Приточная вентиляция — это система, предназначенная для организованной подачи свежего воздуха с улицы в помещение. Современные установки часто совмещают эту функцию с подогревом, очисткой и другими видами обработки воздушных потоков. В зданиях применяются два основных типа систем: естественная, работающая за счет перепада давления и температуры, и принудительная, где воздух перемещается с помощью вентиляторов и другого механического оборудования.
Зачем нужна эффективная приточная вентиляция?
На изображении показан приточный клапан — устройство, через которое уличный воздух поступает внутрь помещения.
Ключевое отличие приточно-вытяжной вентиляции от кондиционера заключается в использовании именно наружного воздуха, а не рециркуляции внутреннего. Застоявшийся, спертый воздух негативно влияет на самочувствие, концентрацию и общее состояние здоровья людей, поэтому его регулярное обновление жизненно необходимо. Отработанные воздушные массы при этом удаляются через вытяжные каналы.
Согласно санитарным нормам, для комнаты, где постоянно находятся люди, необходим воздухообмен из расчета 30 м³/ч на одного человека. Например, для квартиры с четырьмя жильцами минимальная производительность системы должна составлять 120 м³/ч. В режиме отсутствия людей (дежурный режим) этот показатель может снижаться примерно до 40 м³/ч.
Современные металлопластиковые окна со стеклопакетами, даже оснащенные функциями микропроветривания, обеспечивают приток всего 2–5 м³/ч, что недостаточно даже для дежурного режима. Кроме того, в воздухе помещений накапливаются вредные вещества, выделяемые мебелью, отделочными материалами и бытовой химией. В таких условиях единственным эффективным решением становится организация приточной вентиляции с механическим побуждением.
Плюсы и минусы приточно-вытяжных систем
Рекуператор — устройство, позволяющее зимой подогревать входящий холодный воздух за счет тепла удаляемого из помещения.
Современные вентиляционные установки для квартир отличаются компактностью и низким уровнем шума. Они оснащаются эффективными системами фильтрации, а их корпуса и воздуховоды имеют эстетичный вид, что позволяет скрыть их за подвесными потолками или в декоративных коробах.
Основные преимущества приточно-вытяжных систем:
- Гарантированное обеспечение необходимого воздухообмена независимо от погодных условий.
- Возможность создания разветвленной сети с индивидуальной настройкой параметров для каждой комнаты.
- Энергоэффективность за счет рекуперации — использования тепла удаляемого воздуха для подогрева приточного.
В частных домах такие системы позволяют организовать централизованную подачу воздуха во все помещения. Управление, как правило, автоматизировано и дает возможность регулировать скорость подачи и температуру в разных зонах.
Недостатки, которые также стоит учитывать:
- Сложность монтажа в уже обжитом помещении из-за необходимости прокладки воздуховодов и нехватки свободного пространства.
- Дополнительные затраты полезного объема на шумоизоляцию оборудования и трасс.
- Сравнительно высокие первоначальные затраты на оборудование и монтаж.
Отдельной задачей является подготовка воздуха: зимой его необходимо подогревать, а круглый год — очищать от пыли, аллергенов и запахов с помощью фильтров различной степени очистки.
Ключевые задачи и функции приточной установки
Современная автоматика позволяет гибко регулировать объем и скорость подачи воздуха.
Основная функция приточной установки — забор воздуха с улицы, его обработка и распределение по помещениям. Обработка включает в себя фильтрацию, а также нагрев (зимой) или охлаждение (летом). Типовая схема включает вентилятор, фильтры (грубой и тонкой очистки), калорифер (электрический или водяной) и систему автоматики. Если в установку интегрирован воздухоохладитель, она может выполнять функции центрального кондиционера.
Таким образом, грамотно спроектированная система обеспечивает:
- Постоянный приток необходимого объема свежего воздуха.
- Непрерывное, а не эпизодическое, обновление атмосферы в помещении.
- Подачу воздуха без сквозняков и резких потоков.
- Снижение уровня уличного шума, пыли и насекомых.
Важно понимать, что стандартная приточная вентиляция не предназначена для точного поддержания заданной температуры и влажности — это задачи систем кондиционирования и увлажнения.
Классификация приточных вентиляционных систем
Системы вентиляции делятся на общеобменные (для всего объема помещения) и местные (для конкретных рабочих зон). Общеобменные применяются, например, в производственных цехах, где вредные вещества равномерно распределены в воздухе.
Канальные и бесканальные системы
Канальная система с подогревом и фильтрацией воздуха.
Канальные системы перемещают воздух по сети воздуховодов (труб). Они могут быть смонтированы в специальных шахтах на этапе строительства или размещены открыто под потолком. Центральный блок такой системы выполняет всю обработку воздуха. Основной недостаток — необходимость пространства для прокладки габаритных воздуховодов, что затруднительно в квартирах с низкими потолками. Поэтому канальные системы чаще встречаются в офисах, торговых центрах и других общественных зданиях.
Бесканальные системы (проветриватели, бризеры) — это компактные устройства, встраиваемые в наружную стену. Они обслуживают, как правило, только одну комнату, куда и подают очищенный воздух.
Моноблочные и наборные системы
Пример компактной моноблочной вентиляционной установки.
По конструктивному исполнению приточные установки делятся на два типа:
- Моноблочные. Все компоненты (вентилятор, фильтры, нагреватель) собраны в одном шумоизолированном корпусе. Устанавливаются в стену или на фасад. Просты в монтаже, но обычно обслуживают только одну комнату.
- Наборные (сборные) системы. Состоят из отдельных элементов (вентилятор, фильтр, нагреватель, шумоглушитель и т.д.), которые собираются в единую сеть с воздуховодами. Позволяют создать централизованную систему для всей квартиры или дома с индивидуальной подачей в каждое помещение. Требуют больше места и сложнее в проектировании и монтаже.
Монтаж заборного устройства (воздухозаборной решетки) рекомендуется производить в жилых комнатах, а не в санузлах, ванных или кухнях.
Естественная и принудительная вентиляция
Схема естественной вентиляции: приток через окна, вытяжка через вентканал.
Естественная вентиляция знакома каждому жителю многоквартирного дома. Воздух движется за счет разницы температур и давления без использования вентиляторов. Он поступает через щели в старых окнах или приоткрытые форточки, а удаляется через вытяжные решетки в санузле и на кухне. Это самый простой и дешевый способ, но его эффективность крайне нестабильна и зависит от погоды. Зимой открывание окон приводит к сквознякам и теплопотерям.
Принудительная (механическая) вентиляция лишена этих недостатков. С помощью вентиляторов она обеспечивает стабильный, управляемый приток воздуха в любую погоду. Скорость подачи регулируется автоматикой в соответствии с заданными параметрами, что делает систему удобной и энергоэффективной.
Оборудование для приточной вентиляции
Трубчатый шумоглушитель для снижения аэродинамического шума в воздуховодах.
Проветриватель — базовое устройство, встраиваемое в стену, с вентилятором для притока воздуха. Часто имеет простой фильтр.
Приточный клапан — пассивное устройство, усиливающее естественный приток. Его работа сильно зависит от внешних условий.
Бризер — компактная приточная установка с многоступенчатой фильтрацией (обычно включающей HEPA-фильтр). Способен обслуживать комнату до 50 м², идеален для загрязненных городских условий.
Вентиляторы бывают осевые (для прямых каналов с низким сопротивлением) и радиальные (центробежные), которые создают большее давление и используются в разветвленных сетях.
Шумоглушители (пластинчатые и трубчатые) устанавливаются в воздуховодах для гашения шума от работы вентилятора и движения воздуха.
Способы оптимизации и повышения эффективности
HEPA-фильтр — элемент тонкой очистки, задерживающий мельчайшие частицы и аллергены.
Для очистки приточного воздуха используются фильтры различных классов (от грубой очистки G3-G4 до тонкой F7-F9 и высокоэффективной HEPA). Их выбор зависит от требуемого качества воздуха и степени загрязнения атмосферы снаружи.
Для подогрева воздуха в установках применяются электрические или более экономичные водяные калориферы, которые могут подключаться к системе отопления дома.
Рекуперация тепла
Рекуперация — это процесс передачи тепла от удаляемого теплого воздуха холодному приточному. Это позволяет значительно экономить энергию на подогрев зимой.
Основные типы рекуператоров:
- Пластинчатый (перекрестно-точный). Потоки воздуха разделены пластинами, не смешиваются. КПД: 70–85%.
- Роторный. Теплообмен происходит за счет вращающегося ротора. Имеет высокий КПД (сопоставим с пластинчатым), но допускает незначительное смешение потоков.
- С промежуточным теплоносителем. Тепло передается через жидкость (например, антифриз) в отдельном контуре. КПД ниже (50–60%), но применяется, когда удаляемый воздух сильно загрязнен и смешивание недопустимо.
Использование грунтовых теплообменников
Схема использования геотермального тепла для предварительного подогрева воздуха зимой и охлаждения летом.
Геотермальный (грунтовый) теплообменник использует стабильную температуру земли на глубине для предварительного подогрева воздуха зимой и охлаждения летом. Трубы с воздухом или теплоносителем прокладываются в грунте.
Типы замкнутых систем:
- Горизонтальный коллектор. Трубы укладываются петлями ниже глубины промерзания. Требует большой свободной площади участка.
- Вертикальный зонд. Трубы опускаются в глубокие скважины (до 200 м). Применяется на небольших участках.
- Водный коллектор. Трубопровод укладывается на дно незамерзающего водоема. Самый дешевый, но не всегда доступный вариант.
Открытые системы используют непосредственно грунтовые воды, прокачивая их через теплообменник. Требуют наличия достаточного водоносного слоя и разрешительной документации.