Уравнение движения также дает основу для определения дыхания с вспомогательной поддержкой как дыхания, для которого давление на аппарате ИВЛ поднимается выше базового уровня во время вдоха или падает ниже базового уровня во время выдоха.

В уравнении движения математическая форма любой из трех переменных (т. Е. Давления, объема или расхода как функции времени) может быть предварительно определена, что делает ее независимой переменной, а две другие — зависимыми. переменные. Теперь у нас есть теоретическая основа для классификации вентиляторов как регуляторов давления, объема или потока.Таким образом, во время вентиляции с регулируемым давлением давление является независимой переменной и может принимать форму, скажем, ступенчатой ​​функции (то есть прямоугольной формы волны давления). Формы кривых объема и потока для пассивной респираторной системы ( P mus = 0) зависят от формы волны давления, а также параметров сопротивления и податливости. С другой стороны, во время вентиляции с регулируемым объемом мы можем указать форму кривой объема, сделав переменные, зависящие от потока и давления.То же самое относится и к регулятору потока. Заметными исключениями являются межлегочная перкуссионная вентиляция и высокочастотная колебательная вентиляция, которые контролируют только продолжительность импульсов потока; результирующие импульсы давления в дыхательных путях, а также фактические потоки и объемы вдоха зависят от мгновенных значений импеданса дыхательной системы. Поскольку ни давление, ни объем, ни поток в уравнении движения не определены заранее, мы бы классифицировали этот тип устройства как «контроллер времени».”

Из предыдущего обсуждения следует, что любой мыслимый вентилятор может одновременно управлять только одной переменной: давлением, объемом или потоком. Поскольку объем и расход являются обратными функциями друг друга, мы можем упростить наше обсуждение и рассматривать только давление и объем в качестве управляющих переменных . Я расскажу позже в разделе «Режимы вентиляции», как именно работают системы управления вентилятором. Мы увидим, что аппарат ИВЛ может быстро переключаться с одной управляющей переменной на другую не только от вдоха к дыханию, но даже во время одного вдоха.

Поскольку дыхание является периодическим событием, аппарат ИВЛ должен иметь возможность управлять рядом переменных в течение дыхательного цикла (т. Е. Временем от начала одного вдоха до начала следующего). Мушин и др. [10] предложили разделить этот временной промежуток на четыре фазы: переход от истечения к вдохновению, вдохновение, изменение от вдохновения к истечению и истечение срока. Это соглашение полезно для изучения того, как аппарат ИВЛ запускает, поддерживает и останавливает вдох и что он делает между вдохами.Конкретная переменная измеряется и используется для запуска, поддержания и завершения каждой фазы. В этом контексте давление, объем, расход и время называются фазовыми переменными . 11 На рис. 2-2 показаны критерии определения фазовых переменных.

Рисунок 2-2

Критерии определения фазовых переменных во время дыхания с помощью аппарата ИВЛ.

Все вентиляторы измеряют одну или несколько переменных, связанных с уравнением движения (т.е. давление, объем, расход или время). Вдохновение начинается, когда одна из этих переменных достигает заданного значения. Таким образом, интересующая переменная считается инициирующей, или триггером , переменной . Время — это триггерная переменная, когда аппарат ИВЛ начинает вдох с заданной частотой независимо от спонтанных усилий пациента. Давление является триггерной переменной, когда аппарат ИВЛ обнаруживает падение базового давления, вызванное усилием вдоха пациента, и начинает вдох независимо от установленной частоты.Поток или объем — это триггерные переменные, когда аппарат ИВЛ определяет инспираторное усилие пациента в форме любого потока объема в легкие.

Запуск по потоку уменьшает работу, которую пациент должен выполнить, чтобы начать вдох. 12 Это так, потому что работа пропорциональна объему, который пациент вдохнул, умноженному на изменение базового давления, необходимое для запуска. Срабатывание по давлению требует некоторого изменения давления и, следовательно, неснижаемого объема работы для срабатывания. Однако при запуске по потоку или объему базовое давление не должно изменяться, и теоретически пациенту не нужно выполнять какие-либо действия на аппарате ИВЛ для запуска.

Усилие пациента, необходимое для запуска вдоха, определяется настройкой чувствительности аппарата ИВЛ. Некоторые аппараты ИВЛ указывают чувствительность качественно («мин.» Или «макс.»). В качестве альтернативы аппарат ИВЛ может определять порог срабатывания количественно (например, на 5 см вод.ст. ниже исходного уровня). Как только триггерная переменная сигнализирует о начале вдоха, всегда есть небольшая задержка, прежде чем поток к пациенту начнется. Эта задержка называется временем отклика и является вторичной по отношению ко времени обработки сигнала и механической инерции приводных механизмов.Для аппарата ИВЛ важно иметь короткое время отклика, чтобы поддерживать оптимальную синхронизацию с усилием вдоха пациента.

Здесь цель означает ограничение величины переменной во время вдоха. Целевая переменная — это переменная, которая может достичь и поддерживать предварительно установленный уровень до того, как вдохновения закончится (т. Е. Не закончится вдохновение). Давление, поток или объем могут быть целевыми переменными, и фактически все они могут быть активны для одного вдоха (например,g., используя функцию P max на аппарате ИВЛ Dräger). Обратите внимание, что время не может быть целевой переменной, потому что указание времени вдоха приведет к прекращению вдохновения, нарушая предыдущее определение. Проницательные читатели могут заметить, что в прошлом я использовал термин предел , а здесь я использовал цель . Это было сделано для согласования с использованием Международной организацией по стандартизации термина предел применительно только к аварийным ситуациям.

Клиницисты часто путают целевые переменные с переменными цикла.Для цикл означает «положить конец вдохновению». Переменная цикла всегда завершает вдохновение. Целевая переменная не прекращает вдохновение; он устанавливает только верхнюю границу давления, объема или расхода (рис. 2-3).

Рисунок 2-3

На этом рисунке показано различие между терминами , цель, и цикл. A. Вдохновение ориентировано на давление и циклично по времени. B. Поток является целевым, а объем — нет, а вдох — это объемный цикл. C. И объем, и поток являются целевыми, а вдох — цикличным во времени. (Воспроизведено с разрешения Chatburn.6)

Фаза вдоха всегда заканчивается, когда какая-либо переменная достигает заданного значения. Переменная, которая измеряется и используется для завершения вдохновения, называется переменной цикла . Переменная цикла может быть давлением, объемом, расходом или временем. На некоторых аппаратах ИВЛ также доступна ручная езда на велосипеде.

Когда вентилятор настроен на цикл давления, он обеспечивает поток до тех пор, пока не будет достигнуто заданное давление, после чего поток на вдохе остановится и начнется поток на выдохе.Чаще всего циклическое изменение давления в аппаратах ИВЛ используется для настройки сигналов тревоги.

Когда вентилятор настроен на объемный цикл, он подает поток до тех пор, пока заданный объем не пройдет через регулирующий клапан. По определению, как только установленный объем достигнут, поток вдоха прекращается и начинается поток выдоха. Если выдох не начинается сразу после остановки инспираторного потока, то была установлена ​​задержка вдоха, и вентилятор, по определению, циклически переключается по времени (см.рис.2-3). Обратите внимание, что объем, который проходит через клапан управления выходом вентилятора, никогда не бывает в точности равным объему, подаваемому пациенту, из-за объема, сжатого в контуре пациента. Некоторые аппараты ИВЛ используют датчик на Y-образном соединителе (например, Dräger Evita 4 с неонатальным контуром) для более точного измерения дыхательного объема. Другие измеряют объем в какой-то момент внутри аппарата ИВЛ, и оператор должен знать, компенсирует ли аппарат сжатый газ, по показаниям дыхательного объема.

Когда вентилятор настроен на цикл потока, он подает поток, пока не будет достигнут заданный уровень. Затем поток останавливается, и начинается истечение срока. Чаще всего чередование потоков применяется в режиме поддержки давлением. В этом режиме регулируемой переменной является давление, и вентилятор обеспечивает поток, необходимый для достижения целевого давления на вдохе. При этом поток начинается с относительно высокого значения и экспоненциально затухает (при условии, что дыхательные мышцы пациента неактивны после срабатывания триггера).Как только поток снизился до относительно низкого значения (например, 25% от пикового потока, обычно установленного производителем), вдох прекращается. Производители часто устанавливают порог цикла немного выше нуля, чтобы время вдоха не увеличивалось настолько, что синхронизация пациента ухудшалась. На некоторых аппаратах ИВЛ пороговое значение цикла потока может регулироваться оператором для улучшения синхронности с пациентом. Увеличение порога цикла потока уменьшает время вдоха и наоборот.

Цикл по времени означает, что поток выдоха начинается, потому что истек предустановленный интервал времени вдоха.

Базовая переменная — это параметр, управляемый во время истечения срока. Хотя давление, объем или поток могут служить в качестве исходных переменных, регулирование давления является наиболее практичным и реализуется всеми современными вентиляторами. Базовое давление или давление выдоха всегда измеряется и устанавливается относительно атмосферного давления. Таким образом, когда мы хотим, чтобы базовое давление равнялось атмосферному давлению, мы устанавливаем его равным нулю. Когда мы хотим, чтобы базовое давление превышало атмосферное, мы устанавливаем положительное значение, называемое положительное давление в конце выдоха (ПДКВ).

Типы систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха | IntechOpen

1. Введение

Система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) разработана с учетом экологических требований, касающихся комфорта людей и технологического процесса.

Системы HVAC больше используются в различных типах зданий, таких как промышленные, коммерческие, жилые и институциональные здания. Основная задача системы HVAC заключается в обеспечении теплового комфорта людей, находящихся в помещении, путем регулирования и изменения условий наружного воздуха в соответствии с желаемыми условиями в жилых зданиях [1].В зависимости от внешних условий наружный воздух втягивается в здания и нагревается или охлаждается перед тем, как он распределяется по жилым помещениям, затем он выбрасывается в окружающий воздух или повторно используется в системе. Выбор систем HVAC в данном здании будет зависеть от климата, возраста здания, индивидуальных предпочтений владельца здания и проектировщика проекта, бюджета проекта, архитектурного дизайна зданий [1] .

Системы HVAC можно классифицировать в соответствии с необходимыми процессами и процессом распределения [2].Необходимые процессы включают процесс нагрева, процесс охлаждения и процесс вентиляции. Могут быть добавлены другие процессы, такие как увлажнение и осушение. Этот процесс может быть достигнут с помощью подходящего оборудования HVAC, такого как системы отопления, системы кондиционирования воздуха, вентиляторы и осушители. Системы HVAC нуждаются в распределительной системе для подачи необходимого количества воздуха с желаемыми условиями окружающей среды. Система распределения в основном различается в зависимости от типа хладагента и способа подачи, например оборудования для обработки воздуха, фанкойлов, воздуховодов и водопроводных труб.

Объявление

2. Выбор системы HVAC

Выбор системы зависит от трех основных факторов, включая конфигурацию здания, климатические условия и желание владельца [2]. Инженер-проектировщик отвечает за рассмотрение различных систем и рекомендации более чем одной системы для достижения цели и удовлетворения владельца здания. Можно рассмотреть некоторые критерии, такие как изменение климата (например, температура, влажность и давление в помещении), емкость здания, требования к пространству, стоимость, например капитальные затраты, эксплуатационные расходы и затраты на техническое обслуживание, анализ жизненного цикла, а также надежность и гибкость.

Однако выбор системы имеет некоторые ограничения, которые необходимо определить. Эти ограничения включают доступную мощность в соответствии со стандартами, конфигурацию здания, доступное пространство, строительный бюджет, доступный источник коммунальных услуг, отопление и охлаждение здания.

Объявление

3. Основные компоненты системы HVAC

Основные компоненты или оборудование системы HVAC, которая подает кондиционированный воздух для удовлетворения теплового комфорта помещения и людей и достижения качества воздуха в помещении, перечислены ниже [3]:

1. Приточная камера смешанного воздуха и регулировка наружного воздуха

2. Воздушный фильтр

3. Приточный вентилятор

4. Вытяжные или разгрузочные вентиляторы и выпускное отверстие для воздуха

5. Воздухозаборник наружного воздуха

6. 
   903 Воздуховоды Терминальные устройства

7. Система возвратного воздуха

8. Змеевики нагрева и охлаждения

9. Автономный блок нагрева или охлаждения

10. Градирня

11. Котел

12. 
    30 Контроллер

13. Оборудование для увлажнения и осушения

Объявление

4.Классификация систем HVAC

Основная классификация систем HVAC — центральная система и децентрализованная или локальная система. Типы системы зависят от адресации к месту расположения основного оборудования, которое должно быть централизовано как кондиционирование всего здания в целом или децентрализовано как отдельное кондиционирование определенной зоны как части здания. Следовательно, система распределения воздуха и воды должна быть спроектирована на основе классификации системы и расположения основного оборудования. Критерии, упомянутые выше, также должны применяться при выборе между двумя системами.В таблице 1 показано сравнение центральной и локальной систем по критериям выбора [3, 4].

Критерии	Центральная система	Децентрализованная система
Требования к температуре, влажности и давлению в помещении	Выполнение любого или всех проектных параметров	Выполнение конструкции параметры
Требования к емкости
Резервирование	Резервное оборудование предназначено для поиска и устранения неисправностей и технического обслуживания	Нет резервного или резервного оборудования
Особые требования	Оборудование с кондиционированием площадь, прилегающая к зданию или удаленная от него Установка вторичного оборудования для распределения воздуха и воды, требующего дополнительных затрат
Первоначальные затраты
Эксплуатационные расходы
Расходы на техническое обслуживание	Доступ к помещению с оборудованием для обслуживания и сохранения оборудования в отличном состоянии, что снижает затраты на обслуживание	Доступ к оборудованию, которое должно быть размещено в подвале или жилом помещении.Однако установка крыши затруднена из-за плохой погоды
Надежность	Центральное системное оборудование может быть привлекательным преимуществом с учетом его длительного срока службы	Надежное оборудование, хотя расчетный срок службы оборудования может быть меньше
Гибкость	Выбор резервного оборудования в качестве альтернативного источника отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или резервного питания	Размещено во многих местах для большей гибкости

Таблица 1.

Сравнение центральной и местной систем HVAC.

Объявление

5. Системные требования HVAC

Четыре требования являются базовыми для любых систем HVAC [4]. Им требуется основное оборудование, необходимое пространство, распределение воздуха и трубопроводы, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1.

Горизонтальное иерархическое представление требований к системе HVAC.

Первичное оборудование включает отопительное оборудование, такое как паровые котлы и водогрейные котлы для обогрева зданий или помещений, оборудование для подачи воздуха в виде комплектного оборудования для подачи кондиционированного вентиляционного воздуха с помощью центробежных вентиляторов, осевых вентиляторов, пробковых или нагнетательных вентиляторов, а также холодильное оборудование, которое доставляет в космос охлажденный или кондиционированный воздух.Он включает в себя охлаждающие змеевики на основе воды из чиллеров или хладагентов из процесса охлаждения.

Необходимое пространство необходимо для того, чтобы сделать систему HVAC центральной или местной. Для этого требуются следующие пять помещений:

1. Помещения с оборудованием: поскольку общие требования к механическому и электрическому пространству составляют от 4 до 9% от общей площади здания. Предпочтительно располагаться в центре здания, чтобы уменьшить протяженность и размеры длинных каналов, труб и каналов, упростить компоновку шахт и централизованное обслуживание и эксплуатацию.

2. Объекты HVAC: отопительное и холодильное оборудование требует многих помещений для выполнения своих основных задач по обогреву и охлаждению здания. Для отопительного оборудования требуются котельные, насосы, теплообменники, оборудование для понижения давления, управляющие воздушные компрессоры и прочее оборудование, а для холодильного оборудования требуются чиллеры или градирни для больших зданий, водяные насосы конденсаторов, теплообменники, системы кондиционирования воздуха. оборудование, управляющие воздушные компрессоры и прочее оборудование.При проектировании аппаратных помещений для размещения обеих частей оборудования следует учитывать размер и вес оборудования, установку и техническое обслуживание оборудования, а также действующие нормативы, касающиеся критериев воздуха для горения и воздуха для вентиляции.

3. Вентиляторные помещения содержат вентиляторное оборудование HVAC и другое разное оборудование. Помещения должны учитывать размер установки и снятия валов и змеевиков вентиляторов, замены и обслуживания. Размер вентиляторов зависит от требуемой скорости воздушного потока для кондиционирования здания и может быть централизованным или локализованным в зависимости от доступности, местоположения и стоимости.Желательно иметь свободный доступ к наружному воздуху.

4. Вертикальный вал: обеспечивает пространство для распределения воздуха и распределения воды и пара. Распределение воздуха включает воздуховоды для приточного, вытяжного и возвратного воздуха. Распределение труб включает подачу горячей воды, охлажденной воды, воды в конденсатор и пар, а также возврат конденсатора. Вертикальная шахта включает в себя другие механические и электрические распределительные устройства для обслуживания всего здания, включая водопроводные трубы, противопожарные трубы и электрические каналы / туалеты.

5. Доступ к оборудованию: помещение с оборудованием должно позволять перемещение большого и тяжелого оборудования во время установки, замены и обслуживания.

Распределение воздуха предполагает наличие воздуховодов, по которым кондиционированный воздух доставляется в нужную зону прямым, бесшумным и экономичным способом. Распределение воздуха включает в себя воздухораспределительные устройства, такие как решетки и диффузоры, для подачи приточного воздуха в помещение с низкой скоростью; оконечные устройства с приводом от вентилятора, в которых используется встроенный вентилятор для подачи воздуха в помещение; оконечные устройства с переменным расходом воздуха, которые доставляют в помещение переменное количество воздуха; оконечные устройства всасывания воздуха, которые контролируют первичный воздух, нагнетают возвратный воздух и распределяют смешанный воздух в помещении; и оконечные устройства для впуска воздуха-воды, которые содержат катушку в потоке впускного воздуха.Все воздуховоды и трубопроводы должны быть изолированы, чтобы предотвратить потери тепла и сэкономить энергию здания. Также рекомендуется, чтобы в зданиях было достаточно места под потолком для размещения воздуховодов в подвесном потолке и плите перекрытия, и чтобы их можно было использовать в качестве приточной камеры для возвратного воздуха, чтобы уменьшить количество обратных воздуховодов.

Система трубопроводов используется для прямой, бесшумной и доступной подачи хладагента, горячей воды, охлажденной воды, пара, газа и конденсата к оборудованию HVAC и от него. Системы трубопроводов можно разделить на две части: трубопровод в центральном аппаратном помещении завода и трубопровод подачи.Трубопроводы HVAC могут быть изолированы, а могут и не быть изолированы в соответствии с существующими нормативами.

Объявление

6. Центральные системы HVAC

Центральная система HVAC может обслуживать одну или несколько тепловых зон, а ее основное оборудование расположено за пределами обслуживаемой зоны (зон) в подходящем центральном месте, внутри, наверху или рядом с здание [4, 5]. Центральные системы должны кондиционировать зоны с их эквивалентной тепловой нагрузкой. Центральные системы HVAC будут иметь несколько контрольных точек, таких как термостаты для каждой зоны.Среда, используемая в системе управления для обеспечения тепловой энергии, подклассифицирует центральную систему HVAC, как показано на рисунке 2.

Рисунок 2.

Горизонтальное иерархическое представление основных типов центральных систем HVAC.

Средой передачи тепловой энергии может быть воздух, вода или и то, и другое, которые представляют собой воздушные системы, воздушно-водяные системы, водные системы. Кроме того, центральные системы включают тепловые насосы с водяным источником и панели отопления и охлаждения. Все эти подсистемы обсуждаются ниже.Центральная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха имеет комбинированные устройства в вентиляционной установке, как показано на рисунке 3, которая содержит вентиляторы приточного и возвратного воздуха, увлажнитель, змеевик повторного нагрева, охлаждающий змеевик, змеевик предварительного нагрева, смесительную камеру, фильтр и наружный воздух.

Рисунок 3.

Расположение оборудования для центральной системы HVAC.

6.1. Воздушные системы

Средой передачи тепловой энергии через системы доставки в здание является воздух. Все воздушные системы можно подразделить на одну зону и многозонную, скорость воздушного потока для каждой зоны — постоянный объем воздуха и переменный объем воздуха, конечный повторный нагрев и двойной воздуховод [5].

6.1.1. Одиночная зона

Одиночная зона системы состоит из вентиляционной установки, источника тепла и источника охлаждения, распределительных воздуховодов и соответствующих устройств подачи. Приточно-вытяжные агрегаты могут быть полностью интегрированы там, где имеются источники тепла и охлаждения, или раздельными, если источник тепла и холода отделены. Интегрированный блок, как правило, устанавливается на крыше и подключается к воздуховодам для доставки кондиционированного воздуха в несколько помещений с одной и той же тепловой зоной. Основным преимуществом однозонных систем является простота конструкции и обслуживания, а также низкая первоначальная стоимость по сравнению с другими системами.Однако его главный недостаток — это обслуживание одной тепловой зоны при неправильном применении.

В однозонной системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха одно устройство управления, такое как термостат, расположенное в зоне, управляет работой системы, как показано на рисунке 4. Управление может быть плавным или двухпозиционным, чтобы соответствовать требуемой тепловой нагрузке. единой зоны. Этого можно достичь, регулируя мощность источника нагрева и охлаждения в собранном блоке.

Рисунок 4.

Воздушная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для одной зоны.

Хотя несколько зданий могут быть единой тепловой зоной, одну зону можно найти в нескольких приложениях. Односемейные жилые дома можно рассматривать как системы с одной зоной, в то время как другие типы жилых домов могут включать различную тепловую энергию в зависимости от рода занятий и структуры здания. Перемещение людей влияет на тепловую нагрузку здания, что приводит к разделению здания на несколько отдельных зон для обеспечения требуемых условий окружающей среды. Это можно наблюдать в больших жилых домах, где две (или более) системы с одной зоной могут использоваться для обеспечения теплового зонирования.В малоэтажных квартирах каждый квартирный блок может быть оборудован отдельной однозонной системой. Многие крупные одноэтажные здания, такие как супермаркеты, магазины уцененных товаров, могут быть эффективно кондиционированы с помощью ряда систем с одной зоной. Большие офисные здания иногда образуются серией отдельных систем с одной зоной.

6.1.2. Многозонный

В многозонной системе с полным воздухом отдельные воздуховоды приточного воздуха предусмотрены для каждой зоны в здании. Холодный воздух и горячий (или возвратный) воздух смешиваются в приточно-вытяжной установке для достижения тепловых требований каждой зоны.В определенной зоне есть кондиционированный воздух, который не может быть смешан с воздухом других зон, и для всех нескольких зон с различными тепловыми требованиями требуются отдельные приточные каналы, как показано на Рисунке 5. Многозонная система кондиционирования воздуха состоит из блока обработки воздуха с параллельные пути потока через охлаждающие змеевики и нагревательные змеевики и внутренние смесительные заслонки. Рекомендуется, чтобы одна многозонная зона обслуживала максимум 12 зон из-за физических ограничений на соединения воздуховодов и размер заслонки. Если требуется больше зон, можно использовать дополнительные кондиционеры.Преимущество многозонной системы состоит в том, чтобы адекватно кондиционировать несколько зон без потерь энергии, связанных с конечной системой повторного нагрева. Однако утечка между палубами кондиционера может снизить энергоэффективность. Главный недостаток — необходимость в нескольких приточных воздуховодах для обслуживания нескольких зон.

Рисунок 5.

Воздушная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха для нескольких зон.

6.1.3. Терминальный повторный нагрев

Терминальная система повторного нагрева — это многозонная система, которая учитывает адаптацию однозонной системы, как показано на Рисунке 6.Это может быть выполнено путем добавления нагревательного оборудования, такого как змеевик с горячей водой или электрический змеевик, на выходе из приточного воздуха от вентиляционных установок около каждой зоны. Каждая зона контролируется термостатом для регулировки тепловой мощности нагревательного оборудования в соответствии с тепловым режимом. Приточный воздух от приточно-вытяжных установок охлаждается до самой низкой точки охлаждения, а конечный повторный нагрев добавляет требуемую тепловую нагрузку. Преимущество терминального повторного нагрева заключается в гибкости и его можно устанавливать или снимать с учетом изменений зон, что обеспечивает лучший контроль тепловых условий в нескольких зонах.Однако конструкция терминального повторного нагрева не является энергоэффективной системой, потому что значительное количество чрезвычайно охлаждающего воздуха не требуется регулярно в зонах, что можно рассматривать как бесполезную энергию. Поэтому энергетические нормы и стандарты регулируют использование систем повторного нагрева.

Рисунок 6.

Одноканальная система с оконечными устройствами повторного нагрева и байпасными блоками.

6.1.4. Двойной воздуховод

Двойная воздуховодная система представляет собой модификацию многозонной концепции с терминальным управлением.Центральная вентиляционная установка обеспечивает два кондиционированных воздушных потока, таких как холодная палуба и горячая палуба, как показано на Рисунке 7. Эти воздушные потоки распределяются по всей площади, обслуживаемой вентиляционной установкой, в отдельных и параллельных каналах. Каждая зона имеет клеммную смесительную коробку, управляемую зонным термостатом для регулировки температуры приточного воздуха путем смешивания приточного холодного и горячего воздуха. Этот тип системы сведет к минимуму недостатки предыдущих систем и станет более гибким за счет использования терминального управления.

Рис. 7.

Двухканальная система отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

6.1.5. Переменный объем воздуха

В некоторых помещениях требуется другой поток приточного воздуха из-за изменений тепловых нагрузок. Таким образом, воздушная система с переменным объемом воздуха (VAV) является подходящим решением для достижения теплового комфорта. Предыдущие четыре типа воздушных систем представляют собой системы постоянного объема. Система VAV состоит из центрального кондиционера, который обеспечивает подачу воздуха к клеммной коробке управления VAV, расположенной в каждой зоне, для регулировки объема приточного воздуха, как показано на Рисунке 8.Температура приточного воздуха в каждой зоне регулируется путем изменения расхода приточного воздуха. Основным недостатком является то, что контролируемая скорость воздушного потока может отрицательно влиять на другие соседние зоны с другой или аналогичной скоростью воздушного потока и температурой. Кроме того, в условиях частичной нагрузки в зданиях может потребоваться низкая скорость воздушного потока, что снижает мощность вентилятора, что приводит к экономии энергии. Это также может снизить скорость вентиляции, что может быть проблематичным для системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и повлиять на качество воздуха внутри здания.

Рис. 8.

Воздушные системы HVAC с оконечными устройствами VAV.

6.2. Водяные системы

В полностью водяных системах нагретая и охлажденная вода распределяется из центральной системы в кондиционируемые помещения [4, 5]. Этот тип системы относительно невелик по сравнению с другими типами, потому что в качестве распределительных емкостей используются трубы, а вода имеет более высокую теплоемкость и плотность, чем воздух, поэтому для передачи тепла требуется меньший объем. Системы водяного отопления включают несколько устройств подачи, таких как напольные радиаторы, радиаторы плинтуса, модульные обогреватели и конвекторы.Однако системы, полностью использующие только водяное охлаждение, необычны, например, подвесные балки, установленные в потолке. Основной тип, который используется в зданиях для кондиционирования всего пространства, — это фанкойлы.

6.2.1. Блоки фанкойлов

Блок фанкойлов — это довольно компактный блок, используемый для нагрева и охлаждения змеевиков, циркуляционного вентилятора и соответствующей системы управления, как показано на Рисунке 9. Блок может быть установлен вертикально или горизонтально. Фанкойл может быть размещен в комнате или открыт для людей, поэтому очень важно иметь соответствующую отделку и стиль.В центральных системах фанкойлы подключаются к котлам для нагрева и к чиллерам для охлаждения кондиционируемого помещения. Требуемая температура зоны определяется термостатом, который регулирует поток воды к фанкойлам. Кроме того, пассажиры могут регулировать фанкойлы, регулируя жалюзи приточного воздуха для достижения желаемой температуры. Основным недостатком фанкойлов является вентиляция воздуха, и он может быть решен только в том случае, если фанкойлы подключены к наружному воздуху.Еще один недостаток — уровень шума, особенно в критических местах.

Рисунок 9.

Водная система: фанкойлы.

6.3. Системы «воздух-вода»

Системы «воздух-вода» представлены как гибридная система, объединяющая в себе преимущества как полностью воздушных, так и водяных систем [5]. Объем комбинированного уменьшается, и производится наружная вентиляция, чтобы должным образом кондиционировать желаемую зону. Водяная среда отвечает за передачу тепловой нагрузки в здании на 80–90% за счет нагрева и охлаждения воды, в то время как воздушная среда кондиционирует остальную часть.Есть два основных типа: фанкойлы и индукционные.

6.3.1. Фанкойлы

Фанкойлы для систем воздух-вода аналогичны системам с водяным охлаждением, за исключением того, что приточный воздух и кондиционированная вода подаются в желаемую зону от центральной установки кондиционирования воздуха и центральных систем водоснабжения ( например, бойлеры или чиллеры). Вентиляционный воздух можно отдельно доставлять в пространство или подключать к фанкойлам. Основными типами фанкойлов являются двух- или четырехтрубные системы, как показано на Рисунке 10.

Рис. 10.

Система HVAC «воздух-вода» с использованием фанкойлов с конфигурацией из 4 труб.

6.3.2. Индукционные блоки

Индукционные блоки внешне похожи на фанкойлы, но отличаются внутренне. Индукционный блок индуцирует воздушный поток в помещении через шкаф, используя высокоскоростной воздушный поток от центрального кондиционера, который заменяет принудительную конвекцию вентилятора в фанкойле индукционным эффектом или эффектом плавучести индукционного блока, так как показано на рисунке 11.Это может быть выполнено как смешивание первичного воздуха из центрального блока и вторичного воздуха из комнаты для получения подходящего и кондиционированного воздуха в комнате / зоне.

Рис. 11.

Система ОВКВ воздух-вода с использованием индукционных блоков.

6.4. Водяные тепловые насосы

Водяные тепловые насосы используются для значительной экономии энергии в больших зданиях в экстремально холодную погоду [6]. В здании с различными зонами можно управлять несколькими отдельными тепловыми насосами, так как каждый тепловой насос может управляться в соответствии с контролем зоны.Контур централизованной циркуляции воды может использоваться в качестве источника тепла и радиатора для тепловых насосов. Таким образом, тепловые насосы могут выступать в качестве основного источника отопления и охлаждения. Главный недостаток — отсутствие вентиляции воздуха, как у водопроводных систем, как у фанкойлов. Для процесса отопления бойлер или солнечные коллекторы будут использоваться для подачи тепла в циркуляцию воды, а градирня используется для отвода тепла, собираемого тепловыми насосами, в атмосферу. В этой системе не используются чиллеры или какие-либо холодильные системы.Если в здании требуется одновременный процесс нагрева для зон и процесса охлаждения для других зон, тепловой насос будет перераспределять тепло от одной части к другой без необходимости в работе котла или градирни,

6.5. Панели отопления и охлаждения

Панели отопления и охлаждения устанавливаются на полах, стенах или потолках, где они могут быть источником отопления и охлаждения [7]. Его также можно назвать излучающими панелями. Этот тип системы может быть сконструирован в виде труб или трубок, находящихся внутри поверхности, где охлаждающая или нагревающая среда циркулирует в трубках для охлаждения или нагрева поверхности.Трубки контактируют с прилегающей большой площадью поверхности для достижения желаемой температуры поверхности для процесса охлаждения и нагрева. Процесс теплопередачи происходит в основном за счет режима излучения между людьми и излучающими панелями и в режиме естественной конвекции между воздухом и панелями. Для излучающих панелей пола рекомендуется ограничение температуры в диапазоне 66–84 ° F для достижения теплового комфорта для пассажиров (стандарт ASHRAE 55). Теплые потолочные или стеновые панели можно использовать для охлаждения и обогрева.Температура поверхности должна быть выше температуры точки росы по воздуху, чтобы избежать конденсации на поверхности во время процесса охлаждения. Кроме того, максимальная температура поверхности составляет 140 ° F для уровней потолка на высоте 10 футов и 180 ° F для уровней потолка на высоте 18 футов. Эта температура рекомендуется во избежание чрезмерного нагрева над головами людей.

Установка таких систем часто обходится дороже по сравнению с другими типами, упомянутыми выше, но они могут быть полезными и имеют более низкие эксплуатационные расходы, главным образом из-за ограничения температуры поверхности.Управляющий сигнал подключается к термостату каждой зоны, чтобы управлять температурой среды для кондиционирования пространства. Используемая среда может представлять собой хладагент или воду, смешивающуюся с ингибированным гликолем (антифриз) вместо простой воды, чтобы предотвратить обледенение внутри трубок для процесса охлаждения. Основным преимуществом является отсутствие необходимости в пространстве, всего несколько дюймов для установки панелей и отсутствие скапливания грязи в стандартном потолке или воздуховодах. Доступно множество дизайнов для производства привлекательных панелей.

Объявление

7. Местные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Некоторые здания могут иметь несколько зон или большую единую зону, для чего требуются центральные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, чтобы обслуживать и обеспечивать потребности в тепле [4, 5]. Однако в другом здании может быть одна зона, для которой требуется оборудование, расположенное внутри самой зоны, например, небольшие дома и жилые квартиры. Этот тип системы считается локальными системами HVAC, поскольку каждое оборудование, обслуживающее свою зону, не пересекает границы с другими соседними зонами (например,g., используя кондиционер для охлаждения спальни или электрический обогреватель в гостиной). Следовательно, для одной зоны требуется только одноточечная точка управления, подключенная к термостату, чтобы активировать локальную систему HVAC. В некоторых зданиях есть несколько локальных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в качестве надлежащего оборудования, обслуживающего определенные отдельные зоны и контролируемого посредством одноточечного управления желаемой зоной. Однако эти локальные системы не подключены и не интегрированы с центральными системами, но по-прежнему являются частью крупных систем HVAC, охватывающих все здание.Существует много типов локальных систем HVAC, как показано на Рисунке 12.

Рисунок 12.

Горизонтальное иерархическое представление основных типов локальных систем HVAC.

7.1. Системы местного отопления

Для одной зоны потребуется полный, единый пакет системы отопления, который включает источник тепла и систему распределения. Некоторые примеры включают переносные электрические обогреватели, электрические резистивные плинтусы, камины и дровяные печи, а также инфракрасные обогреватели [8].

7.2. Локальные системы охлаждения

Локальные системы охлаждения могут включать активные системы, такие как системы кондиционирования воздуха, которые обеспечивают охлаждение, правильное распределение воздуха внутри зоны и контроль увлажнения, и естественные системы, такие как конвективное охлаждение в открытом окне, испарительное охлаждение в фонтанах [5 , 6].

7.3. Местные системы вентиляции

Местные системы вентиляции могут быть принудительными с использованием таких устройств, как оконный вентилятор, для обеспечения движения воздуха между наружным помещением и отдельной зоной без изменения теплового режима зоны.Другие системы, используемые для вентиляции, — это устройства для циркуляции воздуха, такие как настольные или лопастные вентиляторы, для улучшения теплового комфорта в помещении, позволяя передавать тепло обычным способом [5, 6].

7.4. Локальные системы кондиционирования воздуха

Локальная система кондиционирования воздуха — это полный комплект, который может содержать источник охлаждения и нагрева, циркуляционный вентилятор, фильтр и устройства управления. Ниже перечислены три основных типа [5, 6].

7.4.1. Оконный кондиционер

Эта система представляет собой комплектное устройство, состоящее из парокомпрессионного холодильного цикла, который содержит компрессор, конденсатор, расширительный клапан и испаритель, а также вентилятор, фильтр, систему управления и корпус.Оконные кондиционеры могут быть установлены в оконных или оконных проемах в стенах зданий и оконных проемах без каких-либо воздуховодов и эффективно распределять охлаждающий или нагревающий воздух внутри кондиционируемого помещения. Кондиционер содержит испаритель и конденсатор, где конденсатор расположен за пределами помещения, а испаритель находится внутри помещения, однако он обслуживает всю отдельную зону с учетом тепловых требований. Процесс нагрева может быть достигнут путем добавления катушки электрического сопротивления в систему кондиционирования воздуха или реверсирования цикла охлаждения для работы в качестве теплового насоса.Многие элементы дизайна созданы для обеспечения эстетической ценности и улучшения качества и отклика.

7.4.2. Кондиционер унитарный

По оснащению аналогичен оконным кондиционерам, но предназначен для коммерческих зданий. Он устанавливается на внешней стене здания и, как правило, расположен рядом с пересечением пола и стены, как показано на Рисунке 13. Каждая отдельная зона будет содержать по одному унитарному кондиционеру, как и в каждой комнате для гостей во многих отелях.

Рисунок 13.

Унитарный кондиционер.

7.4.3. Комплектный крышный кондиционер

Состоит из парокомпрессионного холодильного цикла; источник тепла, такой как тепловой насос и электрическое сопротивление; обработчик воздуха, такой как заслонки, фильтр и вентилятор; и устройства управления, как показано на Рисунке 14. Эта система может быть подключена к воздуховодам и обслуживать большую отдельную зону, которая не может обслуживаться унитарными или оконными кондиционерами.

Рисунок 14.

Компактный крышный кондиционер.

7,5. Сплит-системы

Сплит-системы содержат два центральных устройства [5, 6]: конденсатор, расположенный снаружи, и испаритель, расположенный в помещении. Два устройства соединены трубопроводом для линий хладагента и электропроводкой. Эта система решает некоторые проблемы небольших однозонных систем, поскольку расположение и установка оконных, унитарных или крышных кондиционеров может повлиять на эстетическую ценность и архитектурный дизайн здания.Сплит-системы могут содержать один конденсатор и подключаться к нескольким испарительным установкам для обслуживания нескольких зон, насколько это возможно, при одинаковых условиях или различных условиях окружающей среды.

Объявление

8. Выводы

В этой главе представлены типы систем HVAC. Системы HVAC имеют несколько требований, включая основное оборудование, такое как отопительное оборудование, охлаждающее оборудование и оборудование для доставки; требуемое пространство, такое как помещения HVAC, аппаратная и вертикальная шахта; распределение воздуха; и трубопровод.Типы систем HVAC можно разделить на центральные системы HVAC и локальные системы HVAC. Эта классификация зависит от типов зон и расположения оборудования HVAC. Центральные системы HVAC могут обслуживать несколько или отдельные зоны и располагаться вдали от здания, где требуются распределительные устройства. Их также можно подразделить на воздушные системы HVAC, воздушно-водяные системы, водные системы, тепловые насосы с водным источником и панельные системы отопления и охлаждения. Местные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в основном размещаются внутри или рядом с жилыми помещениями и обслуживают одну единственную зону.В их состав входят локальные системы отопления, локальные системы кондиционирования, местные системы вентиляции и сплит-системы.

Обращение к классам взрывозащиты с вентиляторами и вентиляционными системами

Горючие рабочие места классифицируются (Класс I, II или III и Разделы 1 и 2) в зависимости от типа горючего вещества, присутствия (частое или случайное), уровней накопления и типа работ, проводимых на участке. Поскольку эти факторы непостоянны, различные секции легковоспламеняющегося объекта могут быть классифицированы по-разному.

Фактически, NEC предполагает, что адекватная вентиляция при очень специфических обстоятельствах, условиях и местоположении может привести к тому, что часть классифицированного объекта окажется несекретной. Примеры таких территорий включают части капитальных ремонтных мастерских, ямы, ремонтные мастерские и углеобогатительные фабрики.

Поскольку критерии для использования вентиляции в качестве обходного пути для секретных мест являются требовательными, очень важно полностью понять руководящие принципы NEC, которые лежат в основе этой практики.

Что такое взрывозащищенная вентиляция?

Взрывозащищенная вентиляция — это использование вентиляторов, нагнетателей, вытяжных устройств и вспомогательных принадлежностей соответствующего класса для обеспечения потока воздуха в горючих помещениях.Основная роль этого типа промышленного оборудования заключается в уменьшении накопления легковоспламеняющихся соединений в таких местах, как замкнутые пространства, водостоки, трансформаторные своды и силосы. В отличие от обычных (неклассифицированных) вентиляторов и воздуходувок, взрывозащищенные модели оснащены неискрящими деталями и могут иметь контролируемую температуру поверхности (в основном применимо для мест с классом II) для предотвращения потенциально смертельного возгорания.

Взрывозащищенные решения для воздушного потока могут быть стационарными или переносными, в зависимости от потребностей проекта или местоположения.Вообще говоря, NFPA рекомендует применение систем вентиляции на следующих типах горючих объектов: авиационные ангары (NFPA 409/91), заводы по переработке алюминиевого порошка (NFPA 651/30), энергоустановки на топливных элементах (NFPA 853). и более.

Самыми распространенными секциями горючих зданий, требующих вентиляции, являются полы и потолки. Это связано с тем, что легковоспламеняющиеся соединения либо опускаются, либо поднимаются в зависимости от их молекулярной массы. Имея это в виду, имеет смысл нацеливаться на эти области, чтобы обеспечить минимальное накопление горючих материалов.

Вентиляция и засекреченные / несекретные помещения

Согласно статье 511 NEC ( Коммерческие гаражи, ремонт и хранение ) наличие систем вентиляции может повлиять на классификацию различных секций гаражей для капитального ремонта, гаражей для мелкого ремонта и ям. Прежде чем двигаться дальше, важно подчеркнуть, что стоянки или гаражи не считаются классифицированными территориями, исходя из их соответствующих определений в руководстве NEC (NEC 511.3).

Площадь гаражей капитального ремонта и раздаточных ремонтных мастерских можно разделить на классификацию и без нее, в зависимости от предусмотренной вентиляции (NEC 511-1). В частности, площадь пола в таких помещениях не классифицируется, если при условии вентиляции выполняется минимум четыре воздухообмена в час на каждый квадратный фут площади пола. Если вентиляция в зоне пола не предусмотрена, вся секция классифицируется как класс I, раздел 2 — только до 18 дюймов над полом.

Далее, площадь потолка гаражей капитального ремонта и раздаточных ремонтных мастерских можно считать неклассифицированными, если (NEC 511-2): «вентиляция предусмотрена от не более 18 дюймов.от самой высокой точки потолка до вытяжки из площади потолка со скоростью не менее 1 куб. фут / кв. фут в любое время, когда в здании находятся люди, или когда автомобили, использующие газообразное топливо легче воздуха, припаркованы ниже этой зоны ». Если вентиляция не предусмотрена, зона потолка относится к классу I, разделу 2.

Ямы гаражей для капитального ремонта и раздаточных ремонтных мастерских соответствуют очень строгим рекомендациям NEC — скорее всего, из-за их полуограниченного характера. Если в приямке предусмотрена вентиляция с частотой не менее шести воздухообменов в час, то это место относится к Классу I, Разделу 2.Если вентиляция не предусмотрена, зона относится к Классу I, Разделу 1 (NEC 511-4). Отдельным лицам следует обратить внимание на то, что если площадь пола не классифицирована (на основании приведенных выше руководящих указаний), то яма все равно считается засекреченной.

Обновления NFPA и NEC для правил вентиляции

В соответствии с NFPA 120 (Стандарт для углеобогатительных заводов ), системы вентиляции могут применяться для понижения различных классификаций местоположения на углеобогатительных фабриках до Класса I, Раздела 2.Однако защитное оборудование, используемое для уменьшения присутствия легковоспламеняющихся веществ в окружающей среде, таких как метан, должно соответствовать стандартам установки Класса I, Раздела 1.

Обновление NEC 500.5 (a) за 2017 год предполагает, что участки с аммиаком с постоянной вентиляцией или оборудованные устройствами обнаружения (концентрации не превышающие 150 частей на миллион) могут считаться неклассифицированными.

Соображения

Существует множество факторов, которые следует учитывать при настройке систем вентиляции для обхода классификации в легковоспламеняющихся помещениях.Чтобы обеспечить тщательное удаление или снижение накопления летучих веществ в этой области, люди должны использовать методы воздушного потока, которые учитывают уникальные свойства соединения, присутствующего на участке.

Например, взрывчатые волокна и мухи (класс III) обычно не подвешиваются в воздухе. Эти типы легковоспламеняющихся материалов в основном скапливаются вокруг больших машин. Для сравнения: взрывоопасные газы и пары (класс I), как известно, легко циркулируют по объектам; таким образом, требуются системы вентиляции, которые эффективно устраняют взвешенные (горючие) вещества.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Будьте в курсе новых продуктов, кодов скидок и последних новостей Larson Electronics!

100% конфиденциальность.

Постоянный объем воздуха (CAV) и переменный объем воздуха (VAV)

Хотя системы вентиляции потребляют меньше энергии, чем оборудование для обогрева или кондиционирования воздуха, они в первую очередь влияют на количество воздуха, которое необходимо нагреть или охладить. Следовательно, любое обновление, оптимизирующее воздушный поток, также приводит к экономии на нагреве и охлаждении.Системы вентиляции можно разделить на системы с постоянным объемом воздуха (CAV) и с переменным объемом воздуха (VAV), и в этой статье будут сравниваться оба типа.

• Системы CAV обеспечивают постоянный воздушный поток при переменной температуре.
Системы
• VAV обеспечивают переменный воздушный поток при постоянной температуре.

Как и в любом инженерном решении, при выборе вентиляции CAV или VAV приходится идти на компромисс. В целом системы CAV менее дороги и проще в проектировании и установке, в то время как системы VAV обеспечивают превосходную производительность и экономию энергии при более высоких первоначальных затратах.В большинстве случаев вентиляция VAV — лучший вариант, потому что долгосрочная экономия энергии намного перевешивает дополнительные системные затраты. Однако есть приложения, в которых нагрузка на вентиляцию мало меняется, и рекомендуется CAV, потому что дополнительные функции VAV используются редко.

---

Получите профессиональный дизайн вентиляции и улучшите качество воздуха в помещении.

---

Модернизация системы вентиляции может обеспечить отличную окупаемость инвестиций в Нью-Йорке. Учтите, что вентиляционное оборудование обычно работает от электричества, а цены на киловатт-час в Нью-Йорке одни из самых высоких в стране.Также учтите, что эффективная вентиляция помогает компенсировать два самых высоких расхода энергии в зданиях: отопление помещений и кондиционирование воздуха. Если у вас неисправная система вентиляции, подумайте о ее модернизации, прежде чем вносить какие-либо улучшения в оборудование для отопления и охлаждения — экономия, которую вы можете получить от высокоэффективного чиллера, бойлера или теплового насоса, будет ограничена, если система вентиляции все еще неэффективна. Вы также можете получить крупногабаритное оборудование, если сначала не модернизируете систему вентиляции.

Вентиляция с постоянным объемом воздуха (CAV)

Системы

CAV хорошо подходят для применений, в которых вентиляционная нагрузка постоянна в течение длительных периодов времени.Склады, центры обработки вызовов и производственные мощности, которые работают круглосуточно и без выходных, являются хорошими примерами того, где можно эффективно развернуть CAV — это объекты, где количество людей и требования к вентиляции почти не меняются. CAV-вентиляцию также можно использовать в концертных залах или других площадках для проведения мероприятий, которые используются нерегулярно, но с предсказуемой посещаемостью — система всегда работает с номинальным расходом воздуха, но только тогда, когда объект используется.

Системы вентиляции

CAV можно разделить на три подтипа:

1. Одноканальные системы — это самый простой тип CAV-вентиляции.Единый набор воздуховодов распределяет кондиционированный воздух по внутренним помещениям с использованием общего оборудования для обогрева и охлаждения. Следовательно, этот тип установки может обеспечивать либо обогрев, либо охлаждение, но не то и другое одновременно.
В системах повторного нагрева
2. также используется централизованное механическое оборудование, но змеевики повторного нагрева расположены ниже по потоку в каналах для обслуживания определенных зон. При необходимости эта конфигурация может обеспечивать различную температуру воздуха для отдельных зон.
3. Системы смешанного воздуха имеют два набора воздуховодов: один для обогрева помещения, а другой — для охлаждения.Каждая зона имеет смесительную камеру, в которой встречаются оба воздушных потока, а пропорции теплого и холодного воздуха регулируются в соответствии с требованиями каждой зоны.

Независимо от конкретного подтипа, все системы вентиляции CAV имеют одно и то же ограничение: объем воздушного потока фиксирован, и нет способа уменьшить его, если не требуется полный расчетный поток воздуха. Единственный жизнеспособный метод управления — это периодическая работа вентиляторов с помощью переключателей ВКЛ-ВЫКЛ, но это не является энергоэффективным и вызывает неудобные колебания температуры.Кроме того, системы CAV в целом имеют плохой контроль влажности

Несмотря на недостатки систем вентиляции CAV, у них есть жизнеспособные области применения. В общем, если требования к вентиляции постоянны с течением времени, могут быть развернуты системы CAV. Системы вентиляции VAV не могут сэкономить много энергии, если у них нет шансов уменьшить воздушный поток.

Вентиляция с регулируемым объемом воздуха (VAV)

Системы

VAV обеспечивают превосходную производительность в любом приложении, где вентиляционное оборудование часто подвергается частичной нагрузке.Это относится к подавляющему большинству коммерческих помещений, где нагрузка на людей случайна и постоянно меняется.

Системы

VAV не следует путать с вентиляцией по потребности (DCV). Хотя взаимосвязанные концепции не эквивалентны: DCV заключается в автоматическом регулировании вентиляции в зависимости от присутствия людей, в то время как система VAV позволяет изменять воздушный поток, но управление может быть ручным. Фактически, вентиляция с управлением по потребности также может использоваться в системах CAV, если поток воздуха регулируется в зависимости от количества людей, даже если вентиляционное оборудование всегда работает на 100% мощности в активном состоянии.

Помимо энергоэффективности, система VAV обеспечивает превосходный контроль температуры и влажности. Оборудование также служит дольше, потому что оно не подвержено частым переключениям, как оборудование, использующее элементы управления ВКЛ-ВЫКЛ в системах вентиляции CAV.

Системы

VAV зависят от двух основных элементов в работе:

Коробки

VAV открывают или закрывают воздушную заслонку автоматически в зависимости от температуры воздуха в зоне, которую они обслуживают. Они полезны, когда система VAV обслуживает несколько зон с различными требованиями HVAC.Однако в однозонных системах VAV-бокс тратит впустую энергию, ограничивая воздушный поток; В однозонной системе регуляторы скорости вращения вентилятора могут обеспечивать регулируемый воздушный поток без необходимости использования блока VAV.

Условия эксплуатации отличаются от многозонных систем, где комбинация регуляторов скорости вращения вентилятора и блоков VAV обеспечивает наилучшую производительность.

• Камера VAV для зоны с наибольшим расходом воздуха полностью открыта, чтобы не тратить энергию на потерю давления через воздушную заслонку.
• Другие боксы VAV открываются частично в соответствии с требованиями зон, которые они обслуживают.
• Скорость вентилятора регулируется таким образом, чтобы общий воздушный поток удовлетворял совокупную потребность всех зон (полностью открытый блок VAV плюс все другие частично открытые блоки).

В зданиях с переменной нагрузкой на вентиляцию системы VAV обычно обеспечивают экономию энергии более 30% по сравнению с системами CAV. Лучшая рекомендация — получить профессиональную помощь: если вы работаете с квалифицированными инженерами-проектировщиками, они могут определить конфигурацию системы вентиляции, которая лучше всего работает в вашем здании, и при этом убедиться, что она правильно спроектирована.

Каковы классификации механических вентиляторов с положительным давлением?

Автор

Кристофер Д. Джексон, доктор медицины Факультет, отделение внутренней медицины, Медицинский научный центр Университета Теннесси, Медицинский колледж, Мемфис; Штатный врач, Христианская общественная служба здравоохранения; Врач-штат Баптистская мемориальная больница

Кристофер Д. Джексон, доктор медицины, является членом следующих медицинских обществ: Американского колледжа врачей, Мемфисского медицинского общества, Национальной медицинской ассоциации, Южной медицинской ассоциации

Раскрытие информации: не подлежит разглашению.

Соавтор (ы)

Muthiah P Muthiah, MD, FCCP, D-ABSM Адъюнкт-профессор медицины, отделение легочной и интенсивной терапии и медицины сна, заместитель председателя по внутренней медицине (VA), Медицинский колледж Центра науки о здоровье Университета Теннесси; Директор отделения интенсивной терапии (MICU), Медицинский центр по делам ветеранов Мемфиса

Muthiah P Muthiah, MD, FCCP, D-ABSM является членом следующих медицинских обществ: Американской академии медицины сна, Американского колледжа грудных врачей, США. Торакальное общество, Общество интенсивной терапии

Раскрытие: Ничего не нужно раскрывать.

Специальная редакционная коллегия

Франсиско Талавера, фармацевт, доктор философии Адъюнкт-профессор, Фармацевтический колледж Медицинского центра Университета Небраски; Главный редактор Medscape Drug Reference

Раскрытие информации: Получил зарплату от Medscape за работу. для: Medscape.

Главный редактор

Заб Мосенифар, доктор медицины, FACP, FCCP Джери и Ричард Браверман, заведующий кафедрой легочной медицины и реанимации, профессор и исполнительный заместитель председателя медицинского факультета, медицинский директор Института легких женской гильдии, Медицинский центр Сидарс-Синай, Калифорнийский университет, Лос-Анджелес, Медицинская школа Дэвида Геффена

Заб Мосенифар, доктор медицины, FACP, FCCP является членом следующих медицинских обществ: Американский колледж грудных врачей, Американский колледж врачей, Американская федерация медицинских исследований, Американское торакальное общество

Раскрытие информации : Нечего раскрывать.

Дополнительные участники

Ryland P Byrd, Jr, MD Профессор медицины, Отделение легочных заболеваний и реанимации, Медицинский колледж Джеймса H Quillen, Государственный университет Восточного Теннесси

Ryland P Byrd, Jr, MD является членом следующих медицинских организаций. общества: Американский колледж грудных врачей, Американское торакальное общество

Раскрытие информации: нечего раскрывать.

Томас М. Рой, доктор медицины Начальник отдела легочных заболеваний и реанимации, Медицинский центр по делам ветеранов приюта Куиллен-Маунтин; Профессор медицины отделения легочных заболеваний и реанимации, директор программы стипендий, Медицинский колледж Джеймса Х. Квиллена, Государственный университет Восточного Теннесси

Томас М. Рой, доктор медицины, является членом следующих медицинских обществ: Американский колледж грудных врачей, Американский колледж врачей, Американская медицинская ассоциация, Американское торакальное общество, Южная медицинская ассоциация, Медицинское общество дикой природы

Раскрытие: Ничего не говорится.

Благодарности

Грегг Т. Андерс, DO Медицинский директор, Региональное медицинское управление Грейт-Плейнс, Медицинский центр армии Брук; Клинический адъюнкт-профессор кафедры внутренней медицины, отделение легочных заболеваний, Научный центр здравоохранения Техасского университета в Сан-Антонио

Раскрытие: Ничего не раскрывать.

Олег Васил Гнатюк, директор программы MD , Национальный капитальный консорциум, легочная и реанимационная помощь, Армейский медицинский центр Уолтера Рида; Доцент кафедры медицины Университета медицинских наук

Олег Васил Гнатюк, доктор медицинских наук, является членом следующих медицинских обществ: Американского колледжа грудных врачей, Американского колледжа врачей и Американского торакального общества

Раскрытие: Ничего не нужно раскрывать.

Semaan Georges Kosseifi, MD Научный сотрудник по легочной / реанимации, Государственный университет Восточного Теннесси

Раскрытие: Ничего не нужно раскрывать.

ISO — 91.140.30 — Системы вентиляции и кондиционирования

ISO 3258: 1976 Распределение воздуха и диффузия воздуха — Словарь	95.99	ISO / TC 144
ISO 3649: 1980 Оборудование для очистки воздуха или других газов.	95,99	ISO / TC 142
ISO 5219: 1984 Распределение воздуха и диффузия воздуха — Лабораторные аэродинамические испытания и оценка устройств воздухораспределения	95.99	ISO / TC 144 / SC 1
ISO 5220: 1981 Распределение воздуха и диффузия воздуха — Аэродинамические испытания и номинальные характеристики двух- или одинарных коробок с постоянным и изменяющимся режимом и одинарных воздуховодов	95.99	ISO / TC 144 / SC 2
ISO 5220: 1981 / Добавить 1: 1984 Распределение воздуха и диффузия воздуха — Аэродинамические испытания и номинальные характеристики двух- или одинарных коробок с постоянным и регулируемым потоком и одинарных воздуховодов — Приложение 1: Устройства управления регулируемым первичным расходом с устройством индуцированного потока	95.99	ISO / CS
ISO 5221: 1984 Распределение воздуха и диффузия воздуха — Правила к методам измерения расхода воздуха в вентиляционном канале	95,99	ISO / TC 144 / SC 3
ISO 6242-2: 1992 Строительство зданий — Выражение требований пользователей — Часть 2: Требования к чистоте воздуха	95.99	ISO / TC 205
ISO 6584: 1981 Оборудование для очистки воздуха и других газов. Классификация пылеуловителей.	95,99	ISO / TC 142
ISO 6944-1: 2008 Противопожарная защита. Элементы конструкции здания. Часть 1. Вентиляционные каналы.	90.93	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 6944-1: 2008 / Amd 1: 2015 Противопожарная защита — Элементы конструкции здания — Часть 1: Вентиляционные каналы — Поправка 1	60,60	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 6944-2: 2009 Противопожарная защита — Элементы конструкции здания — Часть 2: Кухонные вытяжные каналы	90.93	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 6944: 1985 Испытания на огнестойкость — Вентиляционные каналы	95,99	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 7244: 1984 Распределение воздуха и диффузия воздуха — Аэродинамические испытания заслонок и клапанов	95.99	ISO / TC 144 / SC 2
ISO 7807: 1983 Распределение воздуха — Прямые круглые воздуховоды из листового металла со спиральным швом замкового типа и прямые прямоугольные воздуховоды из листового металла — Размеры	95.99	ISO / TC 144
ISO 10121-1: 2014 Метод испытаний для оценки характеристик газофазных средств очистки воздуха и устройств для общей вентиляции. Часть 1. Среды очистки воздуха из газовой фазы.	90.93	ISO / TC 142
ISO 10121-2: 2013 Методы испытаний для оценки характеристик газофазных воздухоочистителей и устройств для общей вентиляции — Часть 2: Газофазные воздухоочистные устройства (GPACD)	90.93	ISO / TC 142
ISO / DIS 10121-3 Методы испытаний для оценки характеристик газофазных воздухоочистителей и устройств для общей вентиляции — Часть 3: Система классификации GPACD, применяемых для обработки наружного воздуха	40.99	ISO / TC 142
ISO 10294-1: 1996 Испытания на огнестойкость. Противопожарные клапаны для систем распределения воздуха. Часть 1. Метод испытаний.	95,99	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 10294-1: 1996 / Amd 1: 2014 Испытания на огнестойкость. Противопожарные клапаны для систем распределения воздуха. Часть 1. Метод испытаний. Поправка 1.	95.99	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 10294-2: 1999 Испытания на огнестойкость — Противопожарные клапаны для систем распределения воздуха — Часть 2: Классификация, критерии и область применения результатов испытаний	95.99	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 10294-3: 1999 Испытания на огнестойкость. Противопожарные клапаны для систем распределения воздуха. Часть 3: Руководство по методу испытаний.	95,99	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 10294-4: 2001 Испытания на огнестойкость — Противопожарные клапаны для систем распределения воздуха — Часть 4: Испытание механизма теплового расцепления	95.99	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 10294-4: 2001 / Amd 1: 2014 Испытания на огнестойкость — Противопожарные клапаны для систем распределения воздуха — Часть 4: Испытание механизма теплового размыкания — Поправка 1: Особые требования к характеристикам механизма теплового размыкания, основанные на характеристиках механизма теплового размыкания, использованного в испытательном образце ISO 10294-1	95.99	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 10294-5: 2005 Испытания на огнестойкость — Противопожарные клапаны для систем распределения воздуха — Часть 5: Вспыхивающие противопожарные клапаны	90,93	ISO / TC 92 / SC 2
ISO 15714: 2019 Метод оценки дозы УФ-излучения для переносимых по воздуху микроорганизмов, проходящих через устройства для бактерицидного ультрафиолетового облучения внутри канала	60.60	ISO / TC 142
ISO 15727: 2020 Устройства UV-C — Измерение мощности УФ-лампы	60,60	ISO / TC 142
ISO 15858: 2016 Устройства UV-C — Информация по безопасности — Допустимое воздействие на человека	90.20	ISO / TC 142
ISO 15957: 2015 Испытательная пыль для оценки оборудования для очистки воздуха	90,60	ISO / TC 142
ISO 16170: 2016 Методы испытаний на месте высокоэффективных фильтровальных систем на промышленных объектах	90.60	ISO / TC 142
ISO 16890-1: 2016 Воздушные фильтры для общей вентиляции — Часть 1: Технические характеристики, требования и система классификации, основанная на эффективности твердых частиц (ePM)	90.20	ISO / TC 142
ISO 16890-2: 2016 Воздушные фильтры для общей вентиляции — Часть 2: Измерение относительной эффективности и сопротивления воздушному потоку	90,92	ISO / TC 142
ISO / DIS 16890-2 Воздушные фильтры для общей вентиляции — Часть 2: Измерение относительной эффективности и сопротивления воздушному потоку	40.60	ISO / TC 142
ISO 16890-3: 2016 Воздушные фильтры для общей вентиляции — Часть 3: Определение гравиметрической эффективности и сопротивления воздушному потоку в зависимости от массы уловленной испытательной пыли	90.92	ISO / TC 142
ISO 16890-4: 2016 Воздушные фильтры для общей вентиляции — Часть 4: Метод кондиционирования для определения минимальной фракционной эффективности испытания	90,92	ISO / TC 142
ISO / DIS 16890-4 Воздушные фильтры для общей вентиляции — Часть 4: Метод кондиционирования для определения минимальной фракционной эффективности испытания	40.60	ISO / TC 142
ISO 16891: 2016 Методы испытаний для оценки ухудшения характеристик очищаемых фильтрующих материалов	90,93	ISO / TC 142
ISO 21083-1: 2018 Метод испытаний для измерения эффективности фильтрующих материалов для воздуха по отношению к сферическим наноматериалам — Часть 1: Диапазон размеров от 20 нм до 500 нм	60.60	ISO / TC 142
ISO / TS 21083-2: 2019 Метод испытаний для измерения эффективности фильтрующих материалов для воздуха по отношению к сферическим наноматериалам — Часть 2: Диапазон размеров от 3 до 30 нм	60.60	ISO / TC 142
ISO / DIS 21805 Руководство по проектированию, выбору и установке вентиляционных отверстий для защиты структурной целостности корпусов, защищенных системами газового пожаротушения	40.99	ISO / TC 21 / SC 8
ISO / TS 21805: 2018 Руководство по проектированию, выбору и установке вентиляционных отверстий для защиты структурной целостности корпусов, защищенных системами газового пожаротушения	90.92	ISO / TC 21 / SC 8
ISO 22031: 2021 Отбор проб и метод испытаний очищаемых фильтрующих материалов, взятых из фильтров работающих систем	60,60	ISO / TC 142
ISO / CD 23139 Биологическое оборудование для очистки воздуха и других газов. Руководство по дезодорации на очистных сооружениях.	30.99	ISO / TC 142
ISO 29462: 2013 Полевые испытания фильтровальных устройств и систем общей вентиляции на эффективность удаления на месте по размеру частиц и сопротивлению воздушному потоку	90.92	ISO / TC 142
ISO / DIS 29462 Полевые испытания фильтровальных устройств и систем общей вентиляции на эффективность удаления на месте по размеру частиц и сопротивлению воздушному потоку	40.60	ISO / TC 142
ISO 29463-1: 2011 Высокоэффективные фильтры и фильтрующие материалы для удаления частиц из воздуха — Часть 1: Классификация, эксплуатационные испытания и маркировка	95.99	ISO / TC 142
ISO 29463-1: 2017 Высокоэффективные фильтры и фильтрующие материалы для удаления частиц из воздуха — Часть 1: Классификация, характеристики, испытания и маркировка	60.60	ISO / TC 142
ISO 29463-2: 2011 Высокоэффективные фильтры и фильтрующие материалы для удаления частиц из воздуха — Часть 2: Производство аэрозолей, измерительное оборудование и статистика подсчета частиц	90.93	ISO / TC 142
ISO 29463-3: 2011 Высокоэффективные фильтры и фильтрующие материалы для удаления частиц из воздуха — Часть 3: Испытания плоских фильтрующих материалов	90,93	ISO / TC 142
ISO 29463-4: 2011 Высокоэффективные фильтры и фильтрующие материалы для удаления частиц из воздуха — Часть 4: Метод испытаний для определения утечки фильтрующих элементов — Метод сканирования	90.93	ISO / TC 142
ISO 29463-5: 2011 Высокоэффективные фильтры и фильтрующие материалы для удаления частиц из воздуха — Часть 5: Метод испытания фильтрующих элементов	90,92	ISO / TC 142
ISO / DIS 29463-5 Высокоэффективные фильтры и фильтрующие материалы для удаления частиц из воздуха — Часть 5: Метод испытания фильтрующих элементов	40.99	ISO / TC 142
ISO 29464: 2011 Оборудование для очистки воздуха и других газов — Терминология	95,99	ISO / TC 142
ISO 29464: 2017 Очистка воздуха и других газов — Терминология	90. No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт