Ventilation

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 20. august 2021; checks kræver 13 redigeringer .

Ventilation (fra latin  ventilatio  - ventilation) - bevægelse af gasser under påvirkning af en trykforskel uden brug af lukkede kanaler. [en]

Det bruges oftest til at fjerne udsugningsluft fra et rum og erstatte det med udeluft. I nødvendige tilfælde udføres dette: aircondition , filtrering, opvarmning eller afkøling, befugtning eller affugtning, ionisering osv. Ventilation giver sanitære og hygiejniske forhold (temperatur, relativ fugtighed , lufthastighed og luftrenhed) af luften i rummet , gunstig for menneskers , opfylder kravene til sanitære standarder , teknologiske processer, bygningskonstruktioner, opbevaringsteknologier osv.

Også dette udtryk i teknologi refererer ofte til systemer af udstyr, enheder og instrumenter til disse formål.

Historisk disposition

Separate metoder til organiseret ventilation af lukkede rum blev brugt i antikken. Ventilation af lokaler indtil begyndelsen af ​​det 19. århundrede blev som regel reduceret til naturlig ventilation. Teorien om naturlig luftbevægelse i kanaler og rør blev skabt af M. V. Lomonosov . I 1795 skitserede V. X. Friebe for første gang de grundlæggende bestemmelser, der bestemmer intensiteten af ​​luftudvekslingen i et opvarmet rum gennem utætheder af udvendige hegn, døråbninger og vinduer, og lagde dermed grundlaget for læren om den neutrale zone.

I begyndelsen af ​​det XIX århundrede. ventilation med termisk stimulering af til- og fraluften fra lokalerne udvikles. Indenlandske videnskabsmænd bemærkede ufuldkommenheden i denne form for motivation og det høje varmeforbrug, der er forbundet med det. Akademiker E. X. Land påpegede, at fuldstændig ventilation kun kan opnås mekanisk.

Med fremkomsten af ​​centrifugalventilatorer forbedres rumventilationsteknologien hurtigt. Den første velfungerende centrifugalventilator blev foreslået i 1832 af A. A. Sablukov . I 1835 blev denne ventilator brugt til at ventilere Chagirsky-minen i Altai . Sablukov foreslog det også til ventilation af rum, skibsrum, for at fremskynde tørring, fordampning osv. Den udbredte brug af ventilation med mekanisk induktion af luftbevægelse begyndte i slutningen af ​​det 19. århundrede .

En af de største videnskabsmænd inden for ventilation og varme var professor V. M. Chaplin .

Et af stadierne i udviklingen af ​​ventilation var fremkomsten af ​​elektriske motorer med variabel hastighed. Den første omtale af en ventilator med sådan en elmotor er markeret i 1972-1974, hvor Canalflakt-firmaet brugte denne motor i en kanalventilator.

Hvis vi taler om ventilation, som et fænomen i historien, så kan vi ikke undlade at nævne Romerriget, hvis ingeniører installerede noget som en ventilationsskakt i nogle huse. Samtidig kommer udtrykket "ventilation" fra det latinske ord "ventilatio", som betyder "ventilation".

Skadelige indendørs emissioner

Hovedformålet med ventilation er at kontrollere skadelige emissioner i rummet. Skadelige sekreter omfatter:

Typer af ventilationssystemer

Ventilationssystem  - et sæt enheder til behandling, transport, tilførsel og fjernelse af luft. Ventilationssystemer er klassificeret efter følgende kriterier:

Mængden af ​​luft per person i timen. For eksempel i et køkken med et 4-brænder gaskomfur 90 m 3 / h, i et kombineret badeværelse 50 m 3 / h, i et bombeskjul - mindst 2,5 m 3 / h, i et kontorrum - mindst 20 m³ time for besøgende, som højst opholder sig indendørs i 2 timer, for permanent beliggende personer - mindst 60 m³ i timen. Ventilationen beregnes ved hjælp af følgende parametre: luftkapacitet (m³/h), driftstryk (Pa) og luftstrømningshastighed i luftkanalerne (m/s), tilladt støjniveau (dB), varmelegemeeffekt (kW). Standarden for luftudskiftning er reguleret af byggekoder og forskrifter ( SNiP ) og sanitære standarder og forskrifter (San Pin)

ventilationsnetværk.

Et netværk er et system af luftkanaler og andre elementer i luftvejen, hvortil ventilatoren tilfører luft. Netværket kan bestå af vejelementer forbundet i serie, parallelt eller blandet.

Typer af systemer i henhold til metoden til at inducere luftbevægelse

Naturlig ventilation

Med naturlig ventilation udføres luftudskiftning på grund af forskellen i tryk uden for og inde i bygningen.

Ved et uorganiseret naturligt ventilationssystem forstås luftudskiftningen i rummet, der opstår på grund af trykforskellen mellem den indvendige og udvendige luft og vindens påvirkning gennem utætheder i de omsluttende konstruktioner, samt ved åbning af ventilationsåbninger, agterspejl. og døre.

Organiseret naturlig ventilation kaldes luftudskiftning, som opstår på grund af trykforskellen mellem inde- og udeluft, men gennem særligt indrettede til- og udsugningsåbninger , hvis åbningsgrad er justerbar. En deflektor kan bruges til at skabe reduceret tryk i ventilationskanalen .

Mekanisk ventilation

Ved mekanisk ventilation sker der luftudskiftning på grund af trykforskellen skabt af ventilatoren eller ejektoren . Denne ventilationsmetode er mere effektiv, da luften på forhånd kan renses for støv og bringes til den nødvendige temperatur og fugtighed. I mekaniske ventilationssystemer bruges sådanne enheder og udstyr som: ventilatorer, elektriske motorer, luftvarmere, lyddæmpere, støvsamlere, automatisering osv., som tillader bevægelse af luft i store rum. Sådanne systemer kan tilføre og fjerne luft fra lokale områder i rummet i den nødvendige mængde, uanset skiftende miljøforhold. Om nødvendigt udsættes luften for forskellige former for behandling (rensning, opvarmning, befugtning osv.), hvilket praktisk talt er umuligt i naturlige ventilationsanlæg. Omkostningerne til elektricitet til deres arbejde kan være ret store.

Bemærk:

Det skal bemærkes, at der kan opstå ulykker under samtidig drift af gasapparater (kedler, søjler, konvektorer) og en udstødningshætte over en gaskomfur, der arbejder i luftfjernelsestilstand. Som et resultat af driften af ​​"hætten" vælter trækket i røgkanalen ofte, og kulilte kommer sammen med forbrændingsprodukter fra gasapparatet ind i lejligheden. Situationen forværres, hvis der installeres plastikvinduer i lejligheden. Deres lave luftgennemtrængelighed fører til et uacceptabelt fald i mængden af ​​frisk luft ind i lejligheden (luftbalancen er forstyrret). Kort sagt, ved at installere nye vinduer vil du praktisk talt blokere luftstrømmen, hvilket er nødvendigt både for fuldstændig forbrænding af gas og for normal drift af generel ventilation.

Systemtyper efter formål

Tvungen ventilation

Forsyningsventilationssystem - et system, der tilfører en vis mængde luft ind i rummet. Afhængigt af mærke og model kan der være indbygget yderligere funktioner i enhederne:

  • luftrensning;
  • luft opvarmning;
  • luft ventilation;
  • luftbefugtning;
  • luft recirkulation.

Der findes ventilationsaggregater på klimamarkedet, der indeholder nogle af funktionerne og dem, der fungerer som en universel enhed - til flere apparater på én gang.

Udsugningsventilation

Udsugningsventilation bruges til at fjerne udsugningsluft fra rummet samt produkter af forbrænding af naturgas fra gaskomfurer.

Indblæsnings- og udsugningsventilation

Indblæsnings-udsugningsventilationssystemet er et system, der sørger for luftindtag fra gaden, dets rensning fra støv, pollen og tilførsel til rummet. Samtidig opsamler den anden del af systemet udblæsningsluft og ubehagelige lugte og fjerner dem til ydersiden. Den største fordel ved indblæsnings- og udsugningsventilation er at lufte rummet med lukkede vinduer uden støj, støv, træk og allergener.

Typer af systemer i henhold til metoden til at organisere luftudveksling

Generel ventilation

Det generelle udvekslingsventilationssystem er tilvejebragt for at skabe de samme forhold og parametre for luftmiljøet (temperatur, fugtighed og luftmobilitet) i hele rummets rumfang, hovedsageligt i dets arbejdsområde (1,5-2,0 m fra gulvet), når skadelige stoffer spredes i hele rummets rumfang, og der er ingen mulighed (eller intet behov) for at fange dem på dannelsesstedet.

Lokal ventilation

Lokal ventilation er en, hvor der tilføres luft til bestemte steder (lokal forsyningsventilation), og forurenet luft fjernes kun fra steder, hvor der dannes skadelige emissioner (lokal udsugningsventilation).

Lokal forsyningsventilation kan give ren luft (tidligere renset og opvarmet) til visse steder. Omvendt fjerner lokal udsugningsventilation luft fra visse steder med den højeste koncentration af skadelige urenheder i luften. Et eksempel på en sådan lokal udsugningsventilation ville være en køkkenemhætte , som er installeret over en gas- eller elektrisk komfur. Oftest bruges sådanne systemer i industrien.

Nødventilation

Et nødventilationssystem er installeret i rum, hvor en uventet frigivelse af ekstremt farlige skadelige stoffer er mulig i mængder, der væsentligt overstiger MPC , for hurtigt at fjerne dem. Nødventilation er nødvendig for at fjerne gas i rum med gasbrandslukning, for at fjerne gas efter anlægget har været i drift.

Røgventilation

Anti-røg ventilationssystemet er installeret i industribygninger, hvor teknologier med øget brandfare anvendes, og tjener til at sikre evakuering af mennesker. Med dette system tilføres den nødvendige mængde luft for at forhindre røgspredning i rummet. Systemet fungerer i den indledende fase af en brand.

Typer af systemer ved design

Kanalventilation

Kanalventilationssystemer har et netværk af kanaler til at flytte luft.

Kanalløs ventilation

Med et kanalløst system monteres ventilatoren i væg, loft.

Ventilationsudstyr

Ventilationssystemer omfatter grupper af en bred vifte af udstyr: først og fremmest er disse ventilatorer, ventilatorenheder eller ventilationsenheder. Ekstraudstyr omfatter lyddæmpere, luftfiltre, el- og vandvarmere, kontrol- og luftfordelingsanordninger mv.

Fans

Ventilatoren er en mekanisk enhed designet til at flytte luft gennem ventilationssystemets kanaler. Efter design og funktionsprincip er ventilatorer opdelt i kanal (rund og rektangulær), tag, aksial (aksial), centrifugal (radial) og tangentiel (diametrisk), trampolin osv.

Aksiale ventilatorer

En aksial blæser er et hjul placeret i et cylindrisk hus (skal) lavet af cantilever-blade fastgjort på et nav i en vinkel i forhold til rotationsplanet. Løbehjulet er normalt monteret direkte på motorakslen.

Når hjulet roterer, opfanges luften af ​​knivene og bevæger sig i aksial retning. Samtidig er der praktisk talt ingen luftbevægelse i radial retning.

Aksialventilatorer er mere effektive end radiale og diametrale. Sådanne ventilatorer bruges som regel til at levere betydelige luftmængder med lav aerodynamisk modstand af ventilationsnetværket.

Centrifugale (radiale) ventilatorer

En centrifugal (radial) blæser er et vingehjul (løbehjul) placeret i et spiralhus, under hvilket rotation luften, der kommer ind i kanalerne mellem bladene, bevæger sig i radial retning til hjulets periferi og komprimeres. Under påvirkning af centrifugalkraften kastes den ind i spiralhuset og sendes derefter til injektionshullet.

Afhængigt af formålet med blæseren laves pumpehjulsbladene bøjet fremad eller bagud. Antallet af vinger varierer afhængigt af ventilatorens type og formål. Brugen af ​​radialventilatorer med bagudbuede vinger sparer omkring 20 % energi. De tåler også nemt overbelastninger med hensyn til luftstrøm. Fordelene ved radialventilatorer med fremadbøjede pumpehjulsblade er den mindre diameter på pumpehjulet og følgelig den mindre størrelse af selve ventilatoren og den lavere hastighed, som skaber mindre støj.

Diametrale (tangentielle) ventilatorer

En diametral (tangentiel) ventilator består af et tromle-type pumpehjul med fremadbuede skovle og et hus med et grenrør ved indløbet og en diffusor ved udløbet. Virkningen af ​​krydsstrømsventilatorer er baseret på den dobbelte krydspassage af luftstrømmen gennem pumpehjulet.

De bruges hovedsageligt i klimaanlæg (indvendige blokke af splitsystemer) og termiske gardiner. Crossflow-ventilatorer bruges sjældent i ventilationsnetværk.

Lyddæmpere

Installation af lyddæmpere i ventilationssystemet er et af de effektive tiltag til at reducere aerodynamisk støj i luftstrømmen. De mest almindeligt anvendte lyddæmpere er strukturelt opdelt i lamelformede og rørformede. Deres hovedtræk er tilstedeværelsen af ​​udviklede overflader foret med lydabsorberende materiale ( mineraluld , glasfiber osv.). Oftest er lyddæmperen installeret i en vis afstand mellem ventilatoren og hovedluftkanalen ved grænsen af ​​den naturlige støjbarriere (enhver lydbarriere).

Behovet for at installere en lyddæmper i ventilationssystemet skal bekræftes ved en særlig akustisk beregning.

Luftfiltre

De tjener til at rense indblæsningsluften og i nogle tilfælde også udsugningsluften.

Der er mange typer luftfilterdesign . Funktionsprincippet, design og materiale af filteret afhænger af de nødvendige luftparametre.

I ventilationssystemer klassificeres luftfiltre efter graden af ​​luftrensning. Jo mindre støvpartikler, der effektivt fanges af filteret, jo højere er dets renseklasse. I henhold til den accepterede internationale klassifikation er der fire klasser af grove luftfiltre (klasserne G1-G4), fem klasser af finfiltre (klasserne F5-F9), fem klasser af ekstra fine filtre, også kaldet HEPA-filtre (klasserne H10-H14 ), samt tre klasser af ultrafin luftrensning eller ULPA-filtre (klasse U15-U17).

Ud over rengøringsklassen er vigtige parametre for filtre deres støvkapacitet og aerodynamiske modstand .

Luftvarmere, kanalvarmer (eller varmelegeme)

I moderne bygninger fungerer ventilationssystemet som regel sammen med bygningens varmesystem og erstatter det i nogle tilfælde fuldstændigt. Luftvarmere bruges til at opvarme luft i ventilationsanlæg. De fleste luftvarmere i ventilationsanlæg er vand- eller elektriske.

Vandluftvarmere er hovedsageligt varmevekslere , hvor luften modtager varme fra varmt vand opvarmet i en varmekedel eller kommer fra et centralvarmenet .

Elektriske luftvarmere drives af lysnettet og omdanner elektrisk energi til varme.

Ud over aktive luftvarmere anvendes passive varmegenvindingssystemer . Genvinding udføres på grund af varmeudveksling mellem aftrækskanalen og indløbet. Varmeveksling kan udføres ved hjælp af flere grundlæggende typer varmevekslere:

  1. krydsstrømspladevarmeveksler , hvor ublandbare luftstrømme af indstrømning og udstødning strømmer gennem adskillige kanaler med vægge, der er fælles for forskellige strømme - ifølge forskellige data kan varmegenvinding være fra 70 til 85%;
  2. roterende varmeveksler, hvor varmevekslingen finder sted i rotoren, mens der sker delvis blanding af indblæsnings- og udsugningsluft - graden af ​​varmegenvinding svarer til en pladevarmeveksler;
  3. en varmeveksler med en mellemvarmeveksler, hvor tilførsels- og afgangsledningerne er adskilt i rummet med en vis afstand, og varmeoverførslen mellem ventilationskanalerne udføres ved at pumpe en flydende varmebærer mellem individuelle varmevekslere i kanalerne - graden af ​​varmegenvinding i sådanne systemer når op på 50-60%, men det kan begrundes, når det er nødvendigt at sikre, at luftudskiftning mellem udsugnings- og indblæsningsluft er udelukket.

Luftkanaler

Brand- og kontrolventiler

Brandspjæld  er en automatisk og fjernstyret anordning til blokering af ventilationskanaler eller åbninger i bygningers klimaskærme, som har begrænsningstilstande for brandmodstand, karakteriseret ved tab af tæthed og tab af varmeisoleringsevne:

  • normalt åben (lukket i tilfælde af brand);
  • normalt lukket (åbnet i tilfælde af brand);
  • dobbeltvirkende (lukket i tilfælde af brand og åbnet efter brand). [2]

Reguleringsventilen er designet til brug i varme-, klima-, ventilationssystemer og tjener til at regulere, blokere eller ændre retningen af ​​luftstrømmen i ventilationskanaler.

Spjældlegemet  er et fast konstruktionselement af spjældet, som monteres i monteringsåbningen af ​​bygningsskærmen eller på grenen af ​​luftkanalen.

Spjældbladet  er et bevægeligt element i spjældstrukturen, installeret i kroppen og blokerer dets flowområde.

Spjælddrevet  er en mekanisme, der sikrer, at spjældet flyttes i automatisk og fjernbetjening til en position, der svarer til dets funktionelle formål. [3] Ventilaktuatoren er en aktuator . [fire]

En af ventilens hovedkarakteristika er typen af ​​ventilaktuator.

Fjederaktuator med termisk lås

Et fjederdrev med termisk lås er billigere end de andre og kræver ikke yderligere automatisering og strømforsyning. Det har dog en række væsentlige ulemper:

  • aktivering af drevet sker først, efter at den termiske lås smelter, for dette er det nødvendigt, at de varme forbrændingsprodukter passerer gennem ventilen i tilstrækkelig lang tid og vasker den termiske lås. Drevet som følge af dette har en stor træghed og virker ikke i begyndelsen af ​​branden, men meget senere;
  • det er ikke muligt at tænde for drevet fra en ekstern enhed. Dette giver dig ikke mulighed for periodisk at kontrollere ventilens funktion og tænde den manuelt i tilfælde af brand;
  • efter drift skal ventilen eller dens termiske lås udskiftes, som et resultat, efter en enkelt operation, er systemet ubeskyttet. [5]
Fjederdrev med elektromagnetisk lås

Dette drev kaldes også elektromagnetisk.

I 1950 begyndte USSR at indføre recirkulationsanlæg ved melmøller, som omfattede en ventil med en elektromagnetisk lås, som i tilfælde af strømsvigt lukkede under sin egen vægt og vægten af ​​belastningen. I tilfælde af brand i ventilationsnettet blev en varmedetektor installeret inde i kanalen aktiveret. Ventilen lukkede og ventilatoren slukkede. [6]

I ventiler af moderne design opstår drift, når der påføres spænding til solenoiden. Når den aktiveres, udløser låsen spjældet, og under påvirkning af en fjeder bevæger ventilen sig til arbejdsposition. Spjældet returneres til sin oprindelige position, efter at ventilen er blevet aktiveret manuelt. [7]

Elektromekanisk (elektromotorisk) aktuator med returfjeder

Det elektromekaniske drev kaldes ofte for det schweiziske firma BELIMO.

Styresignalet for aktivering af ventilerne er fjernelse af spænding fra drevet, hvorefter returfjederen flytter spjældet til arbejdsposition. Påføring af spænding til motordrevet bringer spjældet til sin oprindelige position og holder det, mens det bruger lidt strøm. [otte]

Elektromekanisk (elektromotorisk) reversibelt drev

Når polariteten af ​​spændingen på elmotoren vendes, vendes spjældpositionen. Det bruges hovedsageligt i bilteknologi, for eksempel dæmpere i klimastyringssystemet. Grænseafbrydere er ofte installeret for at slukke for strømmen til elmotoren i spjældets slutposition. Det er ikke muligt at indstille aktuatorens mellemtilstand: kun helt åben eller lukket.

Elektromekanisk (elektromotor) drev med digital (mikroprocessor) styring

Det bruges i "smarte" ventilationssystemer i bygninger. Grundlæggende udføres styringen af ​​en konstant spænding på 0 ... 10 Volt DC. Denne type aktuator giver dig mulighed for at åbne spjældet til den nødvendige mængde og derved regulere luftstrømmen og gennemløbet. Ofte bruges hjemmelavede enheder af denne type i hjemmelavede inkubatorer, recuperatorer og andre systemer. [9]

Se også

Noter

  1. Bevægelse af gasser // Chemical Encyclopedic Dictionary - M .: Soviet Encyclopedia, 1983
  2. SP 7.13130.3013 Code of Practice “Opvarmning, ventilation og aircondition. Brandsikkerhedskrav" paragraf 3.8  (utilgængeligt link)
  3. GOST R 53301-2009 Brandspjæld til ventilationsanlæg. Testmetode for brandmodstandsdygtighed af stk. 3.3, 3.4, 3.5 (utilgængeligt link) . Dato for adgang: 29. marts 2015. Arkiveret fra originalen 2. april 2015. 
  4. GOST 14691-69 EXECUTIVE ENHEDER TIL AUTOMATISKE STYRESYSTEMER. Vilkår. punkt 4
  5. Ivashkevich A. A. Brandsikkerhed af ventilationssystemer: forelæsningstekster - Khabarovsk: Tikhookean Publishing House. stat un-ta, 2012 Arkiveret 8. maj 2012 på Wayback Machine s. 66
  6. Godzhello M. G. Eksplosioner af industristøv og deres forebyggelse - M., 1952 S. 100
  7. Kochev A. G., Sergienko A. S. Røgudstødningsventiler og røgindsugningsanordninger - Nizhny Novgorod, 2010 S. 12
  8. Kochev A. G., Sergienko A. S. Røgudstødningsventiler og røgindsugningsanordninger - Nizhny Novgorod, 2010 S. 10
  9. De Rex. Hjemmelavet motoriseret spjæld til ventilation (5. marts 2017). Hentet 24. marts 2017. Arkiveret fra originalen 7. april 2017.

Litteratur

Links