Primerjalni pregled prezračevalnih in klimatizacijskih sistemov

Zmanjšana učinkovitost dela, nenehni občutek šibkosti v telesu, povečana nervoza, redna želja po dremežu so pogosto posledica nezadostne izmenjave zraka. Vendar lahko te težave preprečita pravilno prezračevanje in klimatizacija.

Poleg tega se ni mogoče omejiti le na naravni sistem – ima vrsto pomanjkljivosti. Treba bo izbrati optimalno mehansko vrsto izmenjave in mešanja zraka, potem ko analiziramo prednosti in slabosti vsakega od načinov.

Poskusimo skupaj ugotoviti, kako delujejo različni prezračevalni sistemi in v katerih primerih se uporablja ta ali ona vrsta.

Zakaj je prezračevanje potrebno?

Obnova zraka omogoča preprečevanje bolezni srčno-žilnega in osrednjega živčnega sistema, povečane stopnje potenja, poslabšanje pozornosti, kronične bolezni pri ljudeh s šibkim imunskim sistemom.

Standardni prezračevalni sistem omogoča:

• zmanjšati koncentracijo prahu in drugih drobnih delcev v zraku;
• izbrati udobno temperaturo za delo;
• odvesti izpušne pline in agresivne sestavine, ki povzročajo alergije.

Seveda je mogoče odpreti okna, vendar bodo takrat v sobo prišli prah in umazan zrak. V hladnem delu dneva pa se bodo povečali stroški za ogrevanje. Poleg tega prepih negativno vpliva na zdravje ljudi.

Naravni prezračevalni sistem ne more v celoti zagotoviti prezračenosti prostora

Proces klimatizacije zraka

Tudi v toplem letnem času je težko izvesti preprosto izmenjavo zraka brez uporabe posebnih naprav. Zato je smiselno uporabiti dodatno opremo.

Poleti je zrak vlažen in topel. Klimatizacija bo zagotovila njegovo čiščenje in nastavitev nižje temperature. Na primer, primerne so split-sistemi, industrijski klimatski napravi in chiller-fan coil.

Po drugi strani je v hladnem letnem času zrak mrzel in manj vlažen. Seveda ne pozabite na filtriranje. Vendar je treba zrak še ogreti in navlažiti, kar uspešno opravlja kalorifer, ki zagotavlja dvig temperature na udobno raven.

Ta proces je pogosto zagotovljen z mešanjem: hladni tokovi se kombinirajo s toplimi. Zrak se hladi v posebnih komorah zaradi vdora majhnih kapljic vode.

Obstajajo tudi prostori, ki zahtevajo poseben pristop k organizaciji prezračevanja. Na primer, v športnih dvoranah z bazeni nenehno izhlapeva voda, kar povečuje raven vlage.

Z bazenov izhlapeva voda, ki se kondenzira na stenah in stropu prostora. Pravilno prezračevanje omogoča preprečevanje prekomerne vlage.

Za reševanje takšnih težav so namenjeni razvlaževalci. Pomanjkljivost slednjih je odsotnost prezračevanja. Zrak ostaja v prostoru, vendar se raven vlage zmanjša. Zato pade koncentracija kisika, kar negativno vpliva na počutje ljudi.

Mehanski način odvajanja zraka

Naravno prezračevanje pogosto ne izpolnjuje svojih neposrednih funkcij. Zato postaja potreba po uporabi umetnega sistema aktualna. Njegova glavna razlika je v tem, da deluje s prisilo.

Mehanski tip prezračevanja uporabljajo ne le v industrijskih obratih, ampak tudi v stanovanjskih prostorih. Njegovo delovanje temelji na delovanju elektromotorjev, grelnikov zraka, ventilatorjev in filtrov.

Ključne prednosti umetnega sistema pred naravnim:

• Učinkovitost. Prenos praktično vseh količin zraka na velike razdalje v prostoru.
• Neodvisnost od vremena. Brezhibno opravljanje neposrednih funkcij sistema v katerem koli letnem času.
• Dodatne možnosti. Uravnavanje temperature in ravni vlage, čiščenje zraka pred prahom in drugimi drobnimi delci.

Mehansko prezračevanje se deli na kanalsko in brezkanalsko. Pri prvem gre zrak po posebnih podaljšanih poteh.

Učinkovito je uporabljati kombinacijo mehanskega in naravnega sistema prezračevanja

V brezkanalskih sistemih so ventilatorji nameščeni v posebni konstrukciji. Ti zagotavljajo dotok svežih zračnih mas.

Glede na vrsto mehanskega prezračevanja se sistemi delijo na dovodne, odvodne in dovodno-odvodne.

Opis dovodnega sistema

Glavna naloga te vrste prezračevanja je zagotavljati dovod svežega zraka v sobo. Da bi oprema lahko optimalno opravljala svoje funkcije, so kompleksni modeli opremljeni z dodatnimi elementi, ki skrbijo za čiščenje in vlaženje.

Glavna pomanjkljivost je odsotnost možnosti odvzema zraka. Zato se prostor ne more 100% napolniti z obnovljenimi zračnimi masami.

Načelo delovanja in zgradba konstrukcije

Standardni sistem vključuje ventilator, ki je nameščen v okenski framaži. Zagotavlja dotok svežega zraka v prostor. V slednjem se povečuje koncentracija plinov. Zato za odpadni zrak ni prostora in ta zapusti prostor skozi posebne izpušne odprtine.

Ključna sestavina sistema je dovodni ventilator. Njegova glavna parametra sta moč, učinkovitost dovajanja zraka in tlak v delovnem območju. Od dolžine in zahtevnosti kanalov so neposredno odvisne zahteve glede tehničnih karakteristik ventilatorja.

Poleg te naprave sistem sestavljajo naslednji elementi:

• rešetke;
• ventili;
• zračni kanali;
• razdelilci;
• filtri;
• grelniki.

Filtri skrbijo za odstranjevanje mehanskih delcev iz dovodnega zraka: prahu, žuželk, smeti itd. Lahko zagotavljajo grobo, fino in zelo fino čiščenje. Glede na značilnosti delovanja se delijo na elektrostatične, suhe in mokre.

Preprečiti je treba stik zračnih kanalov s tujimi predmeti in vlago. Zato je potrebna posebna pokritost

Grelniki ali kaloriferji skrbijo za dvig temperature vhodnega zraka. So vodnega ali električnega tipa. Prvi delujejo na osnovi ogrevalnega sistema hiše. Vir napajanja drugih je električno omrežje.

Kar zadeva dodatne elemente, so to lahko:

• elementi za zmanjševanje hrupa;
• sušilniki;
• rekuperatorji;
• vlažilniki;
• sredstva za avtomatizacijo delovanja sistema;
• in drugo.

Dovod zraka mora biti na čistem mestu, zaščitenem pred vdorom prahu. V bližini tega konstrukcijskega elementa mora biti nameščena dovodna komora.

Kje se uporablja tak način?

Mehanski tip dovodnega prezračevanja se uporablja tako za stanovanjske kot industrijske objekte. Zajema celoten prostor ali le njegov del, na primer delovno mesto v proizvodnji. Zagotavlja dovod zraka z optimalno temperaturo.

Prav tako ustvarja posebne čiste cone, tudi če je v drugih prostorih povišana raven strupenih snovi. Lahko se kombinira z odvodnim in naravnim prezračevalnim sistemom.

Več o pravilni ureditvi dovodnega prezračevalnega sistema preberite v tem gradivu.

Dovodni sistem je precej kompakten in deluje skoraj neslišno. Odlikuje ga preprosta montaža in vzdrževanje.

Značilnost odvodnega prezračevanja

Odvodni sistem je nasprotje dovodnemu. Njegova naloga je odvajanje umazanega zraka iz prostora. Obstajata celostni in zbirni tip.

Zgradba in načelo delovanja

Prezračevanje evakuacijskega tipa je priljubljeno za opremljanje stanovanj. Zagotavlja odvod odpadnega ali ogrevanega zraka. Odsesovalne rešetke ali ventilacijski ventili so običajno nameščeni v zgornjem delu prostora. Svež zrak vstopa skozi posebne priključke neposredno iz zunanjega okolja ali skozi sosednje prostore.

Sistem je lahko nameščen na določeni razdalji ali pa popolnoma blokira vir onesnaženja. Če je mogoče omejiti točko izpuščanja strupenih snovi, bo lokalno prezračevanje učinkovito, če pa ne, pa splošno.

Tu ima ventilator ključno vlogo. Prav njegova moč določa učinkovitost celotnega sistema. Obstajajo odsesovalne naprave nizkega (hitrost zračnega toka do 50 m/s), srednjega – do 80 m/s in visokega tlaka (do 200 m/s).

Glavni elementi tega tipa prezračevanja so naslednji:

1. Odsesovalne omare. Odlikuje jih največja učinkovitost. Odstranjujejo preveč vlažen in topel zrak, težke pline in prah.
2. Odsesovalniki. Odpravljajo največjo količino škodljivih snovi, pri tem pa odvzamejo minimalno količino zraka. Ne ovirajo delavca pri opravljanju njegovih nalog.
3. Odsesovalne kape. Namenjene so odvajanju snovi, ki se dvigajo navzgor. Obstajajo tipi, katerih delovanje temelji na naravnem ali prisilnem vleku.
4. Odsesovalne plošče. Učinkovite so za odvajanje prahu in vročih škodljivih plinov. Aktualne so za delovna mesta, kjer poteka varjenje delov.
5. Obočni odsesovalniki. Uporabljajo se pri delu z velikimi ali obsežnimi objekti, ki so navpično držani s pomočjo kovinskih vrvi ali drugih sredstev. Imajo majhen premer (manj kot 100 mm) in so nameščeni stran od objekta dela.

Odsesovalni sistem je namenjen predvsem evakuaciji odpadnega zraka. Glede na zgoraj navedene konstrukcijske elemente so učinkoviti za lokalno prezračevanje.

Podrobnosti uporabe sistema

Ta tip odsesovalnega prezračevanja je primeren za prostore z nizko stopnjo koncentracije škodljivih snovi. Pri tem lahko slednje vstopajo na različnih nivojih, v celovitih in ločenih tokovih.

Celovit tip je manj hrupen pri delovanju zaradi posebnosti konstrukcije, zlasti ohišja.

Ta sistem je aktualen za skladišča, supermarkete, športne objekte, zdravstvene ustanove in stanovanjske prostore. Uporablja se v proizvodnih prostorih, kjer se ni mogoče izogniti izpuščanju strupenih snovi. Optimalno se kombinira z naravnim in dovodnim prezračevanjem. Lahko deluje lokalno ali pa zagotavlja splošni odvod odpadnih mas.

Pri izbiri je treba analizirati značilnosti izhodnega zraka. Če ta vsebuje veliko agresivnih snovi, je smiselno izbrati različico s protikorozijsko prevleko.

Bistvo dovodno-odvodnega prezračevanja

Ta vrsta obnavljanja zračnih mas v prostoru velja za eno najbolj optimalnih. Omogoča združitev prednosti dovodnega in odvodnega sistema.

Ključna naloga pri načrtovanju je uravnoteženje količine vstopnega in odvodnega zraka. Če prevladuje prvi, se v prostoru poveča tlak zaradi visoke koncentracije plinov, če se poveča količina odvedenega zraka, se tlak zmanjša.

Dovodno-odvodni sistem se uporablja tako v stanovanjskih kot v industrijskih prostorih.

Dovodno-odvodno prezračevanje ima dve različici. Prva je mešanje, ko čisti zrak skozi posebne konstrukcijske elemente vstopi v prostor, se zmeša z obstoječimi plini in izstopa skozi posebne ventile.

Drugi tip je prezračevanje z izpodrivanjem. Sistem se namešča na nivoju tal. Tu delujejo osnovni fizikalni zakoni – odpadni zrak ima visoko temperaturo, zato ga izpodrinejo vstopajoči plini. Odhaja skozi rešetke na stropu prostora.

Sveži zrak pa vstopa v spodnji del prostora, kjer se počasi premika. Zato so v delovni coni, v tistem delu prostora, kjer se nahajajo stanovalci, ustvarjeni udobni pogoji za počitek in delo.

Da bo prezračevanje z izpodrivanjem učinkovito, mora imeti sveži zrak nižjo temperaturo kot tisti, ki je že v stavbi. Za stanovanjske prostore je razlika 1–3 °C, za tovarne, obrate in druge objekte s posebnimi zahtevami pa 1–5 °C.

Potrebno je spremljati temperaturo vstopnega zraka in zraka v prostoru. Ob neupoštevanju zgoraj navedenih razponov bo prišlo do konvekcije.

Ta tip prezračevanja ima tako prednosti kot pomanjkljivosti. Med prednosti spadata možnost uporabe v industrijskih stavbah, za katere so značilni sproščanje strupenih snovi in visoke temperature, ter visoka učinkovitost delovanja.

Nasprotno pa med pomanjkljivosti spada naslednje:

• potreba po relativno velikih površinah za dovodne difuzorje;
• povečanje sosednjega območja;
• zmanjšanje učinkovitosti sistema zaradi vstopa nepotrebnih predmetov v dovodne difuzorje;
• povečanje vertikalnega temperaturnega gradienta.

Slednji je razlika med temperaturama plina v delovni coni in pod stropom.

Če želite izbrati sistem prezračevanja in klimatizacije zraka z izpodrivanjem, potem analizirajte namestitev in moč ogrevalne opreme. Te značilnosti vplivajo na kombinacijo zračnih tokov v prostoru.

Na primer, dovodni zrak, ki naj bi prišel neposredno v delovno območje, lahko blokirajo topli plini iz radiatorjev ali grelnikov. Posledično prezračevanje ni izpodrivanje, temveč mešanje.

Proces mešanja predvideva vstop zraka v prostor na en ali več načinov. Odtodni plini pa izhajajo v enem toku.

V delovnem območju je hitrost izhodnega zraka za tretjino nižja od enakega kazalnika dovodnega.

Ključni parameter prezračevanja z mešanjem je ejekcija. To je kombinacija kakršnih koli medijev, pri čemer en vpliva na drugega in ga usmerja. V konkretnem primeru je to zmožnost difuzorjev, da harmonično združujejo zračne curke.

Ejekcija določa značilnosti prezračevalnega sistema. Na primer, mešanje zagotavljajo difuzorji curkovnega tipa z visoko vrednostjo kazalnika. Za izpodrivanje pa so značilne naprave z nizkim kazalnikom injekcije.

Da bi zmanjšali število prepihov v primeru odstopanja razlike med temperaturama dovodnega zraka in zraka v prostoru od norme, morajo imeti difuzorji visok kazalnik.

Prav tako sta pomembna hitrost gibanja zračnih mas in temperatura zraka. Za zagotovitev maksimalnega udobja morajo plini potovati s hitrostjo največ 0,18 m/s in imeti temperaturo med 20 in 22 °C.

Hitrost gibanja zraka je odvisna od geometrije in namembnosti prostora, temperature v delovnem območju in notranjosti.

Še posebej nevarno za zdravje in počutje človeka je presežek prvega in znižanje drugega kazalnika. Takrat je v prostoru težko preprosto bivati, kaj šele opravljati kakšno produktivno dejavnost.

Pri načrtovanju prezračevanja je treba upoštevati vpliv fizičnih ovir. Med slednje spadajo na stropu nameščene svetilke, stopnje, stropne plošče, stebri in drugo.

V večini primerov lahko tok dovodnega zraka obide oviro, katere širina je 1/50 višine stropa.

Avditoriji so nestandardni prostori, ki se odlikujejo po obsežnem delovnem območju, velikem številu poslušalcev in visokem stropu. Posledično je pristop k prezračevanju precej specifičen.

Priljubljen način je dovajanje svežega zraka neposredno pod sedišča poslušalcev. Menijo, da se bodo dovodni plini segrevali, dvigali do stropa in se odvajali iz prostora.

Vendar praksa kaže, da je tak pristop napačen – plini se obnašajo enako kot tekočine. Najprej se zrak zbira v spodnjem delu avditorija in šele nato se dviga.

Racionalna postavitev difuzorja je v sprednjih delih učilnice ali predavalnice

Tudi utemeljeni izračuni in računalniško modeliranje ne zagotavljajo popolnoma natančne napovedi smeri gibanja zraka. Vendar je treba upoštevati število in medsebojno lego difuzorjev, namestitev grelnih elementov, ovire in druge dejavnike.

Večina raziskav o legi difuzorjev dokazuje, da mešalno prezračevanje zasluži poljubno oceno. Na primer, učinkovita je namestitev odprtin za odvod zraka ob vhodu v prostor s strani zadnjih klopi.

Če pa odvode namestimo v druge dele predavalnice, v večini primerov ne bo mogoče doseči želenega učinka. Pravilna izmenjava zraka pa omogoča preprečevanje nastanka pasu toplega in odpadnega zraka.

Priporočamo tudi branje drugega članka, kjer smo podrobneje opisali načelo delovanja dovodno-odvodnega prezračevanja. Več informacij – obiščite povezavo.

Kako deluje lokalno prezračevanje?

Če zrak namensko vstopa v določena območja prostora ali se odvaja od tam, se takšno prezračevanje opredeli kot lokalno. Slednje delimo na dovodno in odvodno.

Lokalno dovodno prezračevanje zahteva bistveno nižje stroške pri uporabi kot splošno. Priljubljeno je v proizvodnih prostorih, ki zahtevajo hitro obnovo plinov. Omogoča zmanjšanje vlage in temperature.

V večini primerov pride do kombinacije lokalnega in splošnega prezračevanja, kjer en tip dopolnjuje drugega.

Lokalna odvodna konstrukcija se prav tako uporablja v industriji. Uporabna je za odstranjevanje strupenih snovi, zmanjšanje temperature v določenem manjšem delu prostora. Podrobneje o prezračevanju proizvodnih prostorov smo govorili v tem članku.

Omogoča preprečevanje posledic omenjenih in drugih negativnih dejavnikov. Pozitivno vpliva na udobje dela zaposlenih, saj škodljive snovi zapustijo prostor takoj po nastanku.

Če se dela, povezana s sproščanjem strupenih snovi, izvajajo na celotnem ali večjem delu prostora, lokalno prezračevanje ne bo učinkovito. Vendar ga je še vedno smiselno uporabiti nasproti mest z največjimi emisijami.

Zaključki in koristen video na to temo

Videoposnetek o lokalnem prezračevanju v prostoru s tehnološko opremo:

Video pojasnjuje posebnosti in aktualnost načrtovanja prezračevalnega sistema, njegove možnosti opreme in nianse montaže:

Posebnosti delovanja standardnega prezračevalnega sistema prikazuje videoposnetek:

Vsak ventilacijski sistem ima svoje posebnosti. Pri izbiri je treba upoštevati številne dejavnike: od specifike uporabe prostora do prisotnosti ovir za zračni tok. Vendar pa skrben pristop omogoča, da se odločite za optimalen ventilacijski sistem.

Po preučitvi gradiva imate še vprašanja o temi članka? Ali lahko dopolnite zgoraj navedeno z dragocenimi informacijami? Prosimo, pustite svoje komentarje, postavljajte vprašanja, delite izkušnje v bloku pod člankom.