Каждое жилое пространство нуждается в эффективном воздухообмене, который обеспечивается приточно-вытяжной вентиляцией. По мере того как наши дома становятся более герметичными и энергоэффективными, важность правильной вентиляции только возрастает. Нарушение нормального воздухообмена сразу сказывается на микроклимате. Согласно нормативам, на каждый квадратный метр площади помещения должно поступать около 3 кубометров воздуха в час. В этой статье мы подробно разберем устройство механической приточно-вытяжной вентиляции, а также рассмотрим гибридные системы с элементами естественного побуждения.
Давайте проанализируем, что происходит в квартирах и домах после установки современных герметичных окон и дверей. Большинство зданий старой постройки изначально рассчитывались на естественную вентиляцию, где приток воздуха происходил через щели в деревянных рамах. Даже при тщательной заделке такие окна пропускали достаточный для воздухообмена объем.
На схеме показано движение воздушных потоков в жилом помещении.
Современные пластиковые окна в идеале должны быть полностью герметичными в закрытом состоянии. Однако на практике из-за ошибок монтажа многие из них все же пропускают воздух. Тем не менее, качественно установленные стеклопакеты действительно блокируют естественный приток, что приводит к остановке работы вентиляционной системы.
На фото показано, как поворот ручки пластикового окна в положение «проветривание» обеспечивает микроприток.
Недостаточный воздухообмен ведет к накоплению загрязнений, повышению влажности и, как следствие, к ухудшению самочувствия, ощущению духоты, появлению плесени и неприятных запахов.
Многие пользователи не знают, что современные ПВХ-окна имеют регулируемый притвор. Плотность прилегания створки к раме, а значит и степень герметичности, можно настраивать с помощью эксцентриков на торце створки или не до конца поворачивая ручку. Этот режим, когда окно закрыто, но остается минимальная щель для притока воздуха, профессионалы называют «микропроветриванием».
Иллюстрация процесса регулировки притвора пластикового окна.
Таким образом, ключевое условие работы естественной вентиляции — беспрепятственный приток воздуха. Если его нет, система не функционирует. Однако помимо естественной, существует и механическая (принудительная) вентиляция, которая решает эту проблему.
Механическая вентиляция: контроль и эффективность
Необходимость в механических системах особенно остро ощутили в регионах с суровым климатом, где на обогрев или охлаждение воздуха тратится много энергии. При естественной вентиляции значительная часть этого драгоценного термобалласта буквально «вылетает в трубу». Еще один ее недостаток — нестабильность: в межсезонье или летом, когда температуры внутри и снаружи выравниваются, тяга может полностью пропасть. Это критически важно для безопасности при использовании газовых котлов с открытой камерой сгорания, каминов или печей.
Система с механическим побуждением гарантирует стабильный и контролируемый воздухообмен независимо от погодных условий и герметичности окон. Это позволяет существенно экономить на энергоносителях.
Схематичное изображение работы вентиляции с механическим побуждением.
Устройство такой системы основано на сети воздуховодов, по которым воздух перемещается с помощью вентиляторов. Это позволяет гибко регулировать интенсивность воздухообмена. Минусом является энергозависимость (расход электроэнергии) и первоначальные затраты на оборудование.
Приточно-вытяжная система с механическим побуждением
Основное отличие принудительной системы от естественной заключается в том, что и приток, и вытяжка воздуха обеспечиваются вентиляторами. Раньше подобные решения применялись в основном на промышленных объектах или в крупных общественных зданиях. Их главный плюс — полный контроль над воздухообменом.
Современные бытовые системы могут быть очень технологичными, но принцип остается прежним. Усложнения касаются в основном вопросов энергосбережения и подготовки воздуха.
Механическая вентиляция обеспечивает полную смену воздуха в помещении как минимум раз в час. Однако вместе с отработанным воздухом уходит и тепло (или прохлада). Зимой мы выбрасываем воздух, нагретый до комфортных 20–22°C, а забираем с улицы холодный. Если система не оборудована подогревом, она будет работать как охладитель.
Для подогрева приточного воздуха используют электрические или водяные калориферы (теплообменники), управляемые автоматикой.
Пример нагревательного элемента для системы вентиляции.
С точки зрения энергоэффективности прямой нагрев электроэнергией — не самое рациональное решение, так как затраты сравнимы с компенсацией теплопотерь через вентиляцию.
Гораздо эффективнее минимизировать потери помогает рекуператор тепла. Это устройство, в котором встречные потоки вытяжного и приточного воздуха обмениваются теплом через разделяющую их стенку, не смешиваясь. Таким образом, тепло уходящего воздуха частично передается входящему холодному потоку.
Принципиальная схема работы рекуператора воздуха.
Использование рекуперации позволяет экономить до 70–75% тепловой энергии. Наиболее эффективные модели, такие как пластинчатые или роторные рекуператоры, имеют высокую стоимость, но их установка быстро окупается за счет снижения расходов на отопление.
Важный аспект — фильтрация приточного воздуха. За сутки в дом площадью 100 кв. м. через систему может пройти более 7000 кубометров воздуха. Качество уличного воздуха, особенно в городе, часто далеко от идеала: он содержит пыль, аллергены, выхлопные газы и может иметь повышенную влажность.
Фильтрующие элементы, используемые в системах вентиляции.
Для очистки от твердых частиц (пыль, пыльца) применяют механические фильтры тонкой очистки. Наиболее эффективны HEPA-фильтры, способные задерживать частицы размером до 0,3 микрона. Для борьбы с газообразными загрязнителями (выхлопы, запахи) используют угольные фильтры. Принудительная система позволяет проводить многоступенчатую подготовку воздуха: осушать, увлажнять, ионизировать и даже ароматизировать его, создавая идеальный микроклимат.
Компоненты приточно-вытяжной системы
Существует два основных типа систем: разомкнутая (приточная и вытяжная системы работают независимо) и замкнутая (с рециркуляцией части внутреннего воздуха). В жилых домах чаще применяют разомкнутую схему, где воздух движется от чистых помещений (спальни, гостиные) к более загрязненным (кухня, санузлы).
Схема приточно-вытяжной вентиляции разомкнутого типа в частном доме.
Типовая система для дома включает в себя: сеть воздуховодов, наружные решетки (воздухозаборник и выброс), вентиляционные установки, рекуператор (или калорифер), фильтры, шумоглушители и блок автоматики для управления.
Монтаж приточно-вытяжной вентиляции своими руками: ключевые моменты
Организовать принудительную вентиляцию в доме самостоятельно возможно, но подходить к этому нужно грамотно. Важно помнить, что вентиляторы создают шум, который может распространяться по воздуховодам. Для жилых помещений следует выбирать специальные малошумные модели (например, канальные вентиляторы).
Начинать всегда нужно с проекта. Для простых систем его можно разработать самостоятельно, опираясь на нормы воздухообмена (СНиП, СП). Для систем с рекуперацией тепла настоятельно рекомендуется обратиться к специалистам — ошибки в расчетах могут привести к неэффективной работе и большим потерям.
Сечение воздуховодов для принудительной системы обычно больше, чем для естественной. Главная магистраль имеет наибольший диаметр, от нее отходят ответвления меньшего сечения в комнаты. Диаметры и конфигурация указываются в проекте и зависят от производительности вентиляторов.
Воздухозаборную решетку следует размещать на высоте не менее 2–2,5 метров от земли, в месте с наиболее чистым воздухом (например, со стороны двора, а не проезжей части). Желательно расположить ее подальше от окон спален, чтобы шум работающего вентилятора не мешал отдыху.
Пример расположения и устройства наружного воздухозаборника.
Приточные решетки внутри помещений монтируют на уровне 1,5–2 метра от пола, а скорость подачи воздуха не должна превышать 0,2 м/с, чтобы избежать сквозняков. Вытяжные решетки, наоборот, размещают под потолком или на потолке, где скапливается теплый и загрязненный воздух.
Внутренняя вентиляционная решетка для подачи воздуха.
При прокладке воздуховодов стараются минимизировать количество поворотов и изгибов — каждый из них увеличивает аэродинамическое сопротивление и снижает эффективность системы. Конфигурация должна строго соответствовать проекту, иначе система может разбалансироваться: в одних комнатах будет душно, а в других — сквозняки.
При монтаже системы с рекуператором участки воздуховодов, проходящие через неотапливаемые помещения (чердак, подвал), необходимо тщательно утеплить, чтобы предотвратить образование конденсата и потерю тепла.
Завершающий этап — пусконаладка. После монтажа проверяют работу всех приточных и вытяжных точек, замеряют скорость воздуха в воздуховодах. Параметры должны соответствовать проектным. Незначительные отклонения корректируют с помощью регулировочных заслонок в решетках или самих воздуховодах. Важно помнить, что изменение сечения одного канала влияет на работу всей системы.
