Salīdzinošs pārskats par ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmām

Darba efektivitātes samazināšanās, pastāvīgs vājums ķermenī, paaugstināta nervozitāte, regulāra vēlme nosnausties bieži vien ir nepietiekamas gaisa apmaiņas rezultāts. Tomēr šīs problēmas var novērst pareiza ventilācija un gaisa kondicionēšana.

Turklāt neizdosies aprobežoties tikai ar dabisko sistēmu — tai ir vairāki trūkumi. Būs jāizvēlas optimālais mehāniskais gaisa apmaiņas un maisīšanas veids, izanalizējot katras metodes plusus un mīnusus.

Mēģināsim kopā izprast, kā darbojas dažādas ventilācijas sistēmas un kādos gadījumos tiek izmantota katra no tām.

Kāpēc nepieciešama ventilācija?

Gaisa atjaunošana ļauj novērst sirds un asinsvadu un centrālās nervu sistēmas slimības, paaugstinātu svīšanas līmeni, uzmanības pasliktināšanos, hroniskas slimības cilvēkiem ar vāju imūnsistēmu.

Standarta ventilācijas sistēma ļauj:

• samazināt putekļu un citu sīku daļiņu koncentrāciju gaisā;
• izvēlēties ērtu temperatūru darbam;
• izvadīt izplūdes gāzes un agresīvas sastāvdaļas, kas izraisa alerģiju.

Protams, var atvērt logus, bet tad telpā iekļūs putekļi un netīrs gaiss. Bet aukstajā diennakts laikā palielināsies apkures izdevumi. Arī caurvējš negatīvi ietekmē cilvēka veselību.

Dabiskā ventilācijas sistēma nevar pilnībā nodrošināt telpas vēdināmību

Gaisa kondicionēšanas process

Pat siltajā gadalaikā ir problemātiski veikt vienkāršu gaisa apmaiņu bez speciālu ierīču izmantošanas. Tāpēc ir lietderīgi izmantot papildu aprīkojumu.

Vasarā gaiss ir mitrs un silts. Gaisa kondicionēšana nodrošinās tā attīrīšanu un zemākas temperatūras iestādīšanu. Piemēram, derēs split-sistēmas, rūpnieciskie gaisa kondicionieri un čillers-fankoils.

Savukārt aukstajā gadalaikā gaiss ir sals un mazāk mitrs. Protams, neaizmirstiet par filtrāciju. Tomēr vēl ir nepieciešams sildīt un mitrināt gaisu, ar ko veiksmīgi tiek galā kalorifers, garantējot temperatūras paaugstināšanu līdz komfortablam līmenim.

Šo procesu bieži nodrošina, sajaucot: aukstās plūsmas apvieno ar siltajām. Gaiss tiek atdzesēts īpašās kamerās, nonākot nelielām ūdens pilēm.

Ir arī telpas, kas prasa īpašu pieeju ventilācijas organizācijai. Piemēram, sporta zālēs ar baseiniem ūdens pastāvīgi iztvaiko, paaugstinot mitruma līmeni.

No baseiniem iztvaiko ūdens, kas kondensējas uz telpas sienām un griestiem. Pareiza ventilācija ļauj novērst pārmērīgu mitrumu.

Šādu problēmu risināšanai ir paredzēti žāvētāji. Pēdējo trūkums ir ventilācijas neesamība. Gaiss paliek telpā, bet mitruma līmenis samazinās. Tāpēc samazinās skābekļa koncentrācija, kas negatīvi ietekmē cilvēku pašsajūtu.

Mehāniskais gaisa evakuācijas veids

Dabiskā ventilācija bieži nepilda savas tiešās funkcijas. Tāpēc aktuāla kļūst nepieciešamība izmantot mākslīgo sistēmu. Tās galvenā atšķirība ir tā, ka tā darbojas ar piespiedu darbību.

Mehānisko ventilācijas veidu izmanto ne tikai rūpnieciskajā ražošanā, bet arī dzīvojamās telpās. Tā darbība balstās uz elektromotoru, gaisa sildītāju, ventilatoru un filtru darbu.

Mākslīgās sistēmas galvenās priekšrocības salīdzinājumā ar dabisko:

• Efektivitāte. Praktiski jebkura gaisa tilpuma pārvietošana ievērojamās distancēs telpā.
• Neatkarība no laikapstākļiem. Nevainojama sistēmas tiešo funkciju izpilde jebkurā gadalaikā.
• Papildu iespējas. Temperatūras un mitruma līmeņa regulēšana, gaisa attīrīšana no putekļiem un citām sīkām daļiņām.

Mehāniskā ventilācija tiek iedalīta kanālu un bezkanālu. Pirmajā gadījumā gaiss iet pa īpašiem pagarinātiem ceļiem.

Efektīvi izmantot mehāniskās un dabiskās ventilācijas sistēmu kombināciju.

Bezkanālu sistēmās ventilatori tiek izvietoti īpašā konstrukcijā. Tie nodrošina svaigu gaisa masu pieplūdi.

Atkarībā no mehāniskās ventilācijas veida sistēmas iedala pieplūdes, izplūdes un pieplūdes-izplūdes.

Pieplūdes sistēmas apraksts

Šāda veida ventilācijas galvenais uzdevums ir nodrošināt svaiga gaisa pieplūdi telpā. Lai iekārta varētu optimāli pildīt savas funkcijas, sarežģītus modeļus aprīko ar papildu elementiem, kas atbild par tīrīšanu un mitrināšanu.

Galvenais trūkums ir gaisa ieplūdes iespējas neesamība. Tāpēc telpa nevar 100% piepildīties ar atjaunotām gaisa masām.

Darbības princips un konstrukcijas uzbūve

Standarta sistēma ietver ventilatoru, kas tiek piestiprināts loga šķērsstieņā. Tas nodrošina svaiga gaisa pieplūdi telpā. Pēdējā paaugstinās gāzu koncentrācija. Tāpēc izlietotajam gaisam nepaliek vietas, un tas atstāj telpu caur speciālām izplūdes atverēm.

Sistēmas galvenā sastāvdaļa ir pieplūdes ventilators. Tā galvenie parametri – jauda, gaisa padeves efektivitāte un spiediens darba zonā. No kanālu garuma un sarežģītības tieši atkarīgas arī prasības pret ventilatora tehniskajiem parametriem.

Papildus šai ierīcei sistēma sastāv no šādiem elementiem:

• režģi;
• vārsti;
• gaisa vadi;
• sadalītāji;
• filtrus;
• sildītāji.

Filtri nodrošina mehānisko daļiņu – putekļu, kukaiņu, atkritumu u.c. – izvadīšanu no ienākošā gaisa. Tie var nodrošināt rupju, smalku un ļoti smalku tīrīšanu. Atkarībā no darba īpatnībām tos iedala elektrostatiskajos, sausajos un mitrajos.

Ir jānovērš gaisa kanālu saskare ar svešķermeņiem un mitrumu. Tāpēc nevar iztikt bez speciāla pārseguma.

Sildītāji jeb kaloriferi atbild par ienākošā gaisa temperatūras paaugstināšanu. Tie ir ūdens un elektriskā tipa. Pirmie darbojas uz mājas apkures sistēmas bāzes. Otro barošanas avots ir elektrotīkls.

Runājot par papildu elementiem, tie var būt:

• elementi, kas samazina trokšņa līmeni;
• žāvētāji;
• rekuperatori;
• mitrinātāji;
• sistēmas darba automatizācijas līdzekļi;
• un citi.

Gaisa uztvērējam jāatrodas tīrā vietā, kas ir aizsargāta no putekļu iekļūšanas. Šī konstruktīvā elementa tuvumā jāatrodas pieplūdes kamerai.

Kur tiek izmantota šāda metode?

Mehāniskais pieplūdes organizācijas veids tiek izmantots gan dzīvojamiem, gan rūpnieciskiem objektiem. Tas atbild par visu telpu vai tikai par tās atsevišķu daļu, piemēram, darba vietu ražošanā. Nodrošina gaisa nokļūšanu ar optimālu temperatūru.

Kā arī veido īpašas tīras zonas, pat ja citās telpās ir paaugstināts toksisku vielu līmenis. Var tikt apvienots ar izplūdes un dabiskās ventilācijas sistēmām.

Vairāk par to, kā pareizi iekārtot pieplūdes ventilācijas sistēmu, lasiet šajā materiālā.

Pieplūdes sistēma ir diezgan kompakta un praktiski klusa darbībā. To raksturo vienkārša uzstādīšana un apkope.

Izplūdes ventilācijas raksturojums

Izplūdes sistēma ir pretstats pieplūdes sistēmai. Tās uzdevums ir izvadīt piesārņoto gaisu no telpas. Pastāv integrālais un kolektīvais tips.

Uzbūve un darbības princips

Evakuācijas tipa ventilācija ir populāra dzīvokļu iekārtošanai. Tā nodrošina atstrādātā vai uzsildītā gaisa izvadīšanu. Nosūces režģi vai ventilācijas vārsti parasti tiek novietoti telpas augšdaļā. Svaigs gaiss ieplūst caur speciāliem savienotājiem tieši no ārējās vides vai caur blakus telpām.

Sistēma var tikt novietota noteiktā attālumā vai pilnībā bloķēt piesārņojuma avotu. Ja ir iespējams ierobežot toksisko vielu izdalīšanās punktu, tad efektīva būs vietējā ventilācija, bet ja nē — vispārējā.

Šeit galvenā vieta ir ventilatoram. Tieši tā jauda nosaka visas sistēmas darba efektivitāti. Pastāv zemspiediena (gaisa plūsmas ātrums līdz 50 m/s), vidēja spiediena — līdz 80 m/s un augstspiediena (līdz 200 m/s) nosūces ierīces.

Galvenie šāda veida ventilācijas elementi ir šādi:

1. Nosūces skapji. Tie izceļas ar vislielāko efektivitāti. Tie aizvāc pārlieku mitru un siltu gaisu, smagās gāzes un putekļus.
2. Nosūcēji. Tie novērš maksimālo kaitīgo vielu daudzumu, paņemot minimālu gaisa daudzumu. Tie netraucē darbiniekam pildīt pienākumus.
3. Nosūces teltis. Tās ir paredzētas vielu izvadīšanai, kas paceļas uz augšu. Pastāv veidi, kuru darbība balstās uz dabisku vai piespiedu vilkmi.
4. Nosūces paneļi. Tie ir efektīvi putekļu un karstu kaitīgo gāzu izvadīšanai. Tie ir aktuāli darba vietās, kur notiek detaļu metināšana.
5. Borta nosūcēji. Tos izmanto, strādājot ar lieliem vai gabarīta objektiem, kas tiek turēti vertikāli ar metāla trosēm vai citiem līdzekļiem. Tiem ir neliels diametrs (mazāks par 100 mm) un tie atrodas prom no darba objekta.

Nosūces sistēma galvenokārt ir paredzēta atstrādātā gaisa evakuācijai. Ņemot vērā iepriekš minētos konstruktīvos elementus, tās ir efektīvas vietējai ventilācijai.

Sistēmas lietošanas nianses

Šāda veida nosūces ventilācija ir piemērota telpām ar nelielu kaitīgo vielu koncentrācijas līmeni. Turklāt tās var nonākt dažādos līmeņos, kā veselas un atsevišķas plūsmas.

Veselais tips darbībā ir mazāk trokšņains, pateicoties konstrukcijas īpatnībām, jo īpaši korpusam.

Šī sistēma ir aktuāla noliktavām, lielveikaliem, sporta objektiem, veselības iestādēm un dzīvojamām telpām. To izmanto ražošanas telpās, kur nevar izvairīties no toksisku vielu izdalīšanās. Tā optimāli kombinējas ar dabisko un piespiedu ventilāciju. Tā var darboties gan lokāli, gan nodrošināt vispārēju atstrādāto masu izvadīšanu.

Izvēloties, ir jāanalizē izejošā gaisa īpašības. Ja tas satur daudz agresīvu vielu, tad ir lietderīgi apstāties pie varianta ar pretkorozijas pārklājumu.

Pieplūdes-izplūdes ventilācijas būtība

Šāds iekštelpu gaisa masu atjaunošanas veids tiek uzskatīts par vienu no optimālākajiem. Tas ļauj apvienot pieplūdes un izplūdes sistēmu priekšrocības.

Galvenais uzdevums projektēšanā ir līdzsvarot ieplūstošā un izvadāmā gaisa apjomus. Ja dominē pirmais, tad telpā paaugstinās spiediens augstās gāzu koncentrācijas dēļ, bet, palielinoties evakuējamā gaisa daudzumam, tas samazinās.

Pieplūdes-izplūdes sistēma tiek izmantota gan dzīvojamās, gan rūpniecības telpās

Pieplūdes-izplūdes ventilācijai ir divas šķirnes. Pirmā ir maisīšana, kad tīrs gaiss caur īpašiem konstruktīviem elementiem nonāk telpā, sajaucas ar esošajām gāzēm un iziet caur speciāliem vārstiem.

Otrs veids ir izspiešanas ventilācija. Sistēmas uzstādīšana notiek grīdas līmenī. Šeit darbojas elementāri fizikas likumi — atstrādātais gaiss ir ar augstu temperatūru, tāpēc to izspiež ienākošās gāzes. Tas iziet caur restēm, kas atrodas uz telpas griestiem.

Savukārt svaigs gaiss nonāk telpas apakšējā daļā, kur tas lēnām pārvietojas. Tāpēc darba zonā, tajā telpas daļā, kur tieši atrodas iedzīvotāji, tiek radīti komfortabli apstākļi atpūtai un darbam.

Lai izspiešanas ventilācija būtu efektīva, nepieciešams, lai svaigajam gaisam būtu zemāka temperatūra nekā jau esošajam ēkā. Dzīvojamām telpām starpība ir 1-3 °C, rūpnīcām, fabrikām un citiem objektiem ar īpašām prasībām — 1-5 °C.

Jāseko līdzi ienākošā gaisa un telpā esošā gaisa temperatūrai. Ja netiek ievēroti iepriekš norādītie diapazoni, radīsies konvekcija.

Šim ventilācijas veidam ir gan priekšrocības, gan trūkumi. Pie plusiem pieskaita iespēju izmantot rūpniecības ēkās, kurām raksturīga toksisku vielu izdalīšanās un paaugstinātas temperatūras, kā arī augstu darba efektivitāti.

Savukārt pie trūkumiem pieskaita sekojošo:

• nepieciešamība pēc samērā lielām platībām pieplūdes difuzoriem;
• piegulošās teritorijas palielināšana;
• sistēmas efektivitātes samazināšanās, jo lieki priekšmeti nonāk pieplūdes difuzoros;
• vertikālā temperatūras gradienta palielināšanās.

Pēdējais ir starpība starp gāzu temperatūrām darba zonā un zem griestiem.

Ja vēlaties izvēlēties izspiešanas ventilācijas un gaisa kondicionēšanas sistēmu, tad analizējiet apkures iekārtu izvietojumu un jaudu. Šīs īpašības ietekmē gaisa plūsmu kombināciju telpā.

Piemēram, ienākošais gaiss, kam jānonāk tieši darba zonā, var tikt bloķēts ar siltām gāzēm no radiatoriem vai sildītājiem. Rezultātā ventilācija notiek nevis izspiežot, bet sajaucot.

Maisīšanas process paredz gaisa iekļūšanu telpā pa vienu vai vairākiem ceļiem. Savukārt izplūdes gāzes iziet vienā plūsmā.

Darba zonā izejošā gaisa ātrums ir par trešdaļu mazāks nekā ieejošā gaisa ātrums.

Galvenais maisīšanas ventilācijas parametrs ir ežekcija. Tā ir jebkāda veida vidi apvienojums, kurā viena ietekmē un virza otru. Konkrētā gadījumā tā ir difuzoru iespēja harmoniski apvienot gaisa strūklas.

Ežekcija nosaka ventilācijas sistēmas īpatnības. Piemēram, sajaukšanu nodrošina strūklas tipa difuzori ar lielu rādītāja vērtību. Savukārt izspiešanai raksturīgas ierīces ar mazu injekcijas rādītāju.

Lai samazinātu caurvēju daudzumu gadījumā, ja starpība starp ienākošā un telpas gaisa temperatūrām atšķiras no normas, difuzoriem jābūt ar lielu rādītāju.

Turklāt svarīgs ir gaisa masu kustības ātrums un gaisa temperatūra. Lai nodrošinātu maksimālu komfortu, gāzēm jāpārvietojas ne ātrāk par 0,18 m/s un to temperatūrai jābūt no 20 līdz 22 °C.

Gaisa kustības ātrums ir atkarīgs no telpas ģeometrijas un mērķa, temperatūras darba zonā un interjera.

Īpaši bīstams cilvēka veselībai un pašsajūtai ir pirmā rādītāja pārsniegums un otrā rādītāja samazinājums. Tad telpā ir grūti vienkārši uzturēties, nemaz nerunājot par kādu produktīvu darbību.

Projektējot ventilāciju, jāņem vērā fizisku šķēršļu ietekme. Pie pēdējiem pieder griestos izvietotie gaismekļi, līmeņi, pārsegumi, kolonnas u.c.

Vairumā gadījumu ienākošā gaisa plūsma var apiet šķērsli, kura platums ir 1/50 no griestu augstuma

Auditorijas ir nestandarta telpas, kas atšķiras ar ievērojamu darba zonu, lielu klausītāju skaitu un augstiem griestiem. Attiecīgi arī pieeja ventilēšanai ir diezgan specifiska.

Populārs veids ir svaiga gaisa padeve tieši zem klausītāju sēdvietām. Tiek uzskatīts, ka ienākošās gāzes sasils, pacelsies līdz griestiem un tiks izvadītas no telpas.

Tomēr prakse rāda, ka šāda pieeja ir nepareiza – gāzes uzvedas tāpat kā šķidrumi. Vispirms gaiss uzkrājas auditorijas apakšējā daļā un tikai pēc tam paceļas.

Racionāla difuzora izvietošana ir mācību klases vai auditorijas frontālajās daļās

Pat argumentēti aprēķini un dator simulācijas negarantē maksimāli precīzu gaisa kustības virziena prognozi. Tomēr jāņem vērā difuzoru skaits un izvietojums attiecībā viens pret otru, sildīšanas elementu izvietojums, šķēršļi un citi faktori.

Lielākā daļa pētījumu par difuzoru izvietojumu pierāda, ka maisījuma ventilācija ir pelnījusi patvaļīgu novērtējumu. Piemēram, efektīva ir gaisa izvades atveru izvietošana pie ieejas telpā no aizmugurējo soliņu puses.

Bet ja novietot novadus citās auditorijas daļās, tad vairumā gadījumu neizdosies iegūt vēlamo efektu. Savukārt pareiza apmaiņa ļauj novērst siltā un izlietotā gaisa sloksnes veidošanos.

Iesakām arī izlasīt citu rakstu, kurā mēs sīkāk aprakstījām pieplūdes un izplūdes ventilācijas darbības principu. Sīkāk – pārejiet pa saiti.

Kā darbojas lokālā ventilācija?

Ja gaiss mērķtiecīgi nonāk noteiktās telpas zonās vai tiek no tām izvadīts, tad šāda ventilācija tiek kvalificēta kā lokālā. Pēdējā iedalās pieplūdes un izplūdes.

Lokālā pieplūdes ventilācija prasa ievērojami mazākas izmaksas, ja to pielieto, salīdzinot ar vispārējo. Tā ir populāra ražošanas telpās, kurās nepieciešama ātra gāzu atjaunošana. Tā ļauj samazināt mitrumu un temperatūru.

Vairumā gadījumu notiek lokālās un vispārējās ventilācijas kombinācija, kad viens tips papildina otru

Lokālā izplūdes konstrukcija tiek izmantota arī rūpniecībā. Tā ir aktuāla toksisko vielu izvadīšanai, temperatūras samazināšanai noteiktā nelielā telpas daļā. Sīkāk par ražošanas telpu ventilāciju mēs pastāstījām šajā rakstā.

Tā ļauj novērst minēto un citu negatīvo faktoru sekas. Pozitīvi ietekmē darbinieku darba komfortu, jo kaitīgās vielas atstāj telpu praktiski uzreiz pēc to rašanās.

Ja darbi, kas saistīti ar toksisko vielu izdalīšanos, tiek veikti visā vai lielākajā telpas teritorijā, tad lokālā ventilācija nebūs efektīva. Tomēr to joprojām ir lietderīgi izmantot pretī vietām ar lielākajiem izmešiem.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video par lokālo ventilāciju telpā ar tehnoloģisko iekārtu:

Video skaidro ventilācijas sistēmas projektēšanas īpatnības un aktualitāti, tās aprīkojuma variantus un montāžas nianses:

Standarta ventilācijas sistēmas darbības īpatnības demonstrē video:

Katrai ventilācijas sistēmai ir savas īpatnības. Izvēloties, jāņem vērā daudzi faktori: sākot ar telpas lietošanas specifiku līdz šķēršļiem gaisa plūsmai. Tomēr rūpīga pieeja ļaus izvēlēties optimālo ventilācijas sistēmu.

Pēc materiāla izpētes radušies jautājumi par raksta tēmu? Vai arī jūs varat papildināt iepriekš minēto ar vērtīgu informāciju? Lūdzu, atstājiet savus komentārus, uzdodiet jautājumus, dalieties pieredzē sadaļā zem raksta.