Естественная вентиляция

Классификация систем вентиляции

Назначение систем вентиляции отопления и кондиционирования

Известно, что температура, относительная влажность, скорость движения воздуха и его чистота оказывают влияние на самочувствие и работоспособность человека. Кроме того, эти параметры воздушной среды могут влиять и на технологические процессы. Регулировать значения физических параметров воздуха можно путем подвода или отвода тепла и влаги, и замены загрязненного воздуха чистым.

Комплексы технических средств, обеспечивающих постоянство заданных параметров воздуха, называются системами отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Системы вентиляции удаляют загрязненный и подают в помещение чистый воздух. Эти системы могут включать устройства для нагревания или охлаждения, увлажнения или подсушки, а также очистки приточного воздуха. Немаловажную роль системы вентиляции играют в защите окружающей среды от вредных выбросов.

Системы кондиционирования воздуха создают и автоматически поддерживают заданные параметры воздуха в помещениях независимо от изменения наружных метеорологических условий и количества вредных выделений в самом помещении.

Системы отопления предназначены для поддержания в помещениях нормального теплового режима.

Решения, применяемые в отопительно-вентиляционной технике полиграфического производства, должны исходить из условий совершенствования технологии и оборудования, герметизации процессов с вредными выделениями. При проектировании систем вентиляции следует предусматривать эффективную очистку технологических и вентиляционных выбросов в атмосферу; рациональную теплоизоляцию оборудования, аппаратов и трубопроводов; применение непрерывных и безотходных процессов производства; использование присадок, уменьшающих испарение с поверхности жидкостей и т.п.

Необходимые параметры воздушной среды в рабочих помещениях могут поддерживаться различными системами вентиляции. Они классифицируются по нескольким основным признакам. По способу перемещения воздуха различают системы естественной, механической (искусственной) и смешанной вентиляции. По способу подачи и удаления воздуха системы механической вентиляции подразделяются на приточные, вытяжные и приточно-вытяжные. В зависимости от места действия вентиляция может быть общеобменной, местной и комбинированной.

Общеобменная вентиляция обеспечивает создание необходимого микроклимата и чистоты воздушной среды во всем объеме рабочей зоны помещений.

Применение только одной общеобменной вентиляции допускается для удаления избыточного тепла при отсутствии токсичных выделений, а также в случаях, когда невозможно или нецелесообразно применять местные отсосы.

Местной называют вентиляцию, при которой вредные выделения удаляются (или растворяются путем подачи чистого воздуха) непосредственно от мест их образования.

Естественная вентиляция в помещениях происходит под влиянием теплового (возникающего в результате разности плотностей внутреннего и наружного воздуха) и ветрового (являющегося результатом действия ветра) напоров. Естественная вентиляция, происходящая при просачивании воздуха через неплотные наружные ограждения - стены, окна, двери и т.д., - называется инфильтрацией. Естественный воздухообмен, при котором неизвестны объемы подаваемого и удаляемого воздуха и который зависит от случайных факторов, называется неорганизованной естественной вентиляцией (проветриванием).

Организованная естественная вентиляция, при которой точно, в соответствии с внешними метеорологическими условиями и в заранее заданных объемах регулируют подачу и удаление воздуха, называется аэрацией.

В производственном помещении вследствие поступления тепла от оборудования, нагретого металла, людей температура воздуха, как в зимнее, так и в летнее время года оказывается выше температуры наружного воздуха. Среднее давление воздуха в помещении практически равно давлению наружного воздуха. Однако равенство давлений наблюдается лишь в какой-то определенной горизонтальной плоскости, лежащей примерно в середине высоты помещения и называемой плоскостью равных давлений (Рисунок 2). Давление на уровне этой плоскости может быть принято равным нулю. Тогда давления, создаваемые столбами воздуха высотой от центра нижних открытых приемов до плоскости равных давлений, составят внутри помещения h₁g_В, а снаружи h₁g_Н. Следовательно, на уровне центра нижних проемов создается разрежение Н₁, благодаря которому воздух поступает через нижний проем в помещение, а на уровне центра проемов, расположенных выше плоскости равных давлений, создается давление Н₂, вызывающее движение воздуха из помещения наружу.

В результате разности давлений возникает воздухообмен с притоком воздуха через нижние проемы и вытяжкой через верхние.

 

Рисунок 2. Распределение давлений в здании

Давление (тепловой напор) Н_т, благодаря которому происходит воздухообмен в помещении, равно

(4)

где g_н - плотность наружного воздуха, кг/м3
g_в - плотность внутреннего воздуха, кг/м3
h - высота расположения устройства для выброса воздуха из цеха, м (см. Рисунок 2).

Нижняя часть приточных аэрационных проемов для теплого времени года должна находиться на уровне не более 1 м от плоскости пола, а для холодного - на уровне 4-6 м.

Аэрация - основной вид вентиляции одноэтажных производственных зданий, прежде всего с теплоизбытками.

При устройстве естественной вентиляции в многоэтажных зданиях прокладывают вытяжные каналы в толще стен или устраивают специальные вытяжные шахты. С целью использования энергии ветра для увеличения естественной (гравитационной) тяги над вытяжными каналами или шахтами устанавливают специальные насадки, называемые дефлекторами. При обтекании цилиндрического дефлектора ветром на 5/7 его окружности создается пониженное давление (разряжение), вследствие чего в воздушном канале увеличивается тяга.