Usporedni pregled sustava ventilacije i klimatizacije zraka

Smanjenje učinkovitosti rada, stalni osjećaj slabosti u tijelu, povećana nervoza, redovita želja za drijemanjem često su rezultat nedovoljne izmjene zraka. Međutim, ove probleme mogu spriječiti pravilna ventilacija i klimatizacija.

Pritom se neće moći ograničiti samo na prirodni sustav – on ima niz nedostataka. Potrebno je odabrati optimalan mehanički tip izmjene i miješanja zraka, analizirajući prednosti i nedostatke svake metode.

Pokušajmo zajedno razumjeti kako rade različiti ventilacijski sustavi i u kojim se slučajevima primjenjuje pojedina vrsta.

Zašto je potrebna ventilacija?

Obnavljanje zraka omogućuje sprječavanje bolesti kardiovaskularnog i središnjeg živčanog sustava, povećane razine znojenja, pogoršanja pažnje, kroničnih bolesti kod osoba sa slabim imunitetom.

Standardni ventilacijski sustav omogućuje:

• smanjiti koncentraciju prašine i drugih sitnih čestica u zraku;
• odabrati ugodnu temperaturu za rad;
• izvesti ispušne plinove i agresivne komponente koje izazivaju alergije.

Naravno, možete otvoriti prozore, ali tada će u sobu ući prašina i prljavi zrak. A u hladno doba dana povećat će se troškovi grijanja. Također, propuh negativno utječe na ljudsko zdravlje.

Prirodni ventilacijski sustav ne može u potpunosti osigurati prozračivanje prostorije

Proces klimatizacije zraka

Čak i u toplo doba godine problematično je izvesti jednostavnu izmjenu zraka bez upotrebe posebnih uređaja. Stoga je preporučljivo koristiti dodatnu opremu.

Ljeti je zrak vlažan i topao. Klimatizacija će mu osigurati pročišćavanje i postavljanje niže temperature. Na primjer, prikladni su split sustavi, industrijski klima uređaji i čiler-fankojl.

Zato je u hladno doba godine zrak leden i manje vlažan. Naravno, ne zaboravite na filtraciju. Međutim, zrak je potrebno zagrijati i ovlažiti, s čime se uspješno nosi kalorifer, jamčeći podizanje temperature na ugodnu razinu.

Ovaj proces često se osigurava miješanjem: hladne struje kombiniraju se s toplima. Zrak se hladi u posebnim komorama zbog ulaska malih kapljica vode.

Postoje i prostorije koje zahtijevaju poseban pristup organizaciji ventilacije. Na primjer, u sportskim dvoranama s bazenima voda stalno isparava, povećavajući razinu vlažnosti.

S bazena isparava voda koja se kondenzira na zidovima i stropu prostorije. Ispravna ventilacija omogućuje sprječavanje pretjerane vlažnosti.

Za rješavanje takvih problema namijenjeni su odvlaživači zraka. Nedostatak potonjih je nedostatak ventilacije. Zrak ostaje u prostoriji, ali se smanjuje razina vlage. Zbog toga pada koncentracija kisika, što negativno utječe na dobrobit ljudi.

Mehanički način odvođenja zraka

Prirodna ventilacija često ne izvršava svoje izravne funkcije. Stoga postaje aktualna potreba za korištenjem umjetnog sustava. Njegova glavna razlika leži u tome što radi s prisilom.

Mehanički tip ventilacije koristi se ne samo u industrijskim pogonima, već iu stambenim prostorijama. Njegovo djelovanje temelji se na radu elektromotora, grijača zraka, ventilatora i filtera.

Ključne prednosti umjetnog sustava u odnosu na prirodni:

• Učinkovitost. Prenos praktički bilo kojih količina zraka na značajne udaljenosti u prostoriji.
• Neovisnost o vremenu. Besprijekorno izvršavanje sustava izravnih funkcija u bilo koje doba godine.
• Dodatne mogućnosti. Regulacija temperature i razine vlažnosti, čišćenje zraka od prašine i drugih sitnih čestica.

Mehanička ventilacija dijeli se na kanalsku i beskanalsku. Kod prve zrak prolazi posebnim produženim putovima.

Učinkovito je koristiti kombinaciju mehaničkog i prirodnog ventilacijskog sustava

U beskanalskim sustavima ventilatori se smještaju u posebnu konstrukciju. Oni osiguravaju dotok svježih zračnih masa.

Ovisno o vrsti mehaničke ventilacije, sustavi se dijele na dovodne, odvodne i dovodno-odvodne.

Opis dovodnog sustava

Glavni zadatak ove vrste ventilacije je osigurati dovod svježeg zraka u prostoriju. Kako bi oprema mogla optimalno obavljati svoje funkcije, složeni modeli opremljeni su dodatnim elementima koji su odgovorni za čišćenje i ovlaživanje.

Glavni nedostatak je nedostatak mogućnosti odvoda zraka. Stoga se prostorija ne može 100% napuniti obnovljenim zračnim masama.

Princip rada i građa konstrukcije

Standardni sustav uključuje ventilator koji se pričvršćuje u krilu prozora. On osigurava dotok svježeg zraka u prostoriju. U potonjem se povećava koncentracija plinova. Stoga za otpadni zrak nema mjesta i on napušta prostoriju kroz posebne odvodne otvore.

Ključna sastavnica sustava je dovodni ventilator. Njegovi glavni parametri su snaga, učinkovitost dovoda zraka i tlak u radnoj zoni. Od duljine i složenosti kanala izravno ovise i zahtjevi za tehničkim karakteristikama ventilatora.

Osim ovog uređaja, sustav se sastoji od sljedećih elemenata:

• rešetke;
• ventili;
• zračni kanali;
• razdjelnici;
• filtri;
• grijači.

Filtri su odgovorni za uklanjanje mehaničkih čestica iz zraka koji dolazi: prašine, insekata, otpada i dr. Mogu osigurati grubo, fino i vrlo fino čišćenje. Ovisno o značajkama rada, dijele se na elektrostatične, suhe i mokre.

Potrebno je spriječiti kontakt zračnih kanala sa stranim predmetima i vlagom. Stoga se ne može bez posebnog pokrova.

Grijači ili kaloriferi odgovorni su za povišenje temperature ulaznog zraka. Oni mogu biti vodenog i električnog tipa. Prvi rade na bazi sustava grijanja kuće. Izvor napajanja drugih je električna mreža.

Što se tiče dodatnih elemenata, oni mogu biti:

• elementi koji smanjuju razinu buke;
• odvlaživači;
• rekuperatori;
• ovlaživači;
• sredstva za automatizaciju rada sustava;
• i ostali.

Usisnik zraka mora se nalaziti na čistom mjestu koje je zaštićeno od prodora prašine. U blizini ovog konstrukcijskog elementa treba smjestiti dovodnu komoru.

Gdje se primjenjuje takav način?

Mehanički tip organizacije dotoka koristi se kako za stambene, tako i za industrijske objekte. Odgovoran je za cijelu prostoriju ili samo za njezin pojedinačni dio, na primjer, radno mjesto u proizvodnji. Osigurava dovod zraka optimalne temperature.

Također stvara posebne čiste zone, čak i ako je u drugim prostorijama povišena razina otrovnih tvari. Može se kombinirati s odvodnim i prirodnim ventilacijskim sustavima.

Više o tome kako pravilno urediti dovodni ventilacijski sustav pročitajte u ovom materijalu.

Dovodni sustav je prilično kompaktan i praktički nečujan u radu. Odlikuje se jednostavnošću montaže i održavanja.

Karakteristike odvodne ventilacije

Odvodni sustav je suprotnost dovodnom. Njegov zadatak je izvesti onečišćeni zrak iz prostorije. Postoje cjeloviti i sabirni tipovi.

Građa i princip rada

Ventilacija evakuacijskog tipa popularna je za uređenje stanova. Osigurava odvođenje otpadnog ili zagrijanog zraka. Ispušne rešetke ili ventilacijski ventili obično se postavljaju u gornji dio prostorije. Svježi zrak dolazi kroz posebne priključke izravno iz vanjskog okruženja ili iz susjednih prostorija.

Sustav se može postaviti na određenu udaljenost ili potpuno blokirati izvor onečišćenja. Ako se može ograničiti točka ispuštanja toksičnih tvari, tada će biti učinkovita lokalna ventilacija, a ako ne, opća.

Ovdje ključno mjesto zauzima ventilator. Upravo njegova snaga određuje učinkovitost rada cijelog sustava. Postoje ispušni uređaji niskog (brzina protoka zraka do 50 m/s), srednjeg — do 80 m/s i visokog tlaka (do 200 m/s).

Osnovni elementi ove vrste ventilacije su sljedeći:

1. Ispušni ormari. Odlikuju se najvećom djelotvornošću. Uklanjaju prekomjerno vlažan i topao zrak, teške plinove i prašinu.
2. Odsisni uređaji. Uklanjaju maksimalnu količinu štetnih tvari, uzimajući minimum zraka. Ne ometaju radnika u obavljanju dužnosti.
3. Ispušni kišobrani. Namijenjeni su za odvođenje tvari koje se dižu prema gore. Postoje tipovi čiji se rad temelji na prirodnom ili prisilnom propuhu.
4. Ispušne ploče. Učinkovite su za odvođenje prašine i vrućih štetnih plinova. Aktualne su za radna mjesta gdje se odvija zavarivanje dijelova.
5. Bočni odsisi. Koriste se pri radu s velikim ili gabaritnim objektima koji se drže okomito pomoću metalnih užadi ili drugih sredstava. Imaju mali promjer (manji od 100 mm) i smješteni su sa strane radnog objekta.

Ispušni sustav namijenjen je prije svega za evakuaciju otpadnog zraka. Uzimajući u obzir gore navedene konstrukcijske elemente, oni su učinkoviti za lokalnu ventilaciju.

Nijanse korištenja sustava

Ova vrsta ispušne ventilacije prikladna je za prostorije s niskom razinom koncentracije štetnih tvari. Pritom one mogu dolaziti na različitim razinama, cjelovitim i pojedinačnim strujanjima.

Cjeloviti tip manje je bučan u radu zahvaljujući karakteristici konstrukcije, posebice kućišta

Ovaj sustav aktualan je za skladišta, supermarkete, sportske objekte, zdravstvene ustanove i stambene prostorije. Koristi se u proizvodnim prostorijama gdje se ne može izbjeći ispuštanje toksičnih tvari. Optimalno se kombinira s prirodnom i dovodnom ventilacijom. Može djelovati lokalno, ali i osiguravati opće odvođenje otpadnih masa.

Prilikom odabira potrebno je analizirati značajke izlaznog zraka. Ako on sadrži mnogo agresivnih tvari, tada je svrhovito odabrati varijantu s antikorozivnim premazom.

Bit dovodno-odvodne ventilacije

Ovaj tip obnove zračnih masa u prostoriji smatra se jednim od najoptimalnijih. Omogućuje kombiniranje prednosti dovodnog i odsisnog sustava.

Ključni zadatak pri projektiranju je uravnotežiti količine ulaznog i izlaznog zraka. Ako prevladava prvi, tada se u prostoriji povećava tlak zbog visoke koncentracije plinova; kada se poveća količina evakuiranog zraka, smanjuje se.

Dovodno-odsisni sustav koristi se kako u stambenim tako i u industrijskim prostorijama

Dovodno-odsisna ventilacija ima dvije vrste. Prva je miješanje, kada čisti zrak kroz posebne konstrukcijske elemente ulazi u prostoriju, miješa se s postojećim plinovima i izlazi kroz posebne ventile.

Drugi tip je ventilacija istiskivanjem. Ugradnja sustava događa se na razini poda. Ovdje djeluju elementarni zakoni fizike – iskorišteni zrak ima visoku temperaturu, stoga ga istiskuju plinovi koji ulaze. On izlazi kroz rešetke smještene na stropu prostorije.

A svježi zrak ulazi u donji dio prostorije, gdje se polako kreće. Stoga se u radnoj zoni, u onom dijelu prostorije gdje se izravno nalaze stanari, stvaraju ugodni uvjeti za odmor i rad.

Da bi ventilacija istiskivanjem bila učinkovita, svježi zrak mora imati nižu temperaturu od zraka koji se već nalazi u zgradi. Za stambene prostorije razlika iznosi 1-3 °C, za tvornice, pogone i druge objekte s posebnim zahtjevima – 1-5 °C.

Potrebno je pratiti temperaturu ulaznog zraka i zraka koji se nalazi u prostoriji. Ako se gore navedeni rasponi ne poštuju, doći će do konvekcije.

Ovaj tip ventilacije ima i prednosti i nedostatke. Među prednosti ubraja se mogućnost korištenja u industrijskim zgradama za koje je karakteristično ispuštanje toksičnih tvari i povišene temperature, te visoka učinkovitost rada.

S druge strane, nedostaci uključuju sljedeće:

• potreba za relativno velikim površinama za dovodne difuzore;
• povećanje pripadajućeg područja;
• smanjenje djelotvornosti sustava uslijed ulaska suvišnih predmeta u dovodne difuzore;
• povećanje vertikalnog temperaturnog gradijenta.

Posljednji je razlika između temperatura plina u radnoj zoni i ispod stropa.

Ako želite odabrati sustav ventilacije i klimatizacije istiskivanjem, tada analizirajte smještaj i snagu opreme za grijanje. Ove karakteristike utječu na kombinaciju strujanja zraka u prostoriji.

Na primjer, ulazni zrak koji bi trebao izravno ući u radnu zonu može biti blokiran toplim plinovima iz radijatora ili grijača. Kao rezultat, ventilacija se ne postiže istiskivanjem, već miješanjem.

Proces miješanja predviđa ulazak zraka u prostoriju jednim ili više putova. Međutim, otpadni plinovi izlaze jednim strujanjem.

U radnoj zoni brzina izlaznog zraka je trećinu manja od iste vrijednosti ulaznog zraka.

Ključni parametar ventilacije miješanjem je ejekcija. To je kombinacija bilo koje vrste medija, pri čemu jedan utječe i usmjerava drugi. U konkretnom slučaju, to je mogućnost difuzora da harmonično kombiniraju zračne mlazove.

Ejekcija određuje značajke ventilacijskog sustava. Na primjer, miješanje se postiže mlaznim difuzorima s velikom vrijednošću pokazatelja. Za istiskivanje su karakteristični uređaji s malim pokazateljem injekcije.

Kako bi se smanjila količina propuha u slučaju odstupanja razlike između temperature ulaznog zraka i zraka u prostoriji od norme, difuzori bi trebali imati veliki pokazatelj.

Također su važni brzina kretanja zračnih masa i temperatura zraka. Za maksimalnu udobnost potrebno je da se plinovi kreću brzinom ne većom od 0,18 m/s i da imaju temperaturu od 20 do 22 °C.

Brzina kretanja zraka ovisi o geometriji i namjeni prostorije, temperaturi u radnoj zoni i interijeru.

Osobito opasno za zdravlje i dobrobit čovjeka je prekoračenje prvog i smanjenje drugog pokazatelja. Tada je teško jednostavno boraviti u prostoriji, a kamoli obavljati bilo kakvu produktivnu aktivnost.

Prilikom projektiranja ventilacije potrebno je uzeti u obzir utjecaj fizičkih prepreka. U potonje spadaju svjetiljke postavljene na stropu, slojevi, stropne ploče, stupovi itd.

U većini slučajeva, strujanje ulaznog zraka može zaobići prepreku čija je širina 1/50 visine stropa.

Auditoriji su nestandardne prostorije koje se odlikuju značajnom radnom zonom, velikim brojem slušatelja i visokim stropom. Sukladno tome, pristup ventilaciji je prilično specifičan.

Popularna metoda je dovod svježeg zraka izravno ispod sjedala slušatelja. Smatra se da će se ulazni plinovi zagrijati, podići do stropa i izvesti iz prostorije.

Međutim, praksa pokazuje da je takav pristup pogrešan – plinovi se ponašaju isto kao i tekućine. Prvo se zrak skuplja u donjem dijelu auditorija i tek se nakon toga podiže.

Racionalno postavljanje difuzora — u prednje dijelove učionice ili auditorija

Čak ni argumentirani proračuni i računalno modeliranje ne jamče maksimalno točnu prognozu smjera kretanja zraka. Međutim, potrebno je uzeti u obzir broj i položaj difuzora jedan u odnosu na drugi, postavljanje grijaćih elemenata, prepreke i druge čimbenike.

Većina istraživanja o položaju difuzora dokazuje da ventilacija miješanjem zaslužuje proizvoljnu ocjenu. Na primjer, učinkovito je postavljanje otvora za odvod zraka na ulazu u prostoriju sa strane stražnjih klupa.

Ali ako se odvodi postave u drugim dijelovima auditorija, tada se u većini slučajeva neće postići željeni učinak. A ispravna izmjena omogućuje sprječavanje stvaranja trake toplog i otpadnog zraka.

Preporučujemo vam da pročitate i drugi članak u kojem smo detaljnije opisali princip rada dovodno-odvodne ventilacije. Više informacija – idite na poveznicu.

Kako radi lokalna ventilacija?

Ako zrak ciljano ulazi u određene zone prostorije ili se odatle odvodi, tada se takva ventilacija kvalificira kao lokalna. Potonja se dijeli na dovodnu i odvodnu.

Lokalna dovodna ventilacija zahtijeva znatno manje troškove pod uvjetom primjene nego opća. Popularna je u proizvodnim prostorima koji zahtijevaju brzo obnavljanje plinova. Omogućuje smanjenje vlage i temperature.

U većini slučajeva dolazi do kombinacije lokalne i opće ventilacije, pri čemu jedan tip nadopunjuje drugi

Lokalna odvodna konstrukcija također se koristi u industriji. Aktualna je za uklanjanje toksičnih tvari, smanjenje temperature u određenom malom dijelu prostorije. Detaljnije o ventilaciji proizvodnih prostora govorili smo u ovom članku.

Omogućuje sprječavanje posljedica navedenih i drugih negativnih čimbenika. Pozitivno utječe na udobnost rada zaposlenika jer štetne tvari napuštaju prostoriju gotovo odmah nakon nastanka.

Ako se radovi povezani s ispuštanjem toksičnih tvari obavljaju na cijelom ili većem dijelu prostora, tada lokalna ventilacija neće biti učinkovita. Ipak ju je svrhovito koristiti nasuprot mjesta s najvećim emisijama.

Zaključci i koristan video na temu

Videozapis o lokalnoj ventilaciji u prostoru s tehnološkom opremom:

Video objašnjava posebnosti i aktualnost projektiranja ventilacijskog sustava, njegove varijante opreme i nijanse montaže:

Posebnosti rada standardnog ventilacijskog sustava prikazuje videozapis:

Svaki od ventilacijskih sustava ima svoje posebnosti. Pri odabiru treba uzeti u obzir mnoge čimbenike: od specifičnosti korištenja prostorije do prisutnosti prepreka za protok zraka. Međutim, pažljiv pristup omogućit će Vam da se odlučite za optimalni ventilacijski sustav.

Nakon proučavanja materijala, imate li pitanja o temi članka? Ili možete dopuniti gore navedeno vrijednim informacijama? Molimo Vas, ostavite svoje komentare, postavite pitanja, podijelite iskustva u bloku ispod članka.