Zu- und Abluft: Funktionsprinzip und Konstruktionsmerkmale

In einem Raum voller frischer Luft können Sie leichter atmen, produktiver arbeiten und besser schlafen.Aber alle 2-3 Stunden das Fenster zum Lüften zu öffnen ist problematisch, finden Sie auch? Besonders nachts, wenn alle Familienmitglieder tief und fest schlafen.

Eine der automatisierten Lösungen für diese Aufgabe ist die Zu- und Abluft (PVV) des Raumes. Aber wie macht man es richtig? Wir helfen Ihnen, das Funktionsprinzip zu studieren und die Merkmale der Anlage zu verstehen.

In unserem Artikel werden die Komponenten des Zu- und Abluftsystems, die Regeln für deren Berechnung und Luftaustauschstandards in Räumen unterschiedlicher Art besprochen.

Es werden Lüftungsanordnungsdiagramme, Fotos, die einzelne Elemente des Systems darstellen, und nützliche Videoempfehlungen für die Installation eines Lüftungssystems in einem Privathaus mit eigenen Händen bereitgestellt.

Was ist Belüftung?

Wie oft lüften wir den Raum? Die Antwort sollte so ehrlich wie möglich sein: 1-2 Mal am Tag, wenn Sie daran denken, das Fenster zu öffnen. Und wie oft nachts? Eine rhetorische Frage.

Gemäß den Hygiene- und Hygienestandards muss die gesamte Luftmasse in einem Raum, in dem sich ständig Menschen aufhalten, alle 2 Stunden vollständig erneuert werden.

Konventionelle Lüftung bezeichnet den Prozess des Austauschs von Luftmassen zwischen einem geschlossenen Raum und der Umgebung. Dieser molekularkinetische Prozess bietet die Möglichkeit, überschüssige Wärme und Feuchtigkeit mithilfe eines Filtersystems zu entfernen.

Durch die Belüftung wird außerdem sichergestellt, dass die Luft im Raum den sanitären und hygienischen Anforderungen entspricht, was den Geräten, die diesen Prozess erzeugen, eigene technologische Grenzen auferlegt.

Das Lüftungssubsystem besteht aus einer Reihe technologischer Geräte und Mechanismen für die Ansaugung, Absaugung, Bewegung und Reinigung von Luft. Es ist Teil eines umfassenden Kommunikationssystems für Grundstücke und Gebäude.

Wir empfehlen, Konzepte nicht zu vergleichen Belüftung und Klimaanlage – sehr ähnliche Kategorien, die eine Reihe von Unterschieden aufweisen.

1. Hauptidee. Die Klimatisierung gewährleistet die Aufrechterhaltung bestimmter Luftparameter auf engstem Raum, nämlich Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Grad der Partikelionisation und dergleichen. Durch die Belüftung erfolgt ein kontrollierter Austausch des gesamten Luftvolumens durch Zu- und Abluft.
2. Hauptmerkmal. Die Klimaanlage arbeitet mit der Luft, die sich im Raum befindet, und der Frischluftstrom selbst kann völlig ausbleiben. Das Lüftungssystem arbeitet immer an der Grenze zwischen dem umschlossenen Raum und der Umgebung durch Austausch.
3. Mittel und Methoden. Im Gegensatz zur vereinfachten Lüftung handelt es sich bei der Klimatisierung um ein modulares System aus mehreren Blöcken, das einen kleinen Teil der Luft verarbeitet und so die hygienischen und hygienischen Luftparameter im vorgegebenen Bereich hält.

System Belüftung im Haus ist beliebig erweiterbar und sorgt im Notfall im Raum für einen relativ schnellen Austausch des gesamten Luftmassenvolumens. Was geschieht mit Hilfe leistungsstarker Ventilatoren, Heizungen, Filter und einem umfangreichen Rohrleitungssystem.

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Neben der Hauptfunktion können Lüftungssysteme Teil eines Innenraums im Industriestil sein, der für Büro- und Einzelhandelsräume sowie Unterhaltungsstätten genutzt wird

Es gibt mehrere Lüftungsklassen, die nach Art der Druckerzeugung, Verteilung, Architektur und Zweck unterteilt werden können.

Die künstliche Lufteinspritzung in das System erfolgt über Einspritzeinheiten – Ventilatoren, Gebläse. Durch die Erhöhung des Drucks im Rohrleitungssystem ist es möglich, das Gas-Luft-Gemisch über große Entfernungen und in großen Mengen zu transportieren.

Dies ist typisch für Industrieanlagen, Produktionsgelände und öffentliche Einrichtungen mit zentraler Lüftungsanlage.

Die Erzeugung von Luftdruck im System kann auf verschiedene Arten erfolgen: künstlich, natürlich oder kombiniert. Häufig kommt eine kombinierte Methode zum Einsatz

Berücksichtigt werden lokale (lokale) und zentrale Lüftungssysteme. Lokale Lüftungssysteme sind „punktuelle“, eng zielgerichtete Lösungen für bestimmte Räumlichkeiten, in denen eine strikte Einhaltung von Standards erforderlich ist.

Eine zentrale Lüftung bietet die Möglichkeit, einen regelmäßigen Luftaustausch für eine beträchtliche Anzahl von Räumen mit demselben Zweck zu gewährleisten.

Und die letzte Klasse von Systemen: Zufuhr, Abluft und kombiniert. Zu- und Abluftsysteme sorgen für die gleichzeitige Zu- und Abluft von Luft in einem Raum. Dies ist die häufigste Untergruppe von Lüftungssystemen.

Solche Designs ermöglichen eine einfache Skalierung und Wartung für eine Vielzahl von Industrie-, Büro- und Wohngebäuden.

Physikalische Grundlage des Lüftungssystems

Das Zu- und Abluftsystem ist ein multifunktionaler Komplex zur ultraschnellen Verarbeitung des Gas-Luft-Gemisches. Obwohl es sich um ein System des erzwungenen Gastransports handelt, basiert es auf völlig verständlichen physikalischen Prozessen.

Um den Effekt einer natürlichen Konvektion der Luftströme zu erzeugen, werden Wärmequellen so niedrig wie möglich platziert und Abluftelemente in der Decke oder darunter platziert

Das Wort „Lüftung“ selbst ist eng mit dem Konzept der Konvektion verbunden. Es ist eines der Schlüsselelemente bei der Bewegung von Luftmassen.

Konvektion ist das Phänomen der Zirkulation thermischer Energie zwischen kalten und warmen Gasströmen. Es gibt natürliche und erzwungene Konvektion.

Ein wenig Schulphysik, um das Wesentliche des Geschehens zu verstehen. Die Temperatur im Raum wird durch die Lufttemperatur bestimmt. Moleküle sind Träger thermischer Energie.

Luft ist ein multimolekulares Gasgemisch, das aus Stickstoff (78 %), Sauerstoff (21 %) und anderen Verunreinigungen (1 %) besteht.

Da wir uns in einem geschlossenen Raum (Raum) befinden, herrscht eine Inhomogenität der Temperatur im Verhältnis zur Höhe. Dies ist auf die Heterogenität der Molekülkonzentrationen zurückzuführen.

Betrachtet man die Gleichmäßigkeit des Gasdrucks in einem geschlossenen Raum (Raum), gilt gemäß der Grundgleichung der molekularkinetischen Theorie: Der Druck ist proportional zum Produkt aus der Konzentration der Moleküle und ihrer Durchschnittstemperatur.

Wenn der Druck überall gleich ist, entspricht das Produkt aus Molekülkonzentration und Temperatur oben im Raum demselben Produkt aus Konzentration und Temperatur:

p=nkT, n_Spitze*T_Spitze=n_unten*T_unten, N_Spitze/N_unten=T_unten/T_Spitze

Je niedriger die Temperatur, desto höher ist die Konzentration der Moleküle und desto größer ist daher die Gesamtmasse des Gases. Deshalb sagt man, warme Luft sei „leichter“ und kalte Luft „schwerer“.

Eine ordnungsgemäße Belüftung in Kombination mit dem Konvektionseffekt kann die eingestellte Temperatur und Luftfeuchtigkeit im Raum während der automatischen Abschaltung der Hauptheizung aufrechterhalten

Im Zusammenhang damit wird das Grundprinzip der Lüftungsgestaltung deutlich: Die Luftzufuhr (Zuluft) erfolgt in der Regel von unterhalb des Raumes, die Abluft (Abluft) erfolgt von oben. Dies ist ein Axiom, das beim Entwurf eines Lüftungssystems berücksichtigt werden muss.

Merkmale der Zu- und Abluft

Zu- und Abluft interagieren mit zwei Luftströmen unterschiedlicher Zusammensetzung und Zweckbestimmung, die anschließend verarbeitet werden.

Im PVV sind alle notwendigen Geräte und Zusatzsysteme in einem einzigen Rahmen untergebracht, der in der Loggia, auf dem Dachboden, an der Wand außerhalb des Hauses usw. installiert werden kann.

Das spezielle Design der Anlage bietet zahlreiche Möglichkeiten, nahezu beliebig viele Räume im Gebäude zu belüften.

Neben der Hauptfunktion der Luftbewegung umfasst die Zu- und Abluft das folgende Arsenal an Hilfssubsystemen und Zusatzfunktionen.

Darunter sind die folgenden:

• Luftkühlung und -heizung;
• Ionisierung und Befeuchtung von Partikeln;
• Luftdesinfektion und -filtration.

Betrachten wir einen typischen Betriebszyklus eines Zu- und Abluftsystems, das auf einem Zweikreis-Transportmodell basiert.

In der ersten Stufe wird kalte Luft aus der Umgebung angesaugt und warme Luft aus dem Raum abgesaugt. Auf beiden Seiten strömt die Luft durch ein Reinigungssystem.

Die kalte Luft wird dann weitergeleitet Heizung (Heizung) - typisch für PVV mit Wärmerückgewinnung. Zudem wird – typisch für herkömmliche Anlagen – Wärme aus der warmen Abluft auf das Kaltgas übertragen.

Nach der Erwärmung und dem Wärmeaustausch wird die Abluft über einen Außenkanal abgeführt und die erwärmte Frischluft dem Raum zugeführt.

Ein beliebter Aufbau des Lüftungsmoduls umfasst eine Wärmeaustauschkammer (Rekuperator), in der Wärmeenergie zwischen gegenläufigen Luftströmen ausgetauscht wird. In jedem Fall durchläuft jeder Strom ein Doppelfiltersystem

Die Hauptprinzipien der Zu- und Abluft sind Effizienz und Wirtschaftlichkeit.

Das klassische Zu- und Abluftsystem bietet folgende Vorteile:

• hoher Reinigungsgrad des Eingangsstroms
• barrierefreie Bedienung und Wartung abnehmbarer Elemente
• Integrität und Modularität des Designs.

Um die Funktionalität zu erweitern, sind Lüftungsgeräte mit zusätzlichen Steuer- und Überwachungseinheiten, Filtersystemen, Sensoren, automatischen Zeitschaltuhren, Schalldämpfern und Überlastalarmen für Elektromotoren ausgestattet. rekuperative Einheiten, Kondensatwannen usw.

Dynamische Beatmungsparameter

Mit der Auslegung eines Lüftungssystems sind viele Probleme verbunden, denn wenn die Kenndaten falsch berechnet werden, kann ein völlig sparsames Lüftungssystem zu einem verschwenderischen „Monster“ an Energieressourcen werden.

Was sich direkt auf die finanziellen Kosten seiner Wartung auswirkt. Dadurch wird der eigentliche Gedanke eines wirtschaftlichen Betriebs von Geräten nicht berücksichtigt.

Die Hauptlast des Lüftungssystems fällt auf den Ventilator.Die Leistung des Ventilators hängt von der Form des Laufrads (Rad mit Flügeln), der Qualität der Materialien und der Montage der Ausrüstung ab

Um die Zu- und Abluft richtig zu gestalten, wird empfohlen, algebraische Berechnungen der Anlagenleistung und der dynamischen Parameter der Luftströme durchzuführen.

Es gibt verschiedene Berechnungsmethoden und -algorithmen, wir stellen Ihnen jedoch eine der einfachsten und zuverlässigsten Optionen vor.

Alles, was mit den sekundären Prozessen der Befeuchtung, zusätzlichen Ionisierung und sekundären Reinigung zusammenhängt, kann in dieser Phase ignoriert werden.

Baunormen

Es ist irrational, eine vollständige Liste der Hygienenormen und -regeln (SNiP) bereitzustellen, die für verschiedene Lüftungssysteme gelten, da genügend Material für ein paar Bücher vorhanden ist, es jedoch notwendig ist, die Referenzkonstanten für Wohn- und Büroräume zu kennen.

Bei Büroräumen wird beim Bau einer Lüftungsanlage das Hauptaugenmerk auf die Bereiche gelegt, in denen sich das Büropersonal aufhalten wird.

Darüber hinaus sind alle Standards pro Person angegeben. In einem klassischen Bürogebäude befinden sich auf einer Etage sämtliche Räumlichkeiten mit unterschiedlichen Zwecken.

Beispielsweise sollten in einem Büro 60 Kubikmeter Luft in einer Stunde ausgetauscht werden, in Operationssälen 30-40 m³, im Badezimmer - 70 m³, im Raucherzimmer - mehr als 100 m³, in Fluren und Lobbys - 10 m³.

Gemäß den allgemeinen Hygienestandards für Wohngebäude findet in einer Stunde ein vollständiger Luftmassenaustausch in Höhe von 30 m statt³ pro Person - Berechnung auf Basis der Einwohnerzahl.

Es gibt einen anderen Ansatz zur Berechnung des Luftvolumens – nach Fläche. Auf jeden Quadratmeter Wohnfläche kommen 3 m³.

Unabhängig davon ist die Belüftung von Industrieanlagen und Lagerhallen zu erwähnen - 20 m³ pro Flächeneinheit. In so großen Räumen werden Lüftungssysteme auf Basis eines Mehrkomponentensystems gepaarter Ventilatoren (4, 8, 16 oder mehr Teile in einem Rahmen) gebaut.

Für die übrigen Wirtschaftsräume liegen vorgefertigte Regelungsparameter vor. Also eine Küche mit Elektroherd – mehr als 60 m²³, mit Gasherd - mehr als 80 m³, Badezimmer - mindestens 25 m³ usw.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass die Luftströmungsgeschwindigkeit in Wohnräumen nicht mehr als 2 m/s beträgt und in Küche und Bad 4-6 m/s betragen sollte.

Formeln und Erklärungen dazu

Kommen wir direkt zu den Eigenschaften und Formeln. Die Berechnungen erfolgen in mehreren Schritten, in denen wir jeweils eine der Eigenschaften des Lüftungssystems berechnen.

Arbeitsluftvolumen

Betrachten wir die Berechnung des Arbeitsluftvolumens (m).³/H).

Für ein Büro empfehlen wir die Berechnung der Personenzahl:

V=35*N,

Wo N - die Anzahl der Personen, die sich gleichzeitig im Raum aufhalten.

Für Wohnungen und Privathäuser ist eine Berechnung des Wohnraumvolumens erforderlich:

V=2*S*H,

Wo: 2 — Luftwechselrate pro Zeiteinheit (pro 1 Stunde); S - Wohnraum; H - Höhe der Räumlichkeiten.

Berechnung des Kanalquerschnitts

Abschnitt Luftkanal zur Belüftung berechnet in cm². Es gibt zwei Arten von Hauptluftkanälen mit Querschnitt: rund und rechteckig.

Die Querschnittsfläche des Rohres berechnet sich nach dem Verhältnis:

S_unterteilt=V*2,8/ω,

Wo: S_unterteilt - Querschnittsfläche; V — Luftvolumen (m³/H); 2,8 — Dimensionsanpassungskoeffizient; ω — Strömungsgeschwindigkeit in der Hauptleitung (m/s).

Die Geschwindigkeit des Luftstroms durch die Hauptleitung beträgt normalerweise 2-3 m/s.

Durch die Berechnung der Querschnittsfläche des Kanals können Sie den Durchmesser für einen runden Kanal oder die Breite/Höhe für einen rechteckigen Kanal bestimmen. Wenn wir die Breite kennen, können wir die Höhe des Abschnitts ermitteln und umgekehrt. Der Durchmesser des kreisförmigen Abschnitts beträgt √4*S_unterteilt/Pi

Anzahl und Größe der Diffusoren

Betrachten wir als nächstes, wie wir die Anzahl und Größe der Diffusoren berechnen. Die Abmessungen des Sprühgeräts werden üblicherweise 1,5-2 mal größer als die Querschnittsfläche der Hauptleitung gewählt.

Die Anzahl der Diffusoren ist etwas komplizierter; sie werden nach der Formel berechnet:

N=V/(2820*ω*d²),

Wo: N – die erforderliche Anzahl von Diffusoren; V – Luftmassenstrom (m³/H); ω – Luftströmungsgeschwindigkeit (m/s); D – Diffusordurchmesser (m), wenn er rund ist.

Wenn der Diffusor rechteckig ist, dann:

N=π*V/(2820*ω*4*a*b),

Wo: π - Pi, A Und B - Abschnittsabmessungen.

Installationsleistungsoptionen

Die beiden wichtigsten Eigenschaften des Lüftungsgerätes sind bekannt – Leistung und erzeugter Druck. Die Leistung der Lüftungsstation berechnet sich wie folgt:

P=ΔT*V*Cv/1000,

Wo: ΔT — Lufttemperaturdelta am Einlass/Auslass (°C); V — Luftmassenstrom (m³/H); Lebenslauf — Wärmekapazität der Luft (0,336 W*h/m³*°С).

Der erzeugte Druck wird aus der Leistungskennlinie des Hauptventilators ermittelt.

Dieser Parameter muss dem aerodynamischen Widerstand des Luftnetzes entsprechen. Ventilatorhersteller stellen im Produktdatenblatt ein Kurvendiagramm zur Verfügung.

Darüber hinaus ist es wichtig, ein allgemeines Verständnis des Ansaugluftstromerhitzers – Lufterhitzers – zu haben.Dies ist ein separater Teil des Lüftungssystems, in dem die Luft erwärmt wird. Beim Durchströmen beispielsweise eines Wärmestrahlers erwärmt sich die Luft dadurch.

Ein Heizgerät, bei dem die Erwärmung durch einen Kühler und der Austausch von Wärmeenergie mit dem Abgasstrom erfolgt, wird als Rekuperator bezeichnet. Es gibt ein- und mehrteilige Rekuperatoren, mit denen Sie Luftströme mit großen Unterschieden in ihren Eingangstemperaturen mischen können

Abschließend ist noch die Versorgungsspannung des Lüftungsgerätes zu erwähnen. Es wird empfohlen, eine Netzspannung von 380 V zu verwenden, um einen zuverlässigen Betrieb der Anlage unabhängig von der Stromversorgung zu gewährleisten.

Besonderheiten bei der Installation einer mechanischen Belüftung

Ein Heimwerker wäre zweifellos in der Lage, die Installation eines Zuluft-Lüftungsgeräts ohne den Einsatz von Arbeitskräften zu bewältigen.

Es ist jedoch zu bedenken, dass die Arbeit in einer für einen unerfahrenen Künstler gefährlichen Höhe ausgeführt wird. Daher ist es besser, diejenigen einzubeziehen, die über Erfahrung, Werkzeuge und Sicherheitsvorrichtungen verfügen, um die folgenden Schritte durchzuführen:

Nach Abschluss der sehr schwierigen Arbeiten zur Installation des Lüftungsgeräts selbst muss es nur noch an die Kommunikation angeschlossen werden.

Schauen wir uns diesen Vorgang anhand der folgenden Fotoauswahl genauer an.

Informationen über die Reihenfolge der Installation von Zwangslüftungsgeräten helfen, viele der schwerwiegendsten Fehler unerfahrener Installateure zu vermeiden.

Merkmale des Aufbaus von natürlichem PVV

Bei der Entwicklung hochwertiger natürlicher Zu- und Abluft halten sich die meisten Spezialisten an eine bestimmte „Charta“ der Planungs- und Installationsarbeiten.

Diese Regeln tragen dazu bei, wirklich effektive und kostengünstige Lösungen selbst für die ungewöhnlichsten Anordnungen von Räumen und Wirtschaftsräumen zu schaffen. in einem Privathaus Und Mehrzimmerwohnung Hoch hinausragende Gebäude.

Bei der Planung der Belüftung müssen Sie versuchen, einen natürlichen Luftstrom von den Wohnräumen über die Flure bis hin zu Bad und Küche zu schaffen

Korridore fungieren in diesem Fall als Strömungsräume. Daher sollte sich die Hauptlüftungseinheit des Systems in der Mitte des Hauses, oben in den Fluren oder Hauswirtschaftsräumen, befinden.

Beispielsweise kann ein Lüftungsmodul für ein zweistöckiges Privathaus im Erdgeschoss oben in einem Hauswirtschaftsraum oder Hauptkorridor angebracht werden. Für ein 1-stöckiges Haus optional im unteren Teil des Dachgeschosses.

Bei der Verlegung der Hauptleitung ist darauf zu achten, dass die Zuluft in die Wohnräume und die Abluft über die Küchen und Hauswirtschaftsräume abgeführt werden soll.

Daher werden Versorgungsdiffusoren an der herkömmlichen „Raum-Umwelt“-Grenze platziert und Abzugshauben in der Küche, im Badezimmer, im Hauswirtschaftsraum und in der Toilette.

Der Diffusor vereint zwei Funktionen: gleichmäßige Verteilung der Frischluft und Abfuhr verbrauchter Luft. Es gibt sie in verschiedenen Formen. Hergestellt aus dünnem Blech und Kunststoff

Es gibt Kommentare zur Höhe der Position der Einlass- und Auslassluftöffnungen. Der Auslass der Lüftungsanlage muss oberhalb des Dachniveaus des Gebäudes liegen.

Dadurch wird das PVV vor dem sekundären Ansaugen frischer Abluft durch die Abluftöffnungen geschützt.

Die Frischluftzufuhr muss in einer Höhe von mindestens 2 Metern über der Bodenoberfläche erfolgen.

Denn kleine abrasive Partikel und Staub können mit Hilfe von Windströmungen auf eine Höhe von mehr als 1 Meter aufsteigen und in die Zufuhrdiffusoren fliegen, wodurch die Primärfilter schnell verstopfen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das Video erklärt und demonstriert die Merkmale des Designs und der Installation von PVV in einem Privathaus:

Ein weiteres klares Beispiel für eine fertige Lösung zur Belüftung eines privaten einstöckigen Holzhauses:

Zusammenfassend stellen wir fest, dass die Zu- und Abluft ein einfach zu entwerfendes System ist, das käuflich erworben und installiert werden kann.

Durch die Belüftung in Verbindung mit dem Heizsystem können Sie ein Gleichgewicht zwischen frischer und warmer Luft im Raum herstellen.

Waren Sie an der Belüftung Ihrer Datscha beteiligt? Oder kennen Sie die Geheimnisse der Planung und Installation eines Lüftungssystems in einer Wohnung? Bitte teilen Sie Ihre Erfahrungen – hinterlassen Sie Ihre Kommentare zu diesem Artikel.