Автоматизация приточно-вытяжных систем вентиляции

В частных же домах все гораздо сложнее. При их строительстве необходимо подготовить качественный проект вентиляционной системы и продумать все до последней мелочи: подобрать воздуховоды, определится с типом системы, провести расчеты и т.д. В связи с этим вопрос «как сделать вентиляцию в частном доме» требует развернутого ответа.

Вентиляция подвального пространства

Помещения подвалов отличаются повышенной сыростью, сложностью проветривания, недостаточного солнечного света, что приводит к распространению грибков и плесени. Для естественной циркуляции воздуха создают вентилируемые проемы (отдушины), идущие по цоколю всего периметра. Они располагаются на высоте 300 мм от земли. Для защиты от дождя и влаги на них должны быть козырьки и отводящая отмостка. Принудительная циркуляция осуществляется с помощью вентиляторов, размещенных на противоположных сторонах. Интенсивность их работы зависит от условий помещения.

Если в подвале устроены перегородки, в них также создают отдушины, располагая их под потолком и защищая решетками от грызунов.

Вентиляция верхних этажей и чердака

В малоэтажных коттеджах лестничные пролеты становятся вентиляционными каналами, позволяя отработанному воздуху подниматься наверх, создавая перепад температур и влажности между этажами. Решением является перекрытие доступа на этажи или изолирование каждого помещения, что более сложно и требует отдельной вентсистемы. Для вентилирования мансарды нужна принудительная система вентиляции.

Чтобы избежать образования конденсата в подкровельном пространстве на чердаке, необходимо организовать правильный воздухообмен. Кровля станет более долговечной и не будет нуждаться в постоянном ремонте. Вентиляцию на чердаке важно защитить от пыли и влаги, отдушины – от птиц и листьев. Каналы должны быть ровными, иначе снизится эффективность их работы.

Зачем в частном доме нужна вентиляция

Система вентиляции очень сложная в расчете. Стандартных решений, которые подходят всем или хотя-бы некоторой группе пользователей, просто нет. Каждый проект индивидуален. Играет роль даже расположение одной решетки, вентилятора. Очень многое зависит от положения дома относительно розы ветров и еще много мелочей. Чтобы спроектированная своими руками вентиляция работала хорошо, нужно серьезно разбираться.

Хорошая вентиляция — залог здоровья и жизни

По санитарным нормам один человек с состоянии покоя перерабатывает» за час около 30 кубометров воздуха. Если воздух не обновляется, кислорода становится все меньше, углекислого газа и других продуктов жизнедеятельности — все больше. По мере уменьшения количества кислорода, ухудшается самочувствие. Длительная нехватка кислорода провоцирует развитие болезней.

Немного цифр, физиологов, отображающих влияние уровня углекислого газа CO2 на состояние человека:

Физиологи считают содержание углекислого газа в воздухе на уровне 1400 ppm — самой низкой точкой для относительно нормального функционирования человека. Все показатели с большим количеством углекислого газа — это уже за гранью.

Наглядный пример

Чтобы оценить тяжесть ситуации без проветривания, приведем график, уровня CO2. Он снят в качестве эксперимента. Чтобы оценить насколько необходима вентиляция в современном доме/квартире с пластиковыми окнами и принятыми мерами по теплоизоляции.

Условия эксперимента. Спальня 13 квадратов (37 кубов), один человек и одна собака среднего размера. В доме вытяжная вентиляция, стояк на кухне и в котельной. В котельной установлен вытяжной вентилятор, который по таймеру работает пол ночи и пол дня. Приточки нет, доступ свежего воздуха через окна, которые имеют функцию проветривания и микропроветривания.

Расшифровка графика:

  • Точка 1. С 20 часов — работа за компьютером, двери приоткрыты, окно закрыто.
  • Точка 2. Окно открыли, двери приоткрыты, все покинули комнату.
  • Между 1-2 в комнату возвращались, окно закрыли, потом открыли. Все это можно отследить по колебаниям уровня CO2.
  • Точка 3. В 3-35 закрыты двери и окно, человек и собака спят.
  • Точка 4. 9-20 утра, человек проснулся. Уровень CO2 — 2600 ppm, что значительно ниже крайней нормы. Окно открыли, уровень углекислого газа менее чем за час вернулся к норме (Точка 5).
Читайте также:  Ремонт деревянных окон: правильная последовательность выполнения работ

Как видно из графика, большая часть ночи проходит при очень высокой концентрации углекислого газа. Это может быть причиной усталости, плохого самочувствия утром. В общем, все понятно. При желании, можете провести подобный эксперимент самостоятельно. Требуется лишь метеостанция с возможностью измерения уровня углекислого газа (с памятью). Глядя на результаты эксперимента, значение системы вентиляции переоценить сложно. Давайте разбираться как она работает.

Воздухообмен в жилых помещениях

Рекомендуемую величину воздухообмена определяют исходя из количества проживающих в помещениях людей, площади (объёма) помещений и вида вентиляции. Для естественной вентиляции в помещениях, где на одного человека приходится не менее 20 м2 жилой площади, рекомендуется расход воздуха не менее 30 м3 в час (но не менее 35% от объёма всего помещения). В строениях, где на одного человека приходится менее 20 м2 площади, воздухообмен должен составлять не менее 3 м3 воздуха в час на каждый квадратный метр жилой площади.

Для чего нужна вентиляция?

Правильно настроенная вентиляция и кондиционирование воздуха помещений улучшает концентрацию, работоспособность, самочувствие человека и положительно влияет на качество сна.  Благодаря циркуляции воздушных потоков в помещении складывается комфортный и здоровый микроклимат, нормализуется влажность и уровень углекислого газа, который при излишнем количестве негативно влияет на организм.

Он отражается на составе крови и мешает обеспечению органов кислородом, воздействует на мозг человека. Возникает состояние сонливости, вялость, усталость, теряется внимание, начинается ощущение духоты в помещении.  И только непрерывное обновление воздушных масс  способно удалить углекислый газ, сделать помещение комфортным для работы и проживания. Воздух в современных системах кондиционирования очищается еще на этапе попадания в помещение.

Правильно настроенная система циркуляции удаляет излишнюю влагу, из-за которой могут образовываться влажные участки на стенах,  расти плесень.  Нормализация влажности –важнейший этап в построении здорового и безопасного микроклимата.

Естественная циркуляция воздуха в доме

Обратная тяга может возникнуть при установке металлопластиковых окон и дверей

Вентиляционная система в доме представляет собой комплекс из разных технических устройств, воздуходувов и шахт, которые имеют единый стояк от подвала до крыши. Благодаря ему создается тяга за счет разницы температур в доме и на улице. С ростом этой разницы вытяжка будет работать сильнее.

Влияние оказывает и перпендикулярное давление по принципу перекрестных участков. Это ситуация, при которой ветер дует горизонтально по отношению к стояку. В результате он вытягивает воздух из вентиляции.

Чтобы в доме был приток воздуха и не образовался вакуум, в фундаменте на этапе строительства делают отдушины. Также можно сделать несколько отверстий в полу на первом этаже.

Таким образом работает естественная циркуляция воздуха в многоквартирном доме. Система может не работать при отсутствии приточной вентиляции или при значении температуры в доме ниже, чем на улице. Вторая причина возникает нечасто, поэтому именно из-за отсутствия приличных потоков воздуха появляется тяга. Вентиляционные шахты в квартире делаются в ванной, туалете и кухне. Воздух поступает через окна. Применение стеклопакетов и герметичных дверей значительно сокращает притоки воздушных масс и вызывает обратную тягу. Для решения этой проблемы используют специальные клапаны на окна или стены.

Также нарушение воздушного потока может быть вызвано неисправностью системы, установкой вентиляторов и вытяжки, неправильным проектированием. Если вытяжка дует в обратную сторону в квартире, нужно искать проблему и устранять ее.

Общий алгоритм управления работой вентиляционной системы

Переход в автоматический режим производится переключателем на двери щита управления — система по датчику температуры переходит в режим «зима/лето». Режим «лето» включается при температуре 11-13 °С, при понижении температуры до 8 °С осуществляется переход в режим «зима».

«Зима»

При запуске системы в зимнем режиме воздушный клапан закрыт, вентилятор приточной установки выключен, трехходовой клапан открыт на 100 %, циркуляционный насос работает постоянно, пока в работе водяной калорифер (в том числе и в дежурном режиме). Водяной калорифер должен прогреться до заданной температуры, определяемой по датчику обратной воды теплоносителя.

После прогрева калорифера поступает команда на запуск вентустановки. При этом вентиляторы не включаются, идет открытие воздушного клапана. Одновременно с этим начинается отсчет задержки перед запуском приточного вентилятора. После его запуска происходит регулирование температуры воздуха в приточном канале при помощи ПИД-регулятора. Управление нагревом вентиляционной установки осуществляется по датчику температуры в приточном воздуховоде.

«Лето»

При включении этого режима воздушный клапан закрыт, вентилятор приточно установки выключен, циркуляционный насос не работает. При пуске системы, также как и в режиме «зима», открывается воздушный клапан и одновременно (с задержкой) подается команда на включение вентилятора.

Читайте также:  Использование электроэнергии для отопления бани

При возникновении угрозы заморозки водяного нагревателя алгоритм работы системы автоматики следующий — вентилятор останавливается, воздушная заслонка закрывается, регулирующий клапан теплоносителя открывается на 100 %, в журнал событий заносится аварийное сообщение об угрозе заморозки. Также в журнал заносится расшифровка аварийного сигнала, что конкретно послужило причиной аварийной ситуации (термостат, низкая температура обратной воды, низкая температура притока).

Для вентиляторов предусмотрены следующие виды аварийных сигналов:

  • о перегрузке электродвигателя, по срабатыванию встроенного термоконтакта.
  • об аварии с преобразователя частоты. При этом контроль электрических параметров электродвигателя осуществляется встроенными функциями самого частотного преобразователя. При поступлении данного сигнала установка переходит в дежурный режим, снимается сигнал подачи питания на преобразователь частоты, аварийное сообщение заносится в журнал событий. В системах, где используется резервирование вентиляторов вместо перехода в дежурный режим включается резервный вентилятор.
  • об обрыве ремня по срабатыванию датчика перепада давления на вентиляторе.

При поступлении сигнала аварии насоса с термоконтакта или при размыкании дополнительного контакта автоматического выключателя насос выключается, вентустановка переходит в дежурный режим и в журнал контроллера записывается данное событие.

Управление и контроль за системой вентиляции могут осуществляться удаленно через систему диспетчеризации здания, куда передаются все необходимые сигналы с контроллера. Также в щит управления вентиляцией могут приходить сигналы с системы пожарной сигнализации. При срабатывании сигнала о пожаре приток свежего воздуха в помещение должен прекращаться, поэтому вентиляционная установка остановится, перейдя в дежурный режим.

Особенности принудительной приточно-вытяжной вентиляции

Функционирование этой системы основано на взаимодействии с двумя различными воздушными потоками, которые проводятся через установленные воздуховоды. В зависимости от мощности и пропускной способности задействованных механизмов обрабатывается заданный объем воздушных масс.

Все рабочие узлы и оборудование располагаются внутри единого корпуса, который можно собирать в любом удобном месте: на наружной стене, чердаке или мансарде.

Приточно-вытяжной блок вентиляции, установленный на чердакеИсточник

В зависимости от дополнительного оборудования, приточно-вытяжная вентиляция может выполнять следующие функции:

  • повышение влажности воздуха;

  • насыщение ионами;

  • охлаждение либо нагрев воздушной массы;

  • очищение, фильтрация, устранение вредных микроорганизмов.

Современная приточно вытяжная система вентиляции в составе модуля имеет рекуператор – теплообменную камеру, где встречающиеся потоки воздуха обмениваются энергией. У нагретого выходящего воздуха отбирается тепло и отдается поступающему воздуху (или наоборот, если летом в помещении работает кондиционер).

Особенности принудительной приточно-вытяжной вентиляции

Принцип работы рекуператораИсточник

Цикл работы вентиляции с двумя контурами и рекуператором состоит из следующих этапов:

  1. теплый воздух из помещения проводится через рекуператор, нагревая установленный в нем теплообменник;
  2. «отработанный» воздух удаляется наружу;
  3. осуществляется забор чистого прохладного воздуха извне и проводится через нагретый теплообменник рекуператора, отбирая у него тепло/
  4. свежий нагретый воздух подается в помещение.

Для расширения функционала конструкцию дополняют фильтр-системами, автоматическими таймерами, блоками контроля, поддонами для сбора конденсата, блоками управления, датчиками, шумоглушителями.

Особенности принудительной приточно-вытяжной вентиляции

Схема приточно вытяжной вентиляции с системой автоматизацииИсточник

Главными принципами работы вентиляции такого типа является экономичность и результативность. К основным преимуществам относят:

  • простой монтаж и обслуживание приточно-вытяжной вентиляции;
  • качественную очистку входных воздушных масс;
  • целостность блоков;
  • модульность конструкции.

Расчет

Производительность вентиляционной системы зависит от того, соответствует ли поступающих и выводимых потоков воздушных масс условиям дома. Выполнить расчет вентиляции в частном доме своими руками достаточно легко, для выполнения этого достаточно воспользоваться простыми формулами.

Расчет

Первым делом вычисляется кратность воздухообмена. Данный показатель показывает количество полных замен отработанного воздуха на свежий за один. Для большинства комнат частного дома достаточно единицы. В котельных, на кухнях и в санузлах используется параметр 2-3. Стоит сказать, что при расчете кратности воздухообмена необходимо учитывать не только площадь комнат в доме, но и количество проживающих в нем людей.

Описанный параметр вычисляется по следующие формуле: L = n * V, где:

Расчет
  • L – производительность конструкции, обеспечивающей приток воздуха;
  • n – норма показателя кратности воздухообмена для конкретной комнаты;
  • V – площадь помещения.

Расчет

Техническое задание

На этапе проектирования вентиляции первым делом нужно составить техническое задание, прописав требования к объемам и функциям воздухообмена в каждой части помещения. В зависимости от назначения комнаты, параметры вытяжной системы могут меняться.

Чтобы успешно и правильно реализовать монтаж, нужно следовать таким принципам:

Техническое задание
  • Жилые комнаты, спортивные залы или гостиные. Эти помещения нуждаются в бесперебойной подаче свежего воздуха, т. к. в них постоянно находятся люди. Оптимальный объем определяется числом проживающих или присутствующих людей. Также могут предъявляться требования к микроклимату, а именно к температуре и влажности входящих потоков.
  • Ванная, прачечная и уборная. Здесь должна присутствовать естественная вентиляция, которая будет выводить отработанный воздух при работе механических систем.
  • Кухня. Эта часть помещения считается технической и характеризуется постоянным повышением влажности. К тому же на кухне скапливаются запахи газа и продуктов питания, поэтому их нужно быстро и эффективно выводить наружу. Для таких целей используется многофункциональная принудительная вытяжка.
  • Коридор и прихожая. Задача вытяжки в такой части дома заключается в свободном перемещении воздушных масс и сбалансированном воздухообмене.
  • Кладовка. Помещение оснащается естественной вытяжкой.
  • Бойлерная или топочная. Эти комнаты требуют регулярного выведения продуктов горения посредством естественной вентиляции, то есть через трубу.
Читайте также:  Делаем вертикальную печь из трубы для бани своими руками

Также автономные вентиляционные системы должны присутствовать в рабочих помещениях, таких как гараж и мастерская. Мощность и рабочие параметры оборудования определяются площадью и назначением комнаты.

Техническое задание составляется самостоятельно или с помощью сторонних специалистов. Последний вариант подразумевает заключение договора с профессиональными мастерами, которые должны следовать установленным нормам, регламентирующим кратность циркуляции воздуха.

Правила составления проекта вентиляции

Полноценная работа вентиляционной системы напрямую зависит от точного вычисления технических параметров и грамотно составленного проекта циркуляции воздушных потоков в доме.

Расчет вентиляции и аспирации необходимо проводить еще на этапе архитектурного планирования жилого объекта

Если же проводить монтаж вентиляции при перепланировке/реконструкции здания, нужно специально штробить стены под вентиляционные каналы или устанавливать массивные приставные шахты, которые выглядят совсем не эстетично.

Именно на этапе инженерного проектирования системы воздухообмена определяют базовые технические решения:

Правила составления проекта вентиляции
  • способ распределения воздушных потоков в доме;
  • тип вентиляции и вытяжных шахт;
  • наличие фильтрационного оборудования.

Однако при расчетах вентиляционной системы инфильтрацию не принимают во внимание, поскольку вклад в циркуляцию воздушных потоков ничтожно мал. .

Некоторые стройматериалы и ограждающие конструкции могут пропускать воздух без специальных приспособлений

Называют этот процесс активной естественной инфильтрацией, которую обязательно берут в расчет при разработке схемы теплоснабжения дома

Некоторые стройматериалы и ограждающие конструкции могут пропускать воздух без специальных приспособлений. Называют этот процесс активной естественной инфильтрацией, которую обязательно берут в расчет при разработке схемы теплоснабжения дома

На качество воздуха в жилых и подсобных помещениях влияет много факторов. При разработке проекта вентиляции, кроме конструктивных особенностей частного сооружения, учитывают разные общепринятые стандарты и объективные показатели. Также немаловажную роль в этом процессе играют персональные предпочтения владельца дома и доступный бюджет.

Проектирование вентиляционных систем выполняют по такому плану:

Правила составления проекта вентиляции
  1. На начальном этапе составляют техническое задание.
  2. Второй шаг – выбор оптимальной концепции воздухообмена в частном доме.
  3. Следующий этап – разработка схемы с расчетом уровня, создаваемого вентиляцией, шума, расчет сечения и подбор воздуховодов с требуемыми параметрами.
  4. Дальше следует подготовка чертежа для утверждения заказчиком.
  5. Последний этап – окончательное оформление и сдача готовой схемы вентиляции.

Необходимо исключить ситуации, когда для проведения ремонтных работ или периодического осмотра оборудования придется демонтировать части строительных конструкций или декоративную отделку. Поэтому фильтры, нагреватели, вентиляторы и другие компоненты системы лучше разместить в специальном техническом помещении.

Это также решит проблему организации эффективной изоляции шума работающей вентиляционной установки.

В процессе разработки пакета проектной документации нужно дополнительно изучить вопросы дальнейшей эксплуатации и обслуживания вентиляционной системы

Если не следовать шаблонам, а разработать индивидуальную концепцию обустройства вентиляции под конкретный строительный объект, можно обеспечить стабильную подачу чистого воздуха во все внутренние помещения и вытяжку загрязненного.

При разработке схемы вентиляции нужно акцентировать внимание на некоторых технических особенностях:

  • Объемы вытяжных и приточных воздушных масс должны быть сбалансированными.
  • Свежий и чистый воздух подается лишь в жилые комнаты, а отработанный – удаляется из подсобных помещений.
  • Не допускается объединение вытяжки из кухни и санузла в один вентиляционный канал.
  • Скорость течения воздушного потока в вытяжных трубах и магистральных воздуховодах не должна превышать отметку 6 м/с. На выходе из решетки максимальный показатель — 3 м/с.
  • Вентиляционные шахты, которые проходят по улице, нужно утеплять изоляционными материалами толщиной не меньше 5 см.
Правила составления проекта вентиляции

Специалисты рекомендуют выбирать принципиальную приточно-вытяжную схему. Устроенная вентиляция такого типа будет эффективно справляться с подачей свежего воздуха и фильтрацией внутреннего.

Правильный подход к устройству циркуляции воздушных масс поможет создать благоприятный и комфортный микроклимат в доме.