Per la vita normale di una persona in una stanza, che si tratti di un appartamento o di un'officina di produzione, è necessaria una fornitura di aria fresca e pulita. Ovviamente puoi aprire la finestra. Ma in questo caso, polvere, gas di scarico e altre sostanze nocive entreranno nella stanza insieme all'aria. È particolarmente difficile per le persone che vivono ai primi piani. Per quanto riguarda i locali industriali, l'inquinamento atmosferico da solo non può risolvere il problema dell'inquinamento atmosferico.
Sono in fase di sviluppo vari sistemi di ventilazione per garantire la fornitura di masse d'aria pulita. Uno dei più comuni è il sistema di alimentazione e scarico. Ne parleremo nell'articolo.
Informazioni generali
I sistemi di ventilazione dell'aria di mandata e di scarico forniscono aria pulita per stanze di qualsiasi dimensione in qualsiasi edificio. Forniscono diversi livelli di filtraggio. Per questo motivo, polvere e odori sgradevoli non penetrano nella stanza.
Il sistema di ventilazione di mandata ed estrazione, inoltre, assicura l'eliminazione degli odori generati in cucina e in bagno: non si diffondonoappartamento, ma vengono immediatamente assorbiti.
Una cattiva circolazione dell'aria interna può portare a gravi conseguenze negative:
- Violazione dell'attività del sistema nervoso centrale e del sistema cardiovascolare.
- Diminuzione delle prestazioni.
- Aumenta l'umidità.
- Sviluppo di funghi e altri microrganismi patogeni.
- Aumento della quantità di sostanze nocive.
Classificazione
I sistemi di ventilazione e aspirazione degli edifici sono suddivisi in diversi tipi a seconda di:
- Principio del movimento dell'aria interna.
- Destinazione diretta.
- Aree di servizio (locali e generali).
- Principio di esecuzione (canale e non).
Circolazione forzata dell'aria
Tali sistemi di alimentazione e scarico sono dotati di automazione, vari dispositivi elettronici, ventilatori, che consentono la circolazione forzata dell'aria nella stanza.
Lo svantaggio di tali sistemi è il consumo di grandi quantità di energia.
Ricambio d'aria naturale
In tali sistemi di alimentazione e scarico, il movimento dei flussi d'aria è fornito da fenomeni fisici. Tra questi:
- Cambi di temperatura. La differenza tra le temperature dell'aria all'esterno e all'interno della stanza provoca il suo movimento. Le masse calde salgono verso l' alto e quelle fredde - pesanti - cadono giù.
- Differenze nella pressione dell'aria ai piani inferiori e superiori.
Tali sistemi sono generalmente a bassa potenza. Sono usati in piccoli spazi. Il vantaggio di talei sistemi sono considerati privi di costi energetici.
Elementi costruttivi
Il sistema di condizionamento dell'aria di mandata e di scarico è costituito da due canali indipendenti per la rimozione e l'immissione dell'aria. In ognuno di essi sono presenti dispositivi separati collegati tra loro da condotti dell'aria. Di norma, i principali elementi strutturali del sistema flusso-scarico sono:
- Griglie di aspirazione dell'aria. Forniscono il flusso d'aria dall'esterno e impediscono l'ingresso di corpi estranei nel sistema.
- Valvole dell'aria. Con il loro aiuto, viene regolata la portata dell'aria che penetra dall'esterno. Quando il sistema è spento, le valvole impediscono la penetrazione di correnti fredde.
- Filtri dell'aria. Questi elementi sono progettati per pulire l'aria proveniente dall'esterno da varie impurità, insetti, ecc.
- Condotti aria con raccordi. Forniscono il collegamento di tutti gli elementi del sistema in un'unica rete di distribuzione dell'aria.
- Distributori d'aria. Forniscono il movimento dei flussi all'interno.
- Dispositivi elettronici. Con il loro aiuto, il funzionamento dei singoli componenti di rete è controllato e i loro parametri principali sono monitorati.
Articoli aggiuntivi
In alcuni sistemi di alimentazione e scarico sono installati anche:
- Raffreddatori.
- Valvole a farfalla.
- Recuperatori.
- Riscaldatori ad aria.
- Umidificatori, ecc.
Gli elementi aggiuntivi forniscono la regolazionetemperatura, umidità e altri indicatori.
Principio di funzionamento
A prima vista al sistema di alimentazione e scarico, potresti pensare che sia molto complesso. Ma in re altà, il suo dispositivo è abbastanza semplice.
Una rete di canali speciali è posta in tutta la struttura. Portano aria nella stanza. Attraverso i canali di scarico, rispettivamente, viene espulso. Per garantire il flusso delle masse d'aria, è installato un ventilatore.
Nella stanza viene installato un termoconvettore. Innanzitutto pulisce l'aria esterna. In secondo luogo, a seconda della temperatura esterna e interna, oltre che della stagione, possono verificarsi riscaldamento o raffrescamento dei flussi. Il livello di temperatura viene impostato durante l'impostazione.
Una potente ventola aspira l'aria nel sistema, creando una caduta di pressione. L'aria disponibile nella stanza entra autonomamente nei condotti di scarico, di conseguenza, la pressione si stabilizza.
Di norma, i flussi vengono filtrati utilizzando una lampada a raggi ultravioletti. Tuttavia, a discrezione del proprietario dei locali, può essere installato un filtro in schiuma o santonin.
Sfumatura
Vale la pena dire qualche parola sulle caratteristiche dell'installazione del sistema di alimentazione e scarico. Non ci sono particolari problemi nelle abitazioni private. I proprietari di edifici bassi possono posare tutti i canali dell'aria da soli senza alcuna restrizione.
Sorgono difficoltà per i proprietari di appartamenti in grattacieli. In un progetto edilizio, di norma,è previsto un sistema di ventilazione. Fornisce ricambio d'aria in tutta la casa. È possibile installare un singolo sistema se non intacca le strutture portanti e non danneggia l'aspetto della struttura.
Preparazione per l'installazione del sistema di alimentazione e scarico
Va detto subito che anche un non professionista può installare l'apparecchiatura. Le difficoltà principali possono sorgere nella fase preparatoria.
Prima di montare il sistema, devi calcolare i parametri. Ad esempio, per un volume della stanza di 700 m3, per garantire una circolazione efficiente, la fornitura d'aria dovrebbe essere compresa tra 300 e 400 m3/ora. Se l'indicatore è più alto, il consumo energetico aumenterà, se è inferiore, il sistema non funzionerà completamente.
L'installazione viene eseguita secondo il progetto. Il diagramma indica i siti di installazione per i manicotti e altri elementi.
Gli esperti consigliano di installare prima il condotto dell'aria centrale e da esso di posare i canali verso altre stanze.
Specifiche
Il sistema di ventilazione nell'appartamento dovrebbe essere:
- Compatto.
- Il più silenzioso possibile.
- Fornire un'efficace filtrazione dell'aria.
Naturalmente, il sistema deve essere in armonia con l'interno. Gli elementi dimensionali, se possibile, dovrebbero essere installati all'esterno della stanza o sotto il soffitto. Allo stesso tempo, devono avere accesso alle riparazioni.
Ci sono anche una serie di requisiti per il sistema di ventilazione di alimentazione e scarico in una casa privata. Prima di tutto, deve essere potente. Il sistema dovrebbe essere progettato in questo modoin modo che i canali attraversino tutti i locali. Si consiglia di prevedere un controllo automatico. Di norma viene fornito tramite wi-fi.
Design
Di norma si inizia con la stesura di un piano edilizio. Il disegno indica l'area e lo scopo di ogni stanza. Sulla base del piano, viene creato uno schema elettrico. Per il calcolo sono richiesti i seguenti parametri:
- Le prestazioni del sistema, che fornirà la necessaria circolazione dell'aria.
- Il livello di pressione creato dai ventilatori.
- Livello di rumore accettabile.
- La velocità del flusso d'aria nei condotti e la dimensione della loro sezione.
- Capacità del riscaldatore per l'aria esterna.
Durante la progettazione, è necessario tenere conto delle norme esistenti per il ricambio dell'aria nella stanza. Sono installati a seconda dell'area e del numero di persone che vi abitano.
Per un'abitazione, la norma è di 2-3 m3/ora per 1 m2 o 20-30 m3 per persona. Nei locali domestici (bagno, cucina, ecc.), questi parametri aumentano di 2-3 volte.
Calcolo
Si effettua secondo diversi parametri tra loro correlati:
- Pressione di esercizio e velocità del flusso d'aria.
- Forma e area della sezione trasversale dei condotti dell'aria.
- Livello di rumore.
La pressione di esercizio è influenzata dalle caratteristiche tecniche dei ventilatori, in particolare dalle loro prestazioni e dalla pressione totale creata nell'area di lavoro, dalle dimensionisezione e tipo di condotte, la loro lunghezza, la presenza di transizioni, curve e altri elementi aggiuntivi nel sistema.
Nel calcolo, è necessario tenere conto della perdita di pressione specifica nei condotti dell'aria. Sono misurati in Pascal per 1 metro (lineare) del gasdotto. Le perdite specifiche sono misurate secondo un diagramma speciale.
La pressione totale generata dal ventilatore deve essere maggiore delle perdite totali nel sistema. Di conseguenza, più lunga e complessa è la configurazione e il design della rete di condotti, maggiore dovrebbe essere la potenza del ventilatore.
Portata
Il sistema di ventilazione meccanica e di scarico dovrebbe fornire una velocità dell'aria di 3-5 m/s. Se l'indicatore viene superato, la pressione di esercizio diminuisce, si verifica un forte rumore aerodinamico, il cui livello supera i livelli consentiti nei locali di lavoro e residenziali.
Il calcolo dell'area della sezione trasversale dei condotti dell'aria viene effettuato tenendo conto della portata e della portata d'aria richieste secondo il diagramma. Ad esempio, se il ricambio d'aria in una zona residenziale è di 500 m3/h e la velocità dell'aria è di 5 m/s, il condotto circolare deve avere un diametro di almeno 200 mm e la sezione trasversale di un il condotto quadrato deve essere di almeno 160x200 mm.
Potenza del riscaldatore d'aria
Dipende dalla temperatura dell'aria esterna e dalle prestazioni dell'intero sistema. Il calcolo viene effettuato secondo la formula:
Potenza (in watt)=differenza di temperatura tra ingresso e uscita x capacità/2,98 (fattore costante).
Ad esempio, se il ricambio d'aria nell'appartamento è di 400 m3/h, la differenza di temperaturaè di 28 gradi (-10 all'aperto, +18 all'interno), la potenza sarà:
40028/2, 98=3.8KW(3758W).
I locali residenziali utilizzano riscaldatori con una potenza di 1-5 e negli uffici - 5-20 kW.
Sistema di ventilazione e scarico aria con recupero di calore
In un tale sistema, il flusso d'aria riscaldata viene assorbito dalle prese d'aria degli ambienti in cui il livello di umidità è più elevato: dalla cucina, dal bagno, dal ripostiglio, ecc. Viene espulso attraverso l'aria condotti. Ma prima, il flusso passa attraverso uno scambiatore di calore, nel quale lascia parte del suo calore. Successivamente riscaldano l'aria fredda proveniente dall'esterno. Questo flusso passa anche attraverso lo scambiatore di calore, ma in una direzione diversa. L'aria riscaldata viene convogliata in altri ambienti: soggiorno, camera da letto, ecc. In questo modo viene assicurata una circolazione costante nella stanza.
Il sistema di alimentazione e scarico con recupero può avere potenze e dimensioni diverse. Tutto dipenderà dal volume totale dei locali, dal loro scopo.
Il design semplice è un insieme di componenti interconnessi racchiusi in una custodia in acciaio isolata acusticamente e termicamente:
- 2 fan.
- Scambiatore di calore.
- Filtri.
- Sistema di rimozione della condensa.
Durante il funzionamento, lo scambiatore di calore fa passare 2 flussi d'aria: esterno e interno. Tuttavia, non si mescolano tra loro.
Gli artigiani casalinghi lungimiranti installano due reti contemporaneamente: naturale(gravitazionale) e forzata di alimentazione e scarico con recupero. Il primo è l'emergenza. Viene utilizzato quando si verifica un problema con il sistema forzato e, di norma, durante i periodi non riscaldati.
Ricordiamo che durante il funzionamento del sistema forzato, i condotti dell'aria della rete di condotti a gravità devono essere ben chiusi, altrimenti perderà la sua efficacia.
Scambiatori di calore a piastre
Piastre speciali sono utilizzate nella progettazione del sistema. Flusso dell'aria di alimentazione e dell'aria di scarico su entrambi i lati.
La condensa può accumularsi sulle piastre, quindi il sistema deve essere dotato di uscite per esso. Le guarnizioni dell'acqua sono installate nei collettori di condensa. Impediscono ai ventilatori di catturare l'umidità e di immetterla nel condotto.
La condensa può causare la formazione di ghiaccio. Di conseguenza, deve essere presente un sistema di sbrinamento.
Il recupero può anche essere controllato con una valvola di bypass. Controlla il flusso d'aria che passa attraverso le piastre.
Dispositivi rotore
In tali sistemi di ventilazione, il calore viene trasferito da un rotore che ruota tra i condotti dell'aria di mandata e di scarico.
Questo sistema è aperto. Di conseguenza, esiste un'elevata probabilità che gli odori penetrino nell'aria di alimentazione dal flusso di scarico. Questa situazione può essere prevenuta posizionando correttamente i fan.
Il livello di recupero è controllato modificando la velocità del rotore.
In un tale sistema ci sono i cellulariparti. Il rischio di congelamento è piuttosto basso.
Refrigerante intermedio
Come si usa acqua o soluzione di acqua-glicole. In tali sistemi, il liquido di raffreddamento circola tra gli scambiatori di calore. Uno di questi si trova nello scarico e il secondo - nel canale di alimentazione.
Il vettore di calore viene riscaldato dal flusso rimosso. Il calore viene trasferito all'aria esterna.
Il liquido di raffreddamento viene fatto circolare in una rete chiusa. Di conseguenza, è esclusa la possibilità di contaminazione da un flusso all' altro.
Il trasferimento di calore può essere regolato regolando la velocità di movimento del liquido di raffreddamento.
Extra
Di recente, molti proprietari di case stanno installando sistemi di ventilazione modulari. Sono un complesso di componenti, tra cui:
- Elemento filtro.
- Fan.
- Riscaldatore ad aria.
- Nodi ausiliari.
- Automatico.
- Silenziatore del rumore.
Gli indubbi vantaggi del sistema sono la sua mobilità, la possibilità di selezionare i componenti della potenza richiesta. Lo svantaggio di questo modello è la complessità del design. Per creare un circuito è richiesta una conoscenza speciale.
Un altro tipo di alimentazione e ventilazione di scarico è un sistema monoblocco. È realizzato a forma di blocco, che ospita tutti i componenti principali. L'indubbio vantaggio di questo modello è la facilità di installazione. L'installazione può essere eseguita anche da un non professionista. Tuttavia, il costo di un tale sistema è molto più alto rispetto ad altri tipi.
