Опыт проектирования и установки канальной вентиляции с замерами результатов
Ранее при ремонте дома была установлена канальная система вентиляции. В свободное время, вызванное пандемией, измерил скорость воздушного потока в доме и решил подвести итоги, а также отметить важные моменты для проектирования.
Проще говоря, обязательно нужно самостоятельно рассчитать скорость воздушного потока и объем вентиляции, а затем выдвинуть требования, иначе установленная система почти наверняка не будет соответствовать нормативам.
Проблемы канальной вентиляции
Самая главная проблема — это компромисс между уровнем шума и производительностью воздухообмена. Шум от самого двигателя и звук воздуха на выходных решетках может быть очень громким. Если установить как попало, велика вероятность, что из-за шума вы просто не захотите её включать. А если она не работает 24/7, разве это можно назвать вентиляцией?
Шум от решеток напрямую связан со скоростью воздушного потока, а скорость потока связана с производительностью воздухообмена. Здесь нужен взвешенный подход, который проектировщики от производителя обычно не учитывают.
Метод расчета
Здесь я изложу наши базовые цели: Кратность воздухообмена в час: 0.8 раз (по ГОСТу), желательно вдвое больше — 1.6 раза и выше. Тогда можно будет в обычном режиме работать на половинной скорости, соответствуя ГОСТу при низком уровне шума. Максимальная скорость на решетке: 3.5 м/с (по ГОСТу), целевой показатель — 2.5 м/с.
Это константы для воздуховодов: Примечание: сейчас для вентиляции используются PE-трубы, не стоит больше рассматривать PVC-трубы. Диаметр PE-трубы, мм: 75 Внутренний диаметр PE-трубы, мм: 63 Площадь сечения PE-трубы, м²: 0.003117 Пропускная способность участка PE-трубы, м³/ч: 11.22208
Затем для каждой комнаты рассчитываются следующие данные: Площадь, м²: ввод Высота потолка, м: ввод Объем, м³: = площадь * высота потолка Целевой объем воздухообмена, м³/ч: = объем * кратность воздухообмена в час Необходимое количество приточных решеток: = Целевой объем воздухообмена / Пропускная способность участка трубы / Максимальная скорость на решетке
Таким образом можно рассчитать необходимое количество приточных решеток для каждой комнаты. Количество вытяжных решеток можно просто сделать на одну меньше, чем приточных, но хотя бы одна должна быть.
Мои целевые параметры:
| Спальня | Гостиная | |
|---|---|---|
| Кратность возд. раз/ч |
2 | 1.8 |
| Огранич. скорость шума м/с |
2 | 3.5 |
| Диаметр PE мм |
75 | 75 |
| Внутр. диам. PE мм |
63 | 63 |
| Сечение PE м² |
0.00312 | 0.00312 |
| Пропуск. спос. PE м³/ч |
11.2221 | 11.2221 |
| Площадь м² |
10 | 35 |
| Высота м |
2.7 | 2.7 |
| Объем м³ |
27 | 94.5 |
| Треб. объем возд. м³/ч |
54 | 170.1 |
| Треб. прит. реш. шт. |
2.41 | 4.33 |
У всех вентиляционных установок есть базовый показатель производительности воздухообмена. Сумма целевых объемов воздухообмена для всех комнат — это необходимая производительность установки. Согласно таблице выше, нужна установка с производительностью не менее 54+170=224, то есть модель на 250.
Результаты расчетов
Обратите внимание на контроль желаний, потому что чем больше решеток, тем сложнее монтаж, а если больше 10, то нужна специальная модель. Поэтому можно установить кратность воздухообмена в час пониже, или увеличить максимальную скорость на решетке, или исключить некоторые комнаты.
Сейчас при проектировании вентиляции обычно ограничиваются одной приточной решеткой на комнату. Из результатов выше видно, что это совершенно нерационально. Но даже если вы выдвинете требования, проектировщик не обязательно поймет, что вам нужно.
Выбор вентиляционной установки
Эффективность канальной вентиляции в основном зависит от проекта и монтажа, сама установка не так важна. По сути, это два вентилятора плюс HEPA-фильтр плюс бумажный фильтр, никаких высоких технологий, не нужно гнаться за импортными брендами, достаточно выбрать подходящую. Если вас интересует рекуперация тепла, стоит подумать об отказе от неё. Говорят, что у большинства брендов реальная эффективность оказывается очень низкой. Производительность этой функции пропорциональна размеру установки, а сейчас все модели компактные.
Сложности монтажа
Наружные приточные и вытяжные отверстия должны быть далеко друг от друга, минимум на 1 метр, чтобы избежать короткого замыкания воздушного потока. Приточное отверстие должно быть расположено в месте без запахов, запахов готовки, вдали от балконов соседей, где могут курить, вдали от вытяжных отверстий водонагревателей — своих и соседских, особенно на нижних этажах. Эти требования сложнее всего выполнить.
При таком количестве решеток обязательно понадобится распределительная коробка побольше, можно выбрать со звукопоглощающим материалом. PE-трубы должны быть как можно короче, с минимумом поворотов и проходов через балки. Приток воздуха лучше размещать ближе к окнам или входной двери, а вытяжку в этих местах — избегать, так как там может создаваться разрежение, втягивающее уличную пыль.
После монтажа нужно измерить скорость воздуха на каждой решетке. Обычно они будут различаться. С помощью регулировочных клапанов на распределительной коробке нужно максимально выровнять скорость на всех решетках. Поскольку все регулировки взаимосвязаны, это сложно. Если разница невелика, можно и не регулировать.
Если слишком много думать, можно заработать тревогу. В принципе, выполнение вышеуказанных требований уже превосходит 99% установок, и этого достаточно.
Раньше я еще фантазировал: если направить вытяжку на внешний блок кондиционера, можно повысить эффективность теплообмена, потому что зимой выводится теплый воздух из помещения, что как раз может помочь испарителю кондиционера оттаять; летом холодный воздух поможет охладить радиатор внешнего блока. Здорово.
Стоимость
Всего я использовал 75 метров PE-труб, 6 приточных решеток, 4 вытяжных. PE-труба стоит 10 юаней за метр, решетка с окончанием — 40 за штуку. Все материалы, купленные самостоятельно, обошлись примерно в 1200 юаней. Распределительная коробка и другие материалы были от монтажной бригады, плюс работа — всего 4000 юаней.
Результаты после установки
Насколько же результат после установки отличается от моего первоначального проекта? Измерил скорость воздуха на решетках анемометром:
| Макс. скорость | Спальня | Гостиная |
|---|---|---|
| Прит. решетки шт. |
2 | 4 |
| Измер. сред. скорость м/с |
2.45 | 3.25 |
| Пересч. объем возд. м³/ч |
55 | 145 |
| Пересч. кратность раз/ч |
2.35 | 1.65 |
Выше данные на максимальной скорости, они очень близки к проекту. Из-за сопротивления воздуховодов общий объем воздуха через решетки составляет около 200. В спальне скорость выше, лень регулировать клапаны. В гостиной скорость ниже из-за слишком длинного воздуховода. Уровень шума ощущается близким к шуму центрального кондиционера, неприемлемо, поэтому я включаю максимум на половинную скорость.
На сон я обычно включаю на 1/3 скорости. На этой скорости шума нет вообще, эффект неплохой, данные следующие:
| 1/3 скорости | Спальня | Гостиная |
|---|---|---|
| Прит. решетки шт. |
2 | 4 |
| Измер. сред. скорость м/с |
1.15 | 1.41 |
| Пересч. объем возд. м³/ч |
26 | 63 |
| Пересч. кратность раз/ч |
1.1 | 0.72 |
На этой скорости также соответствует ГОСТу, и при этом абсолютно бесшумно. Общий объем воздуха через решетки — 89, что как раз около 1/3 от 250.
Тест на углекислый газ
Тест с 1 человеком и 1 кошкой показал, что при закрытых окнах за 8 часов CO2 поднимается до примерно 1500 ppm. При включенной вентиляции на 1/3 скорости держится около 800 ppm, на максимальной — около 600 ppm. Думал, что при воздухообмене 2 раза в час CO2 будет стабильно на уровне 400, мечты хороши, но и 800 — уже отлично.
Герметичность
Поскольку установлена вентиляция, я уделил особое внимание повышению герметичности дома. Окна и двери сами по себе с высокой герметичностью. На другие места — канализацию, вытяжку, выхлопную трубу водонагревателя — установил обратные клапаны с уплотнительными кольцами. Будучи непрофессионалом, я создал проблему: при полном отсутствии воздухообмена даже небольшие перепады давления приводят к тому, что в кабельные каналы ввода в электрощит засасывается воздух и пыль, иногда даже чувствуется запах сигарет от соседей, невероятно. Еще более невероятно то, что сильное разрежение может привести к обратному току в канализации, потому что воздух может засасываться только через канализационные трубы.
Сейчас я поддерживаю в комнатах небольшое избыточное давление, устанавливая скорость притока > скорости вытяжки. Но иногда при включении газового водонагревателя или использовании вытяжки в туалете всё равно возникает разрежение. Похоже, нужно что-то вроде перепускного клапана наружу, который открывался бы при определенном давлении. В торговых центрах используют клапаны избыточного давления, для дома таких не видел. Не думал, что в доме может понадобиться такая штука…