Скорость движения воздуха в воздуховодах: системы и их особенности

Одной важной деталью нашей жизни является вентиляционная система в помещении, которая дает возможность нам постоянно дышать чистым кислородом. Благодаря нему рабочий процесс проходит в более приятных и комфортных условиях. Если же скорость движения воздуха в воздуховодах снижается, то это сразу ощущается людьми, находящимися в данном помещении.

Все здания в настоящий момент проектируются с комбинированной системой вентиляции, состоящей и воздуховодов круглой и прямоугольной форм. Поэтому прежде, чем делать расчет скорости движения воздуха в воздуховоде, необходимо знать, какие же бывают вентиляционные системы.

Разнообразие вентиляционных систем

Система вентиляцииВ настоящий момент строительная индустрия предлагает широкий ассортимент вентиляционных систем, предназначенных под любую площадь и назначение помещений. Главной их классификацией является разделение на приточные и вытяжные виды. В первом случае воздух попадает посредством воздуховодов внутрь помещения, где его давление растет. Вследствие этого процесса воздух выходит наружу через двери, окна и иные отверстия, которые находятся в данной комнате.

Приточная система имеет усложненный механизм: прежде, чем воздух попадает в помещение, он проходит воздухозаборную решетку и клапан и оказывается в фильтрующем элементе. После него направляется в нагреватель, а потом – в вентилятор. И только после этого этапа достигает финишной прямой. Такой вид вентиляционной системы приемлем для помещений с маленькой площадью.

Комбинированный вариант приточной и вытяжной систем считается наиболее эффективным способом вентиляции. Это обуславливается тем, что в помещении не задерживается надолго загрязненный воздух, и при этом поступает постоянно свежий. Стоит заметить, что диаметр воздуховода и его толщина напрямую зависят от желаемого вида вентиляционной системы так же, как и выбор его конструкции (обычная или гибкая).

По способу движения воздушных масс в помещении специалисты выделяют естественную и механическую системы вентиляции. Если в здании не используется механическое оборудование для поступления и очистки воздуха, то такой вид называется естественный. В этом случае зачастую отсутствуют воздуховоды. Наиболее оптимальный вариант – механическая система вентиляции, особенно, когда на улице безветренная погода. Такая система позволяет поступать воздуху в помещение и выходить из него посредством использования различных вентиляторов и фильтров. Также с помощью пульта ДУ можно настроить комфортные показатели температуры и давления внутри помещения.

Вентиляционная система

Кроме вышеуказанных классификаций, различают вентиляционные системы общеобменного и местного вида. На производстве, где нет возможности устранять воздух из мест-источников загрязнения, применяется общеобменная вентиляция. Таким способом, вредные воздушные массы постоянно заменяются чистыми. Если же загрязненный воздух можно устранить возле источника его возникновения, то применяется вентиляция местного вида, которая чаще всего используется в домашних бытовых условиях.

Как выбрать воздуховод?

От правильно подобранного воздуховода зависит в целом работа самой системы вентиляции, ведь именно по этим каналам воздух совершает свое движение. Материалы, из которых изготовляется данный элемент, достаточно разнообразны. Это может быть и черный металл, пластмассовые трубы, сталь – все зависит от специфики выбранного помещения. Но наиболее распространенным и востребованным вариантом является оцинкованная жесть.

Если в помещении ограниченное пространство, то рационально использовать в нем воздуховоды с прямоугольным сечением. Их высоту можно адаптировать под необходимую, в отличие от круглых воздуховодов, которые имеют большие габариты, но вместе с тем и лучшие аэродинамические показатели.

Воздуховоды в системе с прямоугольным сечением

Кроме этого, вентиляционные каналы с круглым сечением имеют ряд следующих преимуществ:

  1. благодаря ниппельному соединению воздуховодов исключаются нежелательные потери воздуха по длине всей трассы;
  2. небольшой периметр сечения уменьшает шумность конструкции в целом;
  3. процесс чистки пыле-жирового налета проще в сравнении с образцами прямоугольных воздуховодов.

Выбор данного канала и его размера производится в соответствии с техническими условиями компаний-производителей, таблицы которых могут кардинально разниться между собой. На непосредственно размер воздуховода также влияет количество воздушных масс, которые подаются за некую единицу времени, а также скорость движения воздуха в воздуховодах.

Особенности скорости воздуха

Движение воздушных масс по каналам вентиляционной системы создает шум, который возникает вследствие трения воздуха о стенки. С ростом скорости движения таких масс увеличивается и сопротивление самой системы вентиляции. Все это может привести к большим затратам по электроэнергии и высокому показателю шума в помещении.

Нужно следить, чтобы в воздуховодах оставалась оптимальная скорость движения воздуха: не слишком большая и не слишком низкая.

Для каждой системы вентиляции специалисты разработали различные показатели этой величины:

  • до 2 м/с – для распределительного канала, имеющего приточные или вытяжные решетки или дефлекторы;
  • от 4 до 5 м/с – при условиях комфортного кондиционирования для ответвлений труб с боковой стороны;
  • от 6 до 12 м/с – для каналов и линий на производственных предприятиях;
  • свыше 12 м/с – только для систем, осуществляющих процессы транспортировки и подачи.

Данные нормы скорости движения воздуха применяются для расчета показателя необходимой площади воздуховода. Если же известно количество воздуха, а также сечение установленного в данном помещении воздуховода, то можно с легкостью провести расчёт скорости движения воздуха в воздуховоде:

V= L/S,

где V – скорость движения воздушных масс (м/с);

L- воздушные массы (м³/с);

S – площадь сечения воздуховода (м²).

Движение воздуха по вентиляции

Выбор вентиляционного оборудования

Кроме подбора воздуховода, большое значение играет приобретение соответствующих данной системе вентиляции элементов: решеток, фильтров, увлажнителей, клапанов и т.п. Стоит заметить, что выбор такого оборудования осуществляется до определения показателя мощности вентилятора. Это обусловлено тем, что данные детали также создают местное сопротивление в воздуховодах.

После получения всех необходимых расчетов и приобретения недостающих элементов можно перейти к выбору самого вентилятора. Основными данными для него являются объем воздушных масс, а также необходимое давление в канале, которое способствует их движению. Также не лишним будет получить дополнительную консультацию по эксплуатации того или иного образца вентилятора, ведь от качества его работы зависит эффективность системы вентиляции в целом.

Именно вентилятор производит наибольший шум в данной системе. Неприятные звуки и вибрации появляются вследствие вращения его лопастей; также здесь большую роль играет показатель КПД. Вентилятор, рассчитанный на большую нагрузку, при получении малого потока воздушных масс производит больше неприятного шума и создает некомфортные рабочие условия.

Вентиляционная система требует постоянного мониторинга и очистки. Она с течением времени подвержена процессу разгерметизации, давление в воздуховодах будет падать, а сечения покроются налетом жира и пыли, который ухудшит аэродинамику. Все эти факторы приводят к понижению показателя скорости воздуха непосредственно в воздуховодах. При невозможности улучшения производительности вентилятора, процесс воздухообмена в помещении будет нарушен.

В домашних условиях такие процессы приведут к тому, что скорость движения воздуха в помещении снизится, и нарушатся уютные условия в доме. А на производственных предприятиях подобная ситуация может нанести вред здоровью работников или даже поставить под угрозу их жизни. Концентрация вредных веществ в воздухе не должна быть выше предельно допустимых показателей в соответствии с разработанными стандартами. Чтобы обезопасить людей, работающих в больших помещениях с вредными условиями труда, рационально использовать систему приточно-вытяжного типа, которая имеет функцию принудительного движения воздуха. Поэтому установка системы вентиляции – это не конечный этап в обеспечении помещения чистым воздухом, а лишь начальный процесс, который обязательно должен быть обеспечен в будущем качественным мониторингом и уходом.