Что нужно прежде всего знать о вентиляции
Эта статья журнала СтройПРОФИль о том, что вы должны знать о вентиляции, чтобы не выбрасывать деньги в вентиляционную трубу при ее приобретении и установке.
Итак, вы решили: в здании необходима вентиляция. Вы узнаёте телефон фирмы. Многие фирмы сразу захотят выслать к вам своих представителей. Не советуем спешить. Лучше всего для начала передать по факсу или электронной почтой планировку помещений, в которых необходимо установить вентиляцию, с просьбой сделать предварительное сообщение по цене, предлагаемой технологии и оборудованию.
Для того чтобы вентиляция действительно работала, фирма должна предложить вам как приточную, так и вытяжную систему. Если в предложении нет оборудования для притока, то это значит, что воздух в нужном количестве и качестве в помещения не поступает. Если нет вытяжки, то из помещений не удаляется отработанный воздух. Приток и вытяжка должны работать вместе, чтобы обеспечивался правильный баланс воздуха в доме. При этом на уже существующую естественную вытяжку рассчитывать не приходится, т. к. еще на этапе проектирования здания она имеет ограничения в работе. Ее расчет делается исходя из температуры на улице, равной +5 0С, и чем теплее, тем хуже она работает. Так что гарантированная вытяжная система — это механическая, т. е. с помощью вентиляторов.
Итак, через несколько дней вы получаете требуемую информацию от фирмы. Такое предварительное предложение часто бывает достаточно кратким — всего три-четыре строчки: оборудование, автоматика, воздуховоды, условия монтажа. И вам предстоит выяснить, что именно предлагается и насколько вам это подходит. Придется потратить время и разобраться. Ведь может оказаться, что вас просто хотят заманить более низкой ценой, которая при детальном рассмотрении может вырасти в несколько раз. Не стесняйтесь задавать вопросы относительно того, что предлагается и как все будет работать. Вам должны дать полный, обстоятельный технический комментарий.
Как проверить техническое предложение по вентиляции
Воздухообмен.
Некоторые фирмы любят завысить значение требуемого воздухообмена. Ведь чем больше объем воздуха, тем больше мощность оборудования, тем оно дороже. Для вас же, кроме первоначальных завышенных капитальных вложений, это обернется еще и дополнительными расходами на электроэнергию (подогрев или охлаждение воздуха, работа вентиляторов). Другая крайность — занизить воздухообмен, чтобы выдать самый дешевый вариант. Но тогда вы получите просто плохую вентиляцию.
Точность при определении требуемого воздухообмена никогда не бывает лишней. Требуемый объем притока и вытяжки, согласно СНИП 2-08-01-89* «Жилые здания», можно определить по приведенной таблице.
Второй вариант проверки сводится к определению количества наружного воздуха, необходимого для дыхания жильцов квартиры. По московским санитарным нормам принято брать 30 куб. м/час на человека, в Европе от 60 куб. м/час. Если в вышерассмотренной квартире живут 3 человека, то приток должен составить (возьмем европейские нормы) 60х3=180 куб. м/час. За требуемый воздухообмен берется большая из двух величин — 180 куб. м/час.
Воздух и воздуховоды.
Теперь определенное выше количество воздуха нужно «раздать» по жилым помещениям (в квартире или доме) или помещениям с постоянным пребыванием людей. Для этого требуются воздуховоды. Но наиболее частое желание самих заказчиков — сохранить каждый сантиметр высоты потолка, за которым обычно и скрываются воздуховоды. Не следует забывать, однако, что сужение сечения воздуховода приводит к увеличению скорости воздуха в нем, а следовательно, к появлению аэродинамического шума. Вторым негативным моментом является увеличение сопротивления движению воздуха и снижение его количества, проходящего через воздуховод, уменьшение воздухообмена. В результате получаем плохую вентиляцию.
Итак, чтобы проверить, какого сечения (если прямоугольные) или диаметра (круглые) необходимы воздуховоды для пропуска воздуха со скоростью, не превышающей ту, при которой его шум начинает отрицательно воздействовать на нервную систему, воспользуемся формулой: v = L/3600/S, где v — скорость воздуха в воздуховоде (м/с), L — количество воздуха (куб. м/час), проходящего через воздуховод, а S — площадь сечения воздуховода (кв. м.).
Приемлемая скорость воздуха в воздуховодах жилых зданий — до 4 м/с.
Для длинных прямых участков лучше использовать гладкие (оцинкованные) воздуховоды с плавными поворотами и ответвлениями. Гибкие растягивающиеся воздуховоды для этого не подходят, т. к. имеют большее аэродинамическое сопротивление при той же длине по сравнению с гладкими и поэтому потребуют использования более мощных вентиляторов. Если, к тому же, они неправильно смонтированы (с большим расстоянием между креплениями, резкими поворотами и пр.), то это приведет к еще большему аэродинамическому сопротивлению, завихрениям потоков воздуха (турбулентности), появлению вибрации и колебания воздуховодов. Если такие воздуховоды лежат на конструкциях подвесного потолка, то создается впечатление бегающих по потолку мышей. Гибкие воздуховоды применяются в качестве присоединительных патрубков небольшой длины.
Количество энергии на подогрев воздуха.
Один из серьезнейших вопросов для системы вентиляции — это ее энергопотребление, т. е. количество энергии, потребляемой на подогрев воздуха зимой, на работу двигателей вентиляторов. Под энергией понимается электрическая энергия, а также тепловая (термин применяется при использовании теплогенератора, котла, для нагрева воздуха). Чтобы подсчитать денежные затраты в случае с тепловой энергией, необходимо определить количество топлива, которое котел потребляет для выработки требуемой тепловой энергии с учетом его КПД, и умножить эту величину на стоимость топлива, тогда вы определите стоимость тепла для системы вентиляции.
Приблизительная, но более чем достаточная для проверки, формула, по которой можно определить количество тепла, необходимого для подогрева приточного воздуха, выглядит следующим образом:
P = Q x 0,36 x (Tвых. — Tвх.), где P — требуемая мощность калорифера (Вт), Q — расход воздуха (куб. м/час), (Tвых. — Tвх.) — разница температур на входе (в Санкт-Петербурге, расчетная — 26 0С) и выходе (в помещении) из калорифера (0С).
Из формулы видно, что чем больше воздуха мы забираем с улицы, тем больше нужно энергии. Следовательно, избыточный воздухообмен приводит к перерасходу энергии, тепловым выбросам в атмосферу и бессмысленной трате денег.
Бытует заблуждение, что приточный воздух можно подогревать, используя для этого центральное отопление. Но делать этого категорически нельзя. Дело в том, что система отопления совершенно не готова воспринять нагрузку подогрева приточного воздуха вашей системы: она изначально запроектирована с небольшим запасом — только на естественную вентиляцию через щели в окнах и стенах. В противном случае в соседних помещениях сразу на себе почувствуют, как работает ваша система вентиляции: вода в отопительных приборах после вас будет переохлажденной. Кроме этого, очень велик шанс ее вообще заморозить в тонких медных трубках воздухонагревателя, и тогда потоки горячей воды из установки зальют все нижние этажи.
Системы с водяным нагревом больше подходят для загородных коттеджей с автономной системой отопления, в теплоноситель которой добавлена незамерзающая жидкость, а в системе управления предусмотрены все защитные функции, в том числе и защита от замораживания.
Регулярно возникают ситуации, когда проектируется система приточной вентиляции с электрическим подогревом воздуха, при этом всё точно и правильно подсчитано, но на объекте нет требуемого количества киловатт. И тогда система работать не будет.
Фирмами предлагаются разные варианты выхода из этой неприятной ситуации. Самый простой и распространенный — поставить в систему электронагреватель заниженной мощности (сколько есть), аргументировав тем, что у вентилятора есть регулятор скорости, и если в ваш офис начнет дуть холодный воздух, то можно уменьшать скорость вентилятора до тех пор, пока электронагреватель не начнет справляться. Так обычно и поступают, но в чем тут сложности?
Дело в том, что поддержание необходимых параметров в любой системе вентиляции вручную практически невозможно. Температура на улице может меняться в течение дня и ночи несколько раз. Решить вопрос можно, используя систему автоматики, которая будет автоматически снижать и увеличивать скорость вентилятора, когда это необходимо.
Если же вы не хотите, чтобы зимой количество поступающего воздуха уменьшалось, а электрической мощности на его нагрев все же не хватает, то можно подобрать установку с рекуперацией тепла, которая будет использовать тепло вытяжного воздуха для подогрева приточного. Такой способ полностью корректный, но системы с рекуперацией заведомо более дорогие, потому что:
• приточно-вытяжные установки с рекуперацией дороже прямоточных;
• требуют грамотной автоматизации;
• эксплуатация обходится дороже (как минимум из-за фильтров более высокой степени очистки, чем в обычной системе, и это не только на притоке, но и на вытяжке, чтобы не загрязнять рекуператор, эффективность которого в противном случае снижается до малозаметного минимума);
• монтаж сложнее, а следовательно дороже (из-за более сложной сети).
Приточные и вытяжные воздуховоды нужно свести в одно место, к установке, а потом развести, одни — в жилые помещения, другие — в нежилые. Также нужно предусмотреть отвод конденсата от установки.
К тому же рекуперация тем эффективнее, чем больше разница температур между притоком и вытяжкой (если проще: чем холоднее на улице, тем больше толку). В Санкт-Петербурге, например, холодный период длится не более 3–4 месяцев, в остальные месяцы эффективность рекуператора резко снижается, поэтому разница в капитальных вложениях между простой прямоточной системой и с рекуперацией будет окупаться очень долго.
Система автоматики.
Автоматика важна так же, как и сама вентиляция. Фактически, именно она обес-печивает вашу безопасность и комфорт, поэтому экономить на ней нельзя. Но даже если для вас вопрос экономии не стоит на первом месте, в России 80% фирм сэкономят на автоматике за вас, и дело здесь вовсе не в заботе о вашем кошельке. Объясним на примере. Самым распространенным вариантом для организации притока воздуха в жилые помещения является так называемая «канальная сборка», основными элементами которой являются фильтр, электрокалорифер и вентилятор, смонтированные последовательно. Для управления такой сборкой обычно предлагается так называемая «автоматика», состоящая из регулятора скорости для вентилятора, пульсара или аналогичного ему устройства для управления электрокалорифером и датчика, по показаниям которого осуществляется поддержание температуры воздуха.
Перечислим необходимые функции безопасности по защите от перегрева электрокалорифера и отметим галочкой те из них, которые такая автоматика выполняет.
Подача электропитания для электрокалорифера электрически сблокирована с включением вентилятора. Это необходимо для того, чтобы электропитание на электрокалорифер не подавалось без включения вентилятора.
Контроль за наличием потока воздуха через электрокалорифер. Необходим датчик потока воздуха, чтобы исключить ситуацию, в которой вентилятор работает, а потока воздуха нет или он недостаточен, например, фильтр очень давно не меняли.
Выключение вентилятора с задержкой в 2 минуты после выключения электрокалорифера для обдува остывающих нагревательных элементов.
Контроль за температурой электрокалорифера с помощью специальных термостатов, обычно встроенных в электрокалорифер.
Один пункт из четырех, и то, если калорифер не самый дешевый и имеет встроенные термостаты. Если же вы спросите, почему вам предлагают такой вариант, то в ответ услышите, что «все эти навороченные системы — для сложных объектов или для тех, кому некуда девать деньги; и на крайний случай калорифер имеет встроенные термостаты, которые его отключат при перегреве». Вам не объяснят, что зимой, уменьшая производительность вентилятора, вы создаете близкую к аварийной ситуацию, при которой калорифер работает на максимальной мощности при минимальном обдуве воздуха, чаще всего просто перегреваясь. Срабатывая, термостаты просто отключают калорифер, и с вариантом «обычной автоматики» вентилятор будет гнать в квартиру воздух с температурой –25 0С.
К тому же эти термостаты являются так называемой «аварийной защитой», т. е. они рассчитаны на ограниченное количество срабатываний, как аварийный стоп-кран в поезде. Ведь нелепо выглядело бы, если бы машинист современного поезда останавливал его каждый раз с помощью стоп-крана. Но именно это предлагают делать вам. Каждый раз при включении или регулировании (особенно при включении системы) вы создаете аварийную ситуацию, как если бы дергали стоп-кран — однажды он может не сработать.
Расположение и монтаж оборудования
Есть несколько простых жизненных правил, которые необходимо соблюдать при устройстве системы вентиляции, чтобы сделать ее хорошо работающей, доступной для обслуживания и ремонтопригодной.
Ко всем частям установки, где есть движущиеся части или электроподключения, должен быть оставлен доступ: это обратные клапаны и заслонки, вентиляторы, фильтры, нагреватели.
Всегда следует учитывать температурные режимы работы вентиляторов — иногда их ставят до нагревателей, в потоке холодного воздуха, что может привести к их преждевременному выходу из строя.
В системе воздуховодов необходимы дросселирующие устройства для распределения воздуха по отдельным веткам воздуховодов, идущих в разные помещения. Отрегулировать приток или вытяжку воздуха при помощи решеток или других регулируемых воздухораспределителей можно далеко не всегда. Это только увеличивает шум в системе. Проектные расходы воздуха лучше проверять специальными приборами, а не листочками бумаги и сигаретным дымом — в век высоких технологий это выглядит несерьезно. В каждое помещение должно поступать запланированное количество воздуха, иначе такая вентиляция плохая.
Все части вентиляционной установки, по которым идет холодный воздух (то, что до нагревателя и сам нагреватель), должны тщательно теплоизолироваться, иначе на них будет выпадать конденсат и даже иней, и, как следствие, появятся мокрые пятна на потолке под установкой. В процессе изоляции обязательно нужно сделать так, чтобы оставался легкий доступ к фильтру для его замены (зачастую установки так заматывают минватой, что невозможно определить, где что находится).
Перед электронагревателями всегда нужно ставить фильтры во избежание попадания пыли на горячие тэны электрокалориферов. Особенно, если тэны электрокалориферов оребренные (не гладкие). Такие часто используются на польском, чешском и российском оборудовании. А в Скандинавских странах, например, оребренные тэны запрещены, и не зря, т. к. на таких нагревательных элементах легче скапливается пыль и медленно окисляется, «выжигая кислород». И аргумент, что калориферы низкотемпературные (это значит примерно до 400 0С), здесь не уместен, т. к. бумага может загореться и при 300 0С, а пыль горит гораздо лучше бумаги.
Эксплуатация системы
Покупая автомобиль, каждый отдает себе отчет в том, что за ним придется ухаживать. А ведь за стоимостью иной системы вентиляции и кондиционирования не всегда угонится подержанная, а впрочем, и новая иномарка. Для долговременной и успешной работы системы вентиляции за ней тоже необходимо следить: периодически менять и чистить фильтр (по мере загрязнения), проверять крепления оборудования, механические соединения, т. е. подкручивать, смазывать, чистить... Если этого не делать, то, как машина далеко не уедет, так и вентиляция долго не проработает.
Гарантия на оборудование
Очень важный момент — вовремя выяснить, кто и за что несет гарантию. Ведь оборудование для вашей системы монтажные компании зачастую закупают у разных фирм-поставщиков, а сами несут гарантию только за работы по монтажу. При этом, если оборудование выйдет из строя по причине неправильного монтажа или эксплуатации, то поставщик в ремонте вам откажет. Это может произойти, когда, например, вентилятор установили до нагревателя, и он находится в потоке холодного воздуха. Или когда вы, воспользовавшись регулятором, уменьшили количество воздуха, а калорифер перегорел. Вам же никто не скажет, что у электрокалориферов есть ограничение по наименьшей скорости в створе — это 1,5 м/с, и температуре воздуха — максимум 40 0С, а фирма скорее всего такие «тонкости» проверять не будет, ведь для этого надо опытным путем, специальным прибором замерить количество воздуха, которое выдает вентилятор при минимальном значении на регуляторе с учетом сопротивления сети именно вашей системы, а после этого по уже известной вам формуле вычислить минимальную скорость воздуха в калорифере.
Современный подход
Неужели, удивитесь вы, не придумали еще ничего готового, продуманного с точки зрения безопасности и комфорта, чтобы можно было купить готовую установку, как стиральную машину, и просто подключить, не занимаясь конструированием? Да, такие установки есть, в Европе они давно и с успехом применяются, у нас пока редко и с неохотой. Отчасти потому, что бытует мнение, якобы они намного дороже. Хотя с точки зрения стоимости система, собранная из отдельных элементов, и система с готовой установкой обходятся практически в одну и ту же сумму.
Наиболее удобны установки с уже встроенной в них системой автоматики. Плюсы налицо: не надо дополнительного места под автоматику, гарантия на установку и на автоматику одна, все элементы точно подобраны и согласованы для совместной работы. К тому же корпус у таких установок сделан из теплоизолированных панелей (т. е. можно не бояться, что с потолка будут свисать клоки плохо приклеенной минваты) и в нем обычно имеется один или несколько люков для обслуживания фильтра, вентилятора, автоматики.
Подводя итог всему сказанному, хотелось бы привести несколько основных признаков хорошей вентиляционной системы:
• вам хорошо и вы не помните, где включается и выключается вентиляция — это значит, что система автоматически обеспечивает ваши потребности в свежем воздухе, не требует вашего вмешательства;
• вы совершенно уверены в безопасности вашей вентиляционной системы (ничто не замерзнет, не перегреется, не протечет и не загорится) — это значит, если в вашей системе есть электрокалорифер, то ваша система смонтирована и отрегулирована так, что электрокалорифер не перегревается и система автоматики отключит его, если вентилятор перестанет работать, если фильтр засорится выше всякой меры; если в вашей системе есть водяной воздухонагреватель, то система спроектирована и смонтирована так, что приняты все меры, чтобы не замерзла вода в тонких медных трубках воздухонагревателя (автоматика отключит установку, когда температура воды в воздухонагревателе будет приближаться к минимально допустимой, или прекратится подача теплоносителя, или воздух после воздухонагревателя снизится до минимально допустимой температуры);
• вам не надо думать о том, что при изменении погоды нужно что-то подрегулировать — это значит, что система правильно управляется, а автоматика сама реагирует и обеспечивает то, что должна;
• у вас не возникает желания выключить вашу систему из-за того, что она шумит, подает воздух не той температуры, слишком много потребляет энергии и пр.;
• обслуживание вашей системы требует минимальных трудозатрат: просто меняете фильтр, когда загорается сигнальная лампочка, заодно проверяя крепления оборудования, при этом вы используете стандартный фильтр, имеющийся у любого производителя фильтров, а не только у фирмы, установившей вам систему.
Последний совет: не экономьте излишне, обращайтесь в известные, давно и хорошо зарекомендовавшие себя фирмы и компании.
| Автор: Е. В. Маланчук Дата: 30.01.2005 Журнал Стройпрофиль 1-05 Рубрика: вентиляция и кондиционирование Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |