Druhy ventilačných systémov: porovnávací prehľad variantov organizácie ventilačných systémov

Prítomnosť vetracieho systému je nevyhnutná na zabezpečenie výmeny vzduchu v budove odstránením prebytočnej vlhkosti, tepla, škodlivých látok. Jeho prítomnosť je jednou z hlavných podmienok pre zabezpečenie životných funkcií.

Ak v miestnosti chýbajú akékoľvek druhy vetracích systémov, škodí to ľudskému organizmu, vedie k tvorbe plesní, pretože v podmienkach bez výmeny vzduchu vzniká kondenzát.

Ponúkame Vám zorientovať sa v existujúcich druhoch systémov pre vetranie a princípoch ich fungovania.

Klasifikácia vetracích systémov

Systémy sa klasifikujú podľa rôznych kritérií:

• spôsob prívodu;
• určenia;
• spôsob výmeny vzduchu;
• konštrukčné prevedenie.

Typ vetrania sa určuje vo fáze projektovania stavby. Pritom sa berie do úvahy ako ekonomická, tak aj technická stránka, ako aj sanitárno-hygienické podmienky.

Druhy vetracieho systému podľa spôsobu prívodu

Ak vychádzame zo spôsobov prívodu a odvodu vzduchu z miestnosti, možno vyčleniť 3 kategórie vetrania:

• prirodzené;
• mechanický;
• zmiešaná.

Vykonáva sa projektovanie vetrania, ak je takéto riešenie schopné zabezpečiť výmenu vzduchu zodpovedajúcu stanoveným normám.

Keď vetranie prirodzeného typu nespĺňa požiadavky sanitárno-hygienických noriem, vyberá sa druhý variant – mechanický spôsob aktivácie vzduchovej hmoty.

Ak je možné popri druhom variante vetrania čiastočne použiť prvý, do projektu sa zapracuje zmiešané vetranie. V obytných domoch dochádza k prívodu vzduchu cez okná a odsávacie zariadenie je umiestnené v kuchyni a v sanitárnej miestnosti. Preto je dôležité zabezpečiť dobrú výmenu vzduchu medzi miestnosťami.

Vetranie zmiešaného typu. Používa sa, keď prirodzené vetranie nemôže byť jedinou možnosťou. Pre kvalitnú výmenu vzduchu v miestnostiach s veľmi znečisteným vzduchom sa zabezpečuje mechanické vetranie.

Druhy vetrania podľa účelu

V závislosti od účelu vetrania sa rozlišujú pracovné vetracie systémy a núdzové. Kým prvé musia neustále zabezpečovať komfortné podmienky, druhé začnú fungovať až po vypnutí prvých a pri vzniku mimoriadnej situácie, keď sú narušené štandardné podmienky životnej činnosti.

Ide o náhle poruchy, keď dochádza k znečisteniu vzduchu jedovatými parami, plynmi, výbušnými, toxickými látkami.

Druhy ventilačných systémov pre všetky typy miestností sú takmer rovnaké. Po preštudovaní všetkých ich druhov a zvážení všetkých výhod a nevýhod je možné vybrať optimálny variant pre konkrétnu budovu.

Núdzové vetranie nie je navrhnuté na prívod čerstvého vzduchu. Zabezpečuje len odvod plynov a bráni tomu, aby sa vzduchová hmota s nebezpečnými látkami rozšírila po celej miestnosti.

Vetracie systémy podľa spôsobu výmeny vzduchu

Podľa tohto kritéria rozlišujeme všeobecné a miestne vetracie systémy. Prvý musí zabezpečiť celému objemu miestnosti dostatočnú výmenu vzduchu pri zachovaní všetkých potrebných parametrov vzduchu. Okrem toho musí odstraňovať prebytočnú vlhkosť, teplo a znečistenie. Výmena vzduchu sa môže uskutočňovať kanálovým aj bezkanálovým systémom.

Všeobecné prívodné vetranie znižuje úroveň koncentrácie škodlivých látok, ktoré zostali po činnosti miestneho a všeobecného odsávacieho vetracieho systému.

Účelom miestneho vetrania je dodávať čistý vzduch na konkrétne miesta a odvádzať znečistený vzduch z miest, kde vzniká. Spravidla sa inštaluje vo veľkých priestoroch s obmedzeným počtom pracovníkov. Výmena vzduchu prebieha iba na pracoviskách.

Rozdelenie systémov podľa konštrukčného prevedenia

Na základe tohto znaku sa vetracie systémy delia na kanálové a bezkanálové. Kanálové systémy pozostávajú z rozvetvenej trasy pozostávajúcej z vzduchovodov, ktorými sa dopravuje vzduch. Inštalácia takéhoto systému je vhodná vo veľkých priestoroch.

Keď kanály chýbajú, systém sa nazýva bezkanálový. Príkladom takéhoto systému je obyčajný ventilátor. Existujú 2 typy bezkanálových systémov – stropné a ukladané pod podlahou. Bezkanálové systémy sú jednoduchšie na realizáciu a spotrebúvajú menej energie.

Prirodzené vetranie miestností

Pohyb vzduchových más pri prirodzenom vetraní prebieha prirodzenou cestou bez dodatočného podnetu vďaka:

• teplotnému rozdielu vo vnútri a vonku budovy;
• rozdielu tlaku medzi miestnosťou a odsávaním umiestneným na streche budovy;
• pôsobeniu vetra.

Toto je najjednoduchší systém. Nie je potrebná inštalácia zložitého drahého zariadenia, ktoré spotrebúva veľa elektriny. Tento systém nemožno nazvať spoľahlivým, pretože jeho účinnosť závisí od faktorov, ktoré človek neovláda.

Systém môže byť organizovaný a neorganizovaný. Regulovaný alebo organizovaný systém funguje vďaka aerácii alebo prítomnosti deflektorov. Aerácia je všeobecný proces, počas ktorého vzduch vstupuje a odchádza cez otvorené vetracie okienka, svetlíky a vetracie krídla.

Infiltrácia alebo neregulované prirodzené vetranie je vnikanie vzduchu do miestnosti cez netesnosti v konštrukciách.

Napriek rozvoju technológií sa prirodzené vetranie používa aj v moderných stavbách kvôli svojej jednoduchosti a absencii prevádzkových nákladov. Okrem jeho závislosti od vonkajších podmienok nemožno ignorovať ani to, že existuje pravdepodobnosť vzniku javu, na označenie ktorého sa používa termín "prevrátenie ťahu". Je to veľmi presná definícia – vzduchová hmota náhle zmení smer a začne sa pohybovať späť.

V priemysle sa aerácia používa pri procesoch, kde práca podľa technológie sprevádza uvoľňovanie tepla vo veľkom množstve. Jej použitie je prípustné za predpokladu, že privádzaný vzduch obsahuje menej ako 30% škodlivých emisií z prípustnej koncentrácie priamo v zóne ich vzniku.

Aeráciu nemožno použiť, ak privádzaný vzduch do miestnosti vyžaduje predbežnú úpravu alebo ak v dôsledku prítoku vzduchu z vonkajška môže vzniknúť kondenzát alebo hmla. Aeráciou dochádza k viacnásobnej výmene vzduchu pri minimálnych nákladoch na energiu. To je jej hlavnou výhodou.

Princíp činnosti vetracieho systému s prirodzeným pohybom vzdušných prúdov je založený na rozdiele v ich teplote a tlaku:

V niektorých prípadoch sa na vyústenia odsávacích kanálov montujú deflektory – špeciálne nadstavce. Fungujú vďaka využitiu energie vetra. Deflektory dobre zvládajú úlohu odstraňovania znečistených a nadmerne zohriatych vzduchových hmôt z malých miestností. Používajú sa aj na lokálne odsávanie.

Normálnu činnosť vetrania, poháňaného rozdielom tlaku, zabezpečuje minimálny rozdiel 3 m medzi miestom nasávania a výstupom odsávania.

Pre efektívne fungovanie vetrania odborníci odporúčajú pri kladení vzduchovodov nerobiť horizontálne úseky dlhšie ako 3 m. Vzduch v nich by sa mal pohybovať rýchlosťou nie väčšou ako 1 m/s.

Charakteristiky vetrania mechanického typu

Vetrací systém, pomocou ktorého sa vzduch privádza a odvádza s využitím prídavných ventilátorov na značné vzdialenosti, sa nazýva mechanický. Existujú aj iné názvy tohto typu vetrania – nútené a umelé.

Používa sa na zabezpečenie technologických procesov v rôznych výrobách, ako aj na vytvorenie komfortných podmienok pre človeka.

Jednoduchým na inštaláciu a prevádzku zariadením, ktoré zabezpečuje odsávanie odpadového vzduchu z kúpeľní, kuchýň a toaliet rodinných domov, je vetrací systém s automatickým mikroprocesorom:

Mechanické vetranie, na rozdiel od prirodzeného, nezávisí od vonkajších podmienok. Je úplne ovládateľné a riaditeľné. Vzduch privádzaný do miestnosti prechádza úpravou a pri vyladenom systéme všetky jeho parametre zodpovedajú normám. Výfukové plyny vstupujú do atmosféry už očistené od škodlivých prímesí na požadovanú úroveň.

Mechanický systém zahŕňa prístroje a zariadenia – automatiku, ventilátory, odlučovače prachu, ohrievače vzduchu, elektromotory. Všetko to spotrebúva veľa elektrickej energie.

Prítomnosť mechanického vetracieho systému umožňuje optimálne rozmiestniť vzduch s jeho prívodom na konkrétne miesto. S jeho pomocou sa škodlivé emisie zachytávajú pri zdroji ich vzniku, čím sa zabraňuje znečisteniu vzduchu v celej miestnosti.

Nevýhodou mechanického vetrania sú veľké finančné investície pri jeho montáži a prevádzke. Aby ste mohli využívať všetky jeho výhody, budete musieť bojovať so znečistením kanálov a pravidelne vymieňať filtre.

Ak je nainštalovaný vetrací filter s funkciou rekuperácie tepla, pred nástupom letného obdobia je potrebné prejsť na letnú vložku. Ak ponecháte zimnú verziu, bude znižovať účinnosť vetrania.

Mechanické vetranie môže byť lokálne aj celkové. Posledné sa realizuje v 2 variantoch – bezkanálovom a kanálovom. Výmena vzduchu v kanálovom systéme prebieha pomocou ventilátorov – odstredivých alebo axiálnych, ejektorových zariadení.

Vo výrobe sa na odsávanie častejšie používajú ejektorové zariadenia, najmä tam, kde sú prítomné výbušné plyny. Použitie bežných ventilátorov je tu neprípustné, pretože v prípade poruchy môžu iskriť. Ich inštalácia je bežná pri montáži prívodného alebo prívodno-odvodného systému.

Všeobecné vetranie s mechanickým pohonom

Konštrukcie s mechanickým pohonom môžu byť prívodné aj odvodné. Prívodné vetranie sa niekedy vykonáva spolu s ústredným kúrením.

Prívod vzduchu v takomto systéme môže mať podobu otvorov v obvodových konštrukciách budovy, samostatne stojacej alebo pristavenej šachty. Pri montáži mimo budovy je šachta na prívod vzduchu umiestnená nad úrovňou terénu alebo na streche.

Schéma umiestnenia zariadení na prívod vzduchu: v obvodovej konštrukcii (a), pri vonkajšej stene (b), na streche (c). Odsávacie kanály a šachty sú izolované z vonkajšej strany, inak sa v nich v zime vytvára námraza.

Na výber konštrukcie a umiestnenia prívodov vzduchu vplývajú požiadavky na stupeň čistoty vonkajšieho vzduchu, ako aj architektonické osobitosti budovy. Spodná časť otvoru, cez ktorý vstupuje čistý vzduch, musí byť umiestnená vo vzdialenosti minimálne 2 m od zeme, a v prípade umiestnenia budovy v zelenej zóne — 1 m. Vonkajšie prívody vzduchu nemožno umiestňovať tam, kde sú škodlivé emisie.

Vzduchové masy vstupujú do šachty pomocou ventilátora. Pri prechode cez ohrievač sa ohrievajú, zvlhčujú alebo naopak sušia a vstupujú dovnútra vzduchovodmi, ktoré majú otvory.

Prívod vzduchu sa môže uskutočňovať aj cez odbočky vybavené tryskami, ktoré usmerňujú prívodné vzduchové masy. Objem dodávaného vzduchu regulujú klapky alebo ventily nachádzajúce sa v odbočkách.

Mechanické miestne vetranie prívodného typu

Miestnu mechanickú ventiláciu pôsobiacu v obmedzenom priestore nazývajú vzduchovým dúšaním. Tento variant ventilácie sa používa v tých pracovných zónach, kde sila sálavého tepla presahuje 300 kcal/h, alebo výroba je spojená s emisiami toxínov, ktoré nie je možné odstrániť pomocou miestneho odsávania.

Dúšacie zariadenia sú pojazdné a stacionárne. Prvé pri zásobovaní pracoviska čistým vzduchom ho odoberajú z miestnosti. Niekedy sa do rozprašovanej vzduchovej hmoty pridáva voda. Jej kvapky pri dopade na ľudské telo sa stávajú dodatočným chladičom. Druhé prostredníctvom dúšacích hrdiel privádzajú čistý vonkajší vzduch alebo vopred upravený vzduch.

Vetranie všeobecné odsávacie

Odstránenie odpadového vzduchu z miestnosti je úlohou odsávacej ventilácie. Odstránenie použitého vzduchu z miestnosti nastáva v dôsledku zníženia tlaku v nej. Tým sa vytvárajú podmienky na prívod vzduchu zvonku alebo zo susednej miestnosti.

Do konštrukcie odsávacej ventilácie patrí čistiace zariadenie (1), ventilátor (2), vzduchovody – centrálny (3) a odsávací (4). Keď v miestnosti nie je iný typ ventilácie okrem odsávacej, tlak v nej klesne na hodnotu nižšiu, ako v susedných miestnostiach alebo nižšiu ako vonku.

Pri navrhovaní odsávania všeobecného výmenného charakteru pre výrobné haly sa berie do úvahy, že likvidácia znečisteného vzduchu sa musí vykonávať priamo z pôvodného zdroja vzniku škodlivých emisií v smere ich prirodzenej dráhy a nesmie znečisťovať čisté zóny. Takýmito miestami sú biologické laboratóriá, haly so škodlivými podmienkami.

Mechanické prívodno-odťahové vetranie

Základom prívodno-odsávacej ventilácie sú dva prúdy pohybujúce sa oproti sebe. Skladá sa z dvoch samostatných systémov – prívodného a odsávacieho, alebo z jedného bloku. V ňom je zabudované všetko zariadenie potrebné na prívod aj na odsávanie.

Pri existencii dvoch samostatných systémov ventilácia pracuje bez recirkulácie a nazýva sa otvorená. Ventilačný systém druhého typu sa nazýva uzavretý a pracuje s recirkuláciou.

Systém s recirkuláciou šetrí energiu vynaloženú na chladenie alebo ohrev vzduchu, pretože vzduchová hmota sa neohrieva celá, ale len ten objem, ktorý prichádza zvonku. Odvádzaný vzduch v systéme s recirkuláciou sa vracia do miestnosti opätovne s prímesou čerstvého vzduchu, ktorá tvorí 10-15% z celkového objemu vzduchovej hmoty.

Inštalácia takejto ventilácie je možná na miestach, kde nie sú nebezpečné znečistenia. V regiónoch s chladnou klímou je uzavretý systém neúčinný, pretože recirkulačné a vonkajšie vzduchové hmoty sa nemiešajú dostatočne dobre.

Mechanické vetranie pre prípad havárie

Pre prípad vzniku neštandardných situácií sa popri pracovnej verzii zriaďuje núdzové vetranie. Je vždy odsávacie. Mechanické núdzové vetranie sa inštaluje v priestoroch, kde hrozí pretrhnutie výbušných pár alebo plynov. V tomto prípade sa montujú výbušne a iskrovo chránené ventilátory.

V zložení osového výbušne bezpečného ventilátora sa nachádza motor vo výbušne nepriepustnom plášti. Je upevnený tak, že v prípade potreby ho možno rýchlo vymeniť.

Existujú také nebezpečné zložky, ktoré nemožno odstrániť pomocou ventilátorov. Vtedy sa do systému zahrnie ejektor. Zapnutie núdzového vetrania musí nastať automaticky, len čo prestane fungovať hlavné vetranie. Otváranie otvorov, cez ktoré bude odchádzať znečistený vzduch, treba vykonávať diaľkovo.

Prípojky a mriežky určené na výstup vzduchu pri prevádzke núdzového vetrania sa umiestňujú na miestach najpravdepodobnejšej koncentrácie nebezpečných látok vo veľkom objeme. Otvory, cez ktoré sa vzduch odvádza v núdzovom režime, nesmú byť v zónach, kde sa neustále zdržiavajú ľudia. Na rúrach a šachtách núdzového systému nemožno montovať dáždniky.

Emisie núdzovo vypúšťané do atmosféry je potrebné maximálne rozptýliť a nedopustiť, aby sa dostávali do uzavretých zón územia priľahlého k budove. Najvyššie prípustné koncentrácie (NPK) sa kontrolujú pomocou plynových analyzátorov nastavených príslušným spôsobom.

Protidymové vetranie

Hlavnou úlohou protidymového vetrania je čo najrýchlejšie odstrániť dym z miestnosti alebo budovy, zablokovať jeho šírenie a tým chrániť ľudí pri ich evakuácii.

Na fotografii – schéma činnosti protidymového vetrania. Montuje sa ako doplnok k hlavnému vetraniu, aby sa zaručila evakuácia ľudí pri vzniku požiaru a odrezali sa cesty šírenia dymu.

Takéto vetranie sa inštaluje tam, kde pri neustálej prítomnosti veľkého počtu ľudí nie je možný prívod vzduchu prirodzeným spôsobom. Sú to výťahy, schodiská, slepé chodby a im podobné miesta. Základom činnosti protidymového vetrania je prívodno-odvodná schéma.

Kanály, výkonné ventilátory, ktoré sú súčasťou vetrania, majú zvýšenú požiarnu odolnosť a schopnosť nepodliehať deformácii pri dlhodobom pôsobení vysokých teplôt.

Úseky systému sú vybavené dvomi typmi ventilov – protidymovým a požiarne odolným. Súčasťou protidymového systému sú aj pevné, pre plyny a dym nepreniknuteľné clony a dvere.

Aby sa predišlo nepríjemnostiam počas uskutočňovania evakuácie ľudí, do konštrukcie protidymového vetrania sa zakladajú 2 typy ovládania – automatické a diaľkové ručné.

Do systému sa povinne zahrnú prvky, ktoré oznamujú vznik požiaru:

• detektory, pri ktorých aktivácii sa automaticky otvárajú odsávacie ventilátory a dymové klapky;
• signál «Požiar» na centrálnom pulte;
• manuálne zapnutie protidymovej ventilácie.

Dymové klapky sú rovnomerne rozmiestnené pod stropom. Plocha pokrytia by nemala presiahnuť 900 m². Systém je rozdelený na zóny a okrem poklopov a klapiek je vybavený dymovými ventilátormi.

Neodvádza len dym, ale aj odstraňuje oxid uhoľnatý a jemné častice vznikajúce pri horení. Viac o montáži systému odvodu dymu si môžete prečítať v tomto materiáli.

Závery a užitočné video k téme

Toto video je akýmsi úvodom do ventilácie. Podrobne sa v ňom rozoberá samotný pojem ventilácie a zahŕňa všetky otázky týkajúce sa jej správneho navrhovania:

Majstrovský kurz montáže ventilačného systému:

Tak vedúci podnikov, ako aj súkromní developeri si musia uvedomiť, že od účinnosti vetrania závisí normálna životná činnosť tých, za ktorých sú zodpovední. Niekedy je ohrozený aj život ľudí. Tento moment nemožno zanedbať ani na ňom šetriť.

Máte otázky k téme článku, našli ste nedostatky alebo máte cenné informácie, ktoré by ste sa mohli podeliť s našimi čitateľmi? Zanechajte prosím komentáre, podeľte sa o skúsenosti, zapojte sa do diskusií.