Питання вибору схеми організації повітрообміну і типу розподільників повітря повинен розглядатися на початковій стадії проектування спільно з архітектором, а також при виборі принципової схеми обробки повітря в центральному кондиціонері. У ряді випадків це дозволяє не тільки створити в приміщенні комфортні умови, а й знизити одноразові і експлуатаційні витрати.
Система розподілу повітря є однією з найбільш важливих підсистем ВКВ.
До неї пред'являються такі основні вимоги:
естетичні, архітектурно-будівельні. Для реалізації певного способу розподілу повітря слід передбачати деякі простору, наприклад фальшпол, стелю підшивання, технічні поверхи. Воздухораспределитель як видима частина системи кондиціонування повітря, особливо в приміщеннях цивільних будівель, повинен відповідати естетичним вимогам;
санітарно-гігієнічні. Повітря в приміщенні необхідно розподілити так, щоб людина не відчував відчуття дискомфорту: не повинно бути застійних зон, холодного дуття, протягів;
технологічні. Для виробничих приміщень певного призначення необхідно забезпечити підтримання температури повітря у всьому об'ємі обслуговується зони з заданою точністю;
акустичні. Рівень звукового тиску в приміщенні не повинен перевищувати допустимого значення;
експлуатаційні, які полягають у можливості регулювання витрати повітря через повітророзподільник, напрямки подачі повітря і виду струменя в залежності від режиму охолодження або опалення. Втрати тиску в повітророзподільнику повинні бути мінімальними;
економічні, що складаються в досягненні ефективності системи кондиціонування з урахуванням мінімальних єдино-часових і експлуатаційних витрат.
В даний час умовно розрізняють два основних способи розподілу повітря в приміщенні: перемішує вентиляція і витісняюча вентиляція, хоча насправді способів організації повітрообміну більше. Класифікація схем організації повітрообміну, прийнята у вітчизняній практиці, у напрямку руху повітря, наприклад «зверху-вниз», «зверху-вгору» і т.д., не відображає особливостей формування повітряних потоків в приміщенні.
перемішувати вентиляція
При перемішує вентиляції високошвидкісний турбулентний потік припливного повітря втягує шляхом ежекції в рух навколишнє повітря в приміщенні, перемішуючись з ним і створюючи відносно рівномірний поле температур і швидкостей по всьому об'єму приміщення. При цьому способі розподілу повітря найчастіше подається в верхню зону неизотермическими горизонтальними настилали або похилими у бік обслуговуваної зони струменями. Він широко застосовується в про-чих приміщеннях великої висоти (8-18 м) з незначними надлишками явної теплоти або висотою менше 8 м незалежно від величини теплонадлишків, а також в таких приміщеннях цивільних будівель, як торгові зали магазинів, підприємств громадського харчування, зорові зали кінотеатрів, клубів, театрів, конференц-зали, спортивні зали, аудиторії, офісні приміщення. Повітророзподільники при цьому способі розміщують на стіні або на стелі, якщо це можливо конструктивно, наприклад, при наявності стелі підшивання або технічного поверху.
витісняюча вентиляція
особливості:
джерела забруднень повинні бути також джерелами теплоти або знаходитися поряд з джерелами, що формують висхідні конвективні потоки, здатні переносити забруднення за межі обслуговуваної або робочої зони;
використовується тільки для розподілу повітря в прямоточних системах кондиціонування повітря, що забезпечують подачу чистого зовнішнього повітря в приміщення;
температура припливного повітря не може бути вище температури повітря в приміщенні, тому спосіб витісняючою вентиляції не може використовуватися у ВКВ для опалення приміщень, так як при цьому потік теплого повітря від воздухораспределителя спливає вгору і затоплення приміщення не забезпечується чистим повітрям. Тому необхідна організація систем опалення;
в обслуговуваній зоні повітря не повинен перемішуватися, ніщо не повинно заважати руху природних конвективних потоків, спрямованих вгору, наприклад активна фізична робота людини, верстати-автомати, рух окремих деталей і самої продукції;
існують обмеження по здатності повітря асимілювати теплоту, спосіб може застосовуватися для більшості приміщень цивільних будинків, де витрата повітря не перевищує 50 м3 / (год-м2), при тепловому навантаженні охолодження менш 40-60 Вт / м2;
складно або зовсім не забезпечується регулювання температури повітря в приміщенні через постійної витрати повітря і малого діапазону зміни температури припливного повітря.
переваги:
в робочій або обслуговуваній зоні приміщення забезпечується більш висока якість внутрішнього повітря при тому ж значенні витрати припливного повітря, як і при перемішує вентиляції;
більш тривалий час може використовуватися режим «вільного» охолодження повітря;
постійна температура припливного повітря вимагає менш складну систему автоматичного регулювання центрального кондиціонера, що забезпечує економію капітальних витрат;
високе значення температури повітря, що видаляється при використанні регенерації теплоти повітря, що видаляється в холодну пору року дозволяє підвищити ефективність системи і зменшити витрату теплоти на обробку припливного повітря.
При витісняючою вентиляції повітря подається в робочу або обслуживаемую зону приміщення з малою швидкістю, викликаючи «затоплення» приміщення чистим повітрям. Далі він захоплюється конвективними потоками, створюваними джерелами теплоти в обслуговуваній зоні, звичайно рівномірно розподіленими по площі приміщення, вгору, асимілюючи шкідливості і віддаляючись з верхньої зони. При організованою природної вентиляції (аерація), рух повітря обумовлено природними силами, викликаними різницею щільності нагрітого (конвективні потоки від джерел теплоти) і охолодженого повітря.
Витісняюча вентиляція багато років використовується у виробничих будівлях, в кінці 1980-х років вона стала застосовуватися і в невиробничих комерційних будівлях в Скандинавських країнах. В Європі в останні роки біль-шое увагу приділяється способу витісняючою вентиляції стосовно до цивільним будівлям, в яких частка ті-плопоступленій, в тому числі і конвективної складової, значно зросла в зв'язку з застосуванням побутової та офісної техніки, а також посиленням освітленості помещеній.Способ витісняючою вентиляції має переваги перед перемішує вентиляцією в обідніх залах ресторанів, в конференц-залах, в класних кімнатах шкіл, аудиторіях, супермаркетах при висоті приміщення більш 3 м.
До витісняючою вентиляції можна віднести і подачу суміші первинного та рециркуляційного повітря в приміщення з низькою швидкістю з використанням спеціальних пристроїв, принцип дії яких заснований на явищі ежекції (коли в сужающемся перерізі створюється знижений тиск одного середовища, що викликає приплив іншого середовища). По конструкції такі пристрої нагадують вітчизняні ежекційні кондиціонери-доводчики (рис.1). Застосування подібних дотягувачів дозволяє зменшити температуру первинного повітря і скоротити його витрату.
Розподіл повітря «з-під підлоги»
Цей спосіб розподілу повітря, добре відомий і давно використовуваний в Україні, в зарубіжній практиці (стосовно до приміщень цивільних будинків) отримав назву UFAD (Underfloor Airs Distribution), що в перекладі означає «розподіл повітря зпід підлоги». Іноді його відносять до витісняючою вентиляції. Однак даний спосіб можна вважати чимось середнім між перемішують і витісняючою вентиляцією, так як він об'єднує в собі особливості та переваги обох способів.
При розподілі повітря з-під підлоги в обслуговуваній зоні здійснюється перемішування припливного повітря з повітрям приміщення, а у верхній зоні ламінарний потік суміші під впливом конвективних потоків теплоти з низькою швидкістю спрямовується вгору і видаляється з верхньої зони.
особливості:
використовується як в прямоточних системах, так і в системах з централізованою або місцевої рециркуляцією воз-духу (ежекційні доводчики);
більш високе значення робочої різниці температур, ніж при звичайній витісняючою вентиляції, однак темпе-ратура приточного повітря не може бути нижче 15,5 ° С;
забезпечується підтримку тим-температури повітря у приміщенні на заданому рівні за рахунок нагріву-охолодження (більший діапазон зміни) або витрати припливного повітря;
витрата припливного повітря може бути менше, ніж при способі витісняючою вентиляції.
переваги:
комфортність, що забезпечується завдяки локальному перемішуванню повітря в обслуговуваній зоні і вертикальному градієнту температури;
попереднє охолодження в нічний час бетонних плит перекриття прохолодним зовнішнім повітрям і акумуляція холоду, що знижують потребу в охолодженні припливного повітря в денний час і зменшують витрата електроенергії в холодильній машині. Це досягається за умови, що споживана вентилятором потужність дорівнює або менше, ніж потрібно при штучному охолодженні для тієї ж теплового навантаження;
використання будівельних конструкцій для проходу повітря (зокрема, фальшпідлоги), що дозволяє зменшити протяжність воздуховодов і знизити капітальні витрати;
гнучкість, можливість переміщення підлогових розподільників повітря при зміні положення робочих місць завдяки нескладному монтажу в конструкції підлоги.
інші способи
До витісняючою вентиляції відносять спосіб розподілу повітря за схемою «зверху-вниз», застосовуваний у виробничих приміщеннях з джерелами пилу, наприклад цеху тютюнових фабрик, або з шкідливими газами, щільність яких вища щільності повітря при незначних тепловиділеннях, наприклад гальванічні цехи. В цьому випадку охолоджене повітря з малими швидкостями подається через повітророзподільники, встановлені вище робочої зони, а видалення його відбувається з нижньої зони.
Є ще один спосіб, поки мало застосовуваний, але досить перспективний - локальна вентиляція, коли чисте повітря подається безпосередньо на робоче місце в зону дихання людини в розмірі мінімального повітрообміну.
Кожен спосіб, який має свої переваги і недоліки, повинен застосовуватися з урахуванням конкретних умов. Основні критерії при виборі способу - скорочення споживання енергії, підвищення якості повітря та умов комфорту в обслуговуваній зоні. Питання, який спосіб розподілу повітря віддати перевагу для приміщення громадянського будинку з тепловиділеннями висотою 2,5-3 м, є спірним. Для приміщень з високими стелями переважніше спосіб витісняючою вентиляції.
Підбір розподільників повітря
Залежно від особливостей розподілу повітря застосовуються різні типи вентиляційних решіток. В даний час є широкий вибір таких пристроїв. Розглянемо основні типи розподільників повітря на прикладі продукції, що випускається українською компанією «Венті».
Побутові вентиляційні решітки цієї фірми виготовляються з пластика білого кольору виробництва компаній Basf, Elf, Samsung. При цьому у вихідний матеріал вносяться добавки, що додають пластику антистатичні, жиро-і пило-відразливі властивості, стійкість до ультрафіолетового випромінювання. Протимоскітна сітка, застосовувана в решітках «Венті», виготовлена з лавсану. Виробляються також сталеві решітки МВМ з полімерним покриттям.
Для монтажу в підвісних стелях при використанні припливно-витяжної вентиляції використовуються вихрові дифузори ДВК (рис. 2) і ДВП, що дозволяють регулювати напрямок повітряного потоку в залежності від потреби.
Випускаються також металеві решітки серії РН для відтоку повітря в системах промислової, комерційної та побутової вентиляції, опалення та кондиціонування.
Вентиляційні вентилі (A, AM), або, як їх ще називають, тарілчасті клапани (рис. 3), використовують в приміщеннях з малими значеннями витрати припливного і видаляється. Вони являють собою фіксований обруч з регульованим центральним диском для відкриття і закриття клапана.