Jämförande översikt av ventilations- och luftkonditioneringssystem

Minskad arbetseffektivitet, konstant känsla av svaghet i kroppen, ökad nervositet, regelbunden lust att vila är ofta resultatet av otillräckligt luftutbyte. Men dessa problem kan förebyggas med rätt ventilation och luftkonditionering.

Dessutom räcker det inte med bara ett naturligt system – det har ett antal nackdelar. Vi måste välja den optimala mekaniska typen av luftväxling och blandning, efter att ha analyserat för- och nackdelar med varje metod.

Låt oss tillsammans försöka förstå hur olika ventilationssystem fungerar och i vilka fall en viss variant används.

Varför är ventilation nödvändig?

Luftförnyelse kan förebygga sjukdomar i hjärt- och kärlsystemet och centrala nervsystemet, ökad svettning, försämrad uppmärksamhet, kroniska sjukdomar hos personer med svagt immunförsvar.

Ett standardventilationssystem gör det möjligt att:

• minska koncentrationen av damm och andra små partiklar i luften;
• välja en bekväm temperatur för arbetet;
• avlägsna avgaser och aggressiva komponenter som orsakar allergier.

Man kan visserligen öppna fönstren, men då kommer damm och smutsig luft in i rummet. Och under kalla tider ökar uppvärmningskostnaderna. Dessutom påverkar drag negativt människors hälsa.

Ett naturligt ventilationssystem kan inte fullt ut säkerställa rummets vädring

Luftkonditioneringsprocessen

Även under den varma årstiden är det problematiskt att genomföra ett enkelt luftutbyte utan användning av speciella apparater. Därför är det lämpligt att använda extra utrustning.

På sommaren är luften fuktig och varm. Luftkonditionering ger rening och sänker temperaturen. Till exempel passar delade system, industriella luftkonditioneringsaggregat och chiller-fan coil.

Däremot på kalla årstider är luften frostig och mindre fuktig. Glöm naturligtvis inte filtrering. Men man måste också värma och fukta luften, vilket kalorifer framgångsrikt klarar av, och garanterar en temperaturhöjning till bekväm nivå.

Denna process åstadkoms ofta genom blandning: kalla luftströmmar kombineras med varma. Luften kyls i speciella kammare genom att små vattendroppar tillförs.

Det finns även rum som kräver ett speciellt tillvägagångssätt för ventilation. Till exempel i idrottshallar med pooler avdunstar vatten ständigt, vilket ökar fuktighetsnivån.

Från pooler avdunstar vatten som kondenserar på väggar och tak i rummet. Korrekt ventilation kan förhindra överdriven fukt

För att lösa sådana problem är avfuktare avsedda. Deras nackdel är avsaknad av ventilation. Luften stannar i rummet, men fuktnivån minskar. Därför sjunker syrekoncentrationen, vilket påverkar människors välbefinnande negativt.

Mekanisk metod för luftavlägsning

Naturlig ventilation uppfyller ofta inte sina direkta funktioner. Därför blir behovet av att använda ett mekaniskt system aktuellt. Dess huvudsakliga skillnad är att den arbetar med tvång.

Mekanisk ventilation används inte bara i industriella anläggningar utan även i bostäder. Dess funktion är baserad på drift av elmotorer, luftvärmare, fläktar och filter.

Viktigaste fördelarna med mekaniskt system framför naturligt:

• Effektivitet. Förflyttning av praktiskt taget alla luftvolymer över betydande avstånd i rummet.
• Oberoende av väder. Felfritt utförande av systemets direkta funktioner när som helst på året.
• Extra möjligheter. Reglering av temperatur och fuktighetsnivå, rening av luft från damm och andra små partiklar.

Mekanisk ventilation delas in i kanal- och kanallös. Vid den första passerar luften genom speciella förlängda vägar.

Effektivt använda en kombination av mekaniskt och naturligt ventilationssystem

I kanallösa system placeras fläktar i en speciell konstruktion. De säkerställer tillförsel av frisk luft.

Beroende på typ av mekanisk ventilation delas systemen in i tilluft, frånluft och till- och frånluft.

Beskrivning av tilluftssystem

Huvuduppgiften för denna typ av ventilation är att säkerställa tillförsel av frisk luft till rummet. För att utrustningen ska kunna utföra sina funktioner optimalt, utrustas komplexa modeller med ytterligare element som ansvarar för rening och befuktning.

Den största nackdelen är avsaknad av möjlighet att ta in luft. Därför kan rummet inte till 100% fyllas med förnyade luftmassor.

Funktionsprincip och konstruktion

Ett standardsystem innehåller en fläkt som monteras i fönsterkarmen. Den tillför frisk luft till rummet. I det senare ökar koncentrationen av gaser. Därför finns det inget utrymme för frånluften och den lämnar rummet genom speciella frånluftsöppningar.

En nyckelkomponent i systemet är tilluftsfläkten. Dess huvudsakliga parametrar är effekt, lufttillförseleffektivitet och tryck i arbetsområdet. Krav på fläktens tekniska specifikationer beror direkt på kanalernas längd och komplexitet.

Förutom denna enhet består systemet av följande delar:

• galler;
• ventiler;
• luftkanaler;
• distributörer;
• filter;
• värmare.

Filter ansvarar för att avlägsna mekaniska partiklar från den ankommande luften: damm, insekter, skräp m.m. De kan ge grov, fin och mycket fin rening. Beroende på arbetsegenskaper delas de in i elektrostatiska, torra och våta.

Det är nödvändigt att förhindra att luftkanalerna kommer i kontakt med främmande föremål och fukt. Därför krävs en speciell täckning.

Värmare eller luftvärmare ansvarar för att höja temperaturen på den inkommande luften. De finns i vatten- och elektriska typer. De förra fungerar baserat på husets värmesystem. De senares strömkälla är elnätet.

När det gäller tilläggselement kan dessa vara:

• element som minskar ljudnivån;
• avfuktare;
• återvinningsaggregat;
• luftfuktare;
• automatiseringsenheter för systemet;
• och andra.

Luftintaget måste vara på en ren plats som är skyddad från damm. I närheten av denna konstruktionsdel bör tilluftsaggregatet placeras.

Var används denna metod?

Mekanisk tilluft används både för bostäder och industrianläggningar. Den ansvarar för ett helt rum eller endast en del av det, till exempel en arbetsplats i produktionen. Den säkerställer att luften har optimal temperatur.

Den skapar också speciella rena zoner, även om andra rum har förhöjda halter av giftiga ämnen. Den kan kombineras med frånlufts- och naturliga ventilationssystem.

Läs mer om hur man korrekt installerar ett tilluftsventilationssystem i detta material.

Tilluftssystemet är ganska kompakt och nästan ljudlöst i drift. Det kännetecknas av enkel installation och underhåll.

Karakteristik av frånluftsventilation

Frånluftssystemet är motsatsen till tilluftssystemet. Dess uppgift är att föra bort förorenad luft från rummet. Det finns integrerade och samlande typer.

Utformning och arbetsprincip

Evakueringstyp ventilation är populär för att inreda lägenheter. Den säkerställer bortledning av frånluft eller uppvärmd luft. Frånluftsgaller eller ventilationsventiler placeras vanligtvis i övre delen av rummet. Frisk luft kommer in genom speciella anslutningar direkt från utomhusmiljön eller via angränsande rum.

Systemet kan placeras på ett visst avstånd eller helt blockera föroreningskällan. Om man kan begränsa punkten där giftiga ämnen frigörs, då är lokal ventilation effektiv, annars allmän ventilation.

Här har fläkten en nyckelroll. Det är dess effekt som avgör hela systemets effektivitet. Det finns frånluftsapparater med lågt (luftflödeshastighet upp till 50 m/s), medelhögt — upp till 80 m/s och högt tryck (upp till 200 m/s).

Huvudelementen för denna typ av ventilation är följande:

1. Frånluftsskåp. De utmärker sig genom högsta effektivitet. De avlägsnar överdrivet fuktig och varm luft, tunga gaser och damm.
2. Utsug. De eliminerar maximal mängd skadliga ämnen med minimal luftmängd. De stör inte arbetaren i att utföra sina uppgifter.
3. Frånluftshuvar. De är avsedda för att avlägsna ämnen som stiger uppåt. Det finns typer vars funktion baseras på naturligt eller forcerat drag.
4. Frånluftspaneler. De är effektiva för att avlägsna damm och heta skadliga gaser. De är aktuella för arbetsplatser där svetsning av detaljer sker.
5. Kantsug. De används vid arbete med stora eller skrymmande objekt som hålls vertikalt med metallinor eller andra medel. De har liten diameter (mindre än 100 mm) och placeras vid sidan av arbetsobjektet.

Frånluftssystem är främst avsedda för evakuering av frånluft. Med hänsyn till de ovan nämnda konstruktionselementen är de effektiva för lokal ventilation.

Nyanser vid användning av systemet

Denna typ av frånluftsventilation passar för utrymmen med låg halt av skadliga ämnen. Dessa kan dock tillföras på olika nivåer, som sammanhängande och enskilda strömmar.

Helhetstyp är mindre bullrig i drift tack vare konstruktionens egenskaper, i synnerhet höljet.

Detta system är aktuellt för lager, stormarknader, sportanläggningar, hälsoinrättningar och bostäder. Det används i produktionslokaler där utsläpp av giftiga ämnen inte kan undvikas. Det kombineras optimalt med naturlig och tilluftsventilation. Det kan fungera både lokalt och säkerställa allmän bortledning av frånluft.

Vid val måste man analysera egenskaperna hos den utgående luften. Om den innehåller mycket aggressiva ämnen, är det lämpligt att välja ett alternativ med korrosionsskyddsbeläggning.

Kärnan i till- och frånluftsventilation

Denna typ av luftförnyelse inomhus anses vara en av de mest optimala. Den gör det möjligt att kombinera fördelarna med till- och frånluftssystem.

Huvuduppgiften vid projektering är att balansera volymerna av inkommande och frånluft. Om den första dominerar, ökar trycket i rummet på grund av hög koncentration av gaser, medan en ökning av mängden frånluft minskar trycket.

Till- och frånluftssystem används både i bostäder och i industriella lokaler

Till- och frånluftsventilation finns i två varianter. Den första är omblandning, där ren luft via speciella konstruktionselement kommer in i rummet, blandas med befintliga gaser och lämnar genom speciella ventiler.

Den andra typen är deplacerande ventilation. Systemet installeras på golvnivå. Här spelar elementära fysiklagar in – frånluften har hög temperatur och trängs därför undan av den inkommande luften. Den lämnar rummet genom galler i taket.

Frisk luft kommer däremot in i den nedre delen av rummet och rör sig långsamt. Därför skapas bekväma förhållanden för vila och arbete i vistelsezonen, den del av rummet där människor befinner sig.

För att deplacerande ventilation ska vara effektiv måste den friska luften ha lägre temperatur än luften som redan finns i byggnaden. För bostäder är skillnaden 1–3 °C, för fabriker och andra anläggningar med särskilda krav 1–5 °C.

Man måste övervaka temperaturen på inkommande luft och luften i rummet. Om ovannämnda intervall inte följs uppstår konvektion.

Denna ventilationstyp har både fördelar och nackdelar. Till fördelarna räknas möjligheten att användas i industriella byggnader med utsläpp av giftiga ämnen och förhöjda temperaturer, samt hög driftseffektivitet.

Till nackdelarna hör följande:

• behov av relativt stora ytor för tilluftsdiffusorer;
• ökning av angränsande yta;
• minskad effektivitet på grund av att främmande föremål kommer in i tilluftsdiffusorerna;
• ökning av vertikal temperaturgradient.

Den senare är skillnaden mellan gastemperaturerna i vistelsezonen och under taket.

Om du vill välja ett deplacerande ventilations- och luftkonditioneringssystem, analysera placeringen och effekten av värmeutrustningen. Dessa egenskaper påverkar kombinationen av luftströmmar i rummet.

Till exempel kan inkommande luft som är avsedd att nå arbetszonen direkt blockeras av varm gas från radiatorer eller värmare. Resultatet blir ventilation med omblandning istället för förträngning.

Omblandningsprocessen innebär att luft kommer in i rummet på ett eller flera sätt. Däremot lämnar frånluften rummet i ett enda flöde.

I arbetszonen är hastigheten på frånluften en tredjedel lägre än motsvarande värde för tilluften.

Nyckelparametern för omblandningsventilation är ejektion. Det är en kombination av olika medier där den ena påverkar och styr den andra. I det specifika fallet handlar det om diffusorernas förmåga att harmoniskt blanda luftstrålar.

Ejektionen bestämmer ventilationssystemets egenskaper. Till exempel åstadkoms omblandning med stråltypsspridare med högt ejektionsvärde. För förträngning kännetecknas av enheter med lågt injektionsvärde.

För att minimera antalet drag om temperaturskillnaden mellan inkommande och rumsluft avviker från normen, måste diffusorerna ha ett högt värde.

Dessutom är hastigheten på luftmassorna och lufttemperaturen viktiga. För maximal komfort måste gaserna röra sig med högst 0,18 m/s och ha en temperatur mellan 20 och 22 °C.

Lufthastigheten beror på rummets geometri och användningsområde, temperaturen i arbetszonen och inredningen.

Särskilt farligt för din hälsa och ditt välbefinnande är om den första parametern överskrids och den andra minskar. Då är det svårt att ens vistas i rummet, än mindre utföra någon produktiv verksamhet.

När du projekterar ventilation måste du ta hänsyn till fysiska hinder. Hit hör lampor i taket, nivåer, bjälklag, pelare m.m.

I de flesta fall kan det inkommande luftflödet passera ett hinder vars bredd är 1/50 av takhöjden.

Aulor är icke-standardiserade rum som kännetecknas av en stor arbetszon, många åhörare och högt i tak. Följaktligen är ventilationsmetoden ganska specifik.

Ett populärt sätt är att tillföra frisk luft direkt under åhörarnas sittplatser. Man antar att den inkommande gasen värms upp, stiger mot taket och lämnar rummet.

Men praktiken visar att detta tillvägagångssätt är felaktigt – gaserna beter sig på samma sätt som vätskor. Först samlas luften i den nedre delen av aulan och först därefter stiger den.

Den rationella placeringen av diffusorn är i de främre delarna av klassrummet eller auditoriet

Även välgrundade beräkningar och datorsimuleringar garanterar inte en helt exakt prognos för luftrörelsens riktning. Dock måste man ta hänsyn till antal och placering av diffusorer i förhållande till varandra, placering av värmeelement, hinder och andra faktorer.

De flesta studier om diffusorers placering visar att omblandningsventilation förtjänar en godtycklig bedömning. Till exempel är det effektivt att placera luftutloppsöppningarna vid ingången till rummet på sidan av de bakre bänkarna.

Men om utloppen placeras i andra delar av auditoriet, kommer man i de flesta fall inte att uppnå önskad effekt. Och ett korrekt luftutbyte kan förhindra bildandet av en strimma av varm och frånluft.

Vi rekommenderar även att du läser en annan artikel där vi mer ingående beskrivit principen för till- och frånluftsventilation. Mer information – gå till länken.

Hur fungerar lokal ventilation?

Om luft medvetet tillförs till eller frånförs från specifika zoner i rummet, klassificeras sådan ventilation som lokal. Den senare delas in i tilluft och frånluft.

Lokal tilluftsventilation kräver betydligt lägre kostnader vid användning jämfört med allmän ventilation. Den är populär i produktionslokaler som kräver snabb förnyelse av luften. Den möjliggör minskning av fukt och temperatur.

I de flesta fall sker en kombination av lokal och allmän ventilation, där den ena typen kompletterar den andra.

Lokala frånluftskonstruktioner används också inom industrin. De är relevanta för att avlägsna giftiga ämnen och minska temperaturen i en specifik liten del av rummet. Mer detaljerat om ventilation av produktionslokaler har vi beskrivit i denna artikel.

Det gör det möjligt att förebygga konsekvenserna av nämnda och andra negativa faktorer. Det påverkar arbetarnas komfort positivt, eftersom skadliga ämnen lämnar rummet nästan omedelbart efter att de bildats.

Om arbeten som involverar utsläpp av giftiga ämnen utförs i hela eller större delen av rummet, kommer lokal ventilation inte att vara effektiv. Det är dock ändå lämpligt att använda den mitt emot platser med störst utsläpp.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videoklipp om lokal ventilation i ett rum med teknisk utrustning:

Videon förklarar egenskaperna och relevansen av att projektera ett ventilationssystem, dess utrustningsalternativ och installationsnyanser:

Ett videoklipp demonstrerar egenskaperna hos ett standard ventilationssystem:

Varje ventilationssystem har sina egna egenskaper. Vid val måste du ta hänsyn till många faktorer: från rummets användningsspecifikationer till förekomsten av hinder för luftflödet. Men ett noggrant tillvägagångssätt gör att du kan välja det optimala ventilationssystemet.

Har du frågor om ämnet efter att ha läst artikeln? Eller kan du komplettera ovanstående med värdefull information? Vänligen lämna dina kommentarer, ställ frågor och dela med dig av dina erfarenheter i avsnittet under artikeln.