Воздухораспределение является одной из самых сложных задач, которая, по существу, определяет конечный, потребительский эффект работы вентиляции и кондиционирования воздуха. Как подать воздух в помещение, чтобы избежать сквозняков и застойных зон, обеспечить равномерное распределение температуры воздуха в рабочей (обслуживаемой) зоне, не допустить перетопов, избыточного охлаждения и вентилирования помещения, загрязнения «чистых» зон вредными выделениями «грязных»? Все эти вопросы рассматриваются при выборе схемы организации воздухообмена и типа воздухораспределителей, непосредственно подающих воздух в помещение.

Сегодня мы публикуем обзор различных технологий вентиляции (схем организации воздухообмена) и видов воздухораспределителей.

Воздухораспределители являются важнейшими элементами систем кондиционирования воздуха и вентиляции. Однако выбор систем воздухораспределения является достаточно сложной задачей и требует знания всех разработок в этой области.

Задача воздухораспределителей состоит в обеспечении равномерного распределения воздуха в помещении с целью:

• ассимиляции тепловой нагрузки, как положительной, так и отрицательной;
• ассимиляции взвешенной в воздухе мельчайшей пыли и удаление ее вытяжной системой;
• поддержания в помещении заданной минимальной неравномерности температуры и скорости движения воздуха (градиента температуры и скорости в пределах установленного диапазона по вертикали и горизонтали).

При проектировании систем воздухораспределения следует учитывать фактические особенности помещения, которые могут влиять на распространение (циркуляцию) воздуха:

• наличие препятствий на пути движения воздушных струй;
• наличие локальных интенсивных тепловых источников;
• изменения температуры и/или расхода воздуха (например, в системах с переменным расходом) в приточных струях, влияющие на их дальнобойность.

При выборе типа и размера воздухораспределителей (ВР) не следует забывать о том, что любой из них является источником шума в обслуживаемом помещении. Уровень шума ВР, выражаемый в Дб(А), составляет обычно от 25 до 35 единиц. В любом случае после монтажа оборудования следует самым тщательным образом измерить фактические параметры создаваемого ВР шума. Кроме того, необходимо также определить параметры потери нагрузки – в зависимости от значений объемного расхода воздуха они варьируются в диапазоне от 5 до 35 Па.

Схемы организации воздухообмена в помещении определяются параметрами системы кондиционирования, аэрогидродинамическими характеристиками приточных и вытяжных устройств, их расположением в обслуживаемом помещении, которое часто обусловлено архитектурными решениями.

Воздухораспределители можно классифицировать по схемам организации воздухообмена, которые в свою очередь делятся на две основные группы: перемешивающие и вытесняющие.

Перемешивающие системы вентиляции

Перемешивающую вентиляцию называют еще «распределением воздуха посредством турбулентного потока». Это наиболее популярная система распределения воздуха. Она организуется при помощи ВР, подающих воздух в помещение воздушными струями, имеющими высокую скорость и турбулентность, вызывающими интенсивную циркуляцию воздуха. В результате происходит перемешивание свежего воздуха приточной струи с воздухом помещения. Если происходит полное перемешивание, на определенном расстоянии от места притока параметры воздуха (температура, относительная влажность, скорость движения), а также содержание загрязняющих веществ будут одинаковыми в любой точке обслуживаемого помещения. Объемный расход приточного воздуха, как правило, невелик по сравнению с общей перемещаемой массой воздуха в помещении. Начальная скорость приточной струи может изменяться в зависимости от конкретных условий в очень широком диапазоне – от 2 до 20 м/с. Разность температур между приточным воздухом и воздухом в помещении также может быть достаточно высокой как в режиме отопления, так и в режиме охлаждения помещения. Температура воздуха будет практически одинаковой там, где обеспечивается достаточно интенсивное перемешивание воздуха, и, напротив, в застойных зонах могут иметь место значительные температурные перепады. Следует отметить, что на наличие и размеры застойных зон, помимо приточных струй, оказывают влияние естественные конвективные потоки, формируемые в конкретном помещении. Формирование конвективных потоков и их характеристик определяется множеством факторов, таких, в частности, как наличие локальных источников тепла, их мощность, размеры и расположение в помещении, теплоизоляция ограждений помещения и т. п. Отметим, что критичными представляются случаи, когда застойные зоны образуются в рабочей (обслуживаемой) зоне помещения; менее критичны ситуации, когда застойные зоны расположены за пределами рабочей зоны, например, в верхней зоне помещения. Наличие в помещении застойных зон, независимо от вида используемого ВР, более неприятно при отопительном режиме работы вентиляции, в силу естественной тенденции нагретого воздуха перемещаться вверх за пределы рабочей зоны.

Размеры застойных зон можно уменьшить путем соответствующего увеличения объемного расхода и скорости приточного воздуха. Эта, на первый взгляд, банальная операция не должна нарушать комфорт пользователей, находящихся на рабочем участке. В этом смысле довольно проблематичным представляется использование перемешивающих систем с напольным распределением воздуха, когда из-за высокой скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне могут возникать условия ощутимого дискомфорта. Если же условия комфорта не являются обязательными (например, на участках, где не предусмотрено постоянное присутствие людей), то явление температурного расслоения воздуха по высоте может позволить снизить холодильную нагрузку.

Виды ВР для перемешивающих систем воздухораспределения приведены в табл. 1. Классификация ВР, представленная в табл. 1, не претендует на то, чтобы быть исчерпывающей.

Таблица 1
Виды воздухораспределителей для перемешивающей вентиляции

Вид

Подвиды

Приточные решетки

- для установки в стене или воздуховоде
- с одним или двумя рядами лопаток
- с неподвижными горизонтальными лопатками

Потолочные ВР (плафоны)

- многодиффузорные круглые
- многодиффузорные квадратные (прямоугольные) с различными направлениями приточных струй (секторные кольцевые, с перфорированной крышкой и т. п.)

ВР, формирующие быстро
затухающие струи

- щелевые, устанавливаемые в потолке или стене
- квадратные или круглые, устанавливаемые в потолке
- с регулируемыми элементами (стенные, потолочные)
- с перфорированной элементами, устанавливаемые в потолке или стене

ВР, формирующие закрученные струи

- круглые или квадратные с неподвижными или регулируемыми закручивателями
- щелевые, устанавливаемые в стене

ВР с регулируемой геометрией

- с регулируемыми лопатками
- с неподвижными лопатками и с регулируемым «цилиндром», двухструйные

Сопловые ВР

- с шаровой или полусферической камерой
- с воздухораздающими элементами-закручивателями
- с рядом воздухораздающих элементов

ВР напольные

- круглые, с закрученным воздушным потоком
- кресельные
- напольные и лестничные решетки

См. также:

• приточные решетки
• вытяжные решетки
• потолочные воздухораспределители (плафоны)
• многодиффузорные плафоны
• эффект Коанда
• щелевые воздухораспределители
• щелевые потолочные воздухораспредели
• щелевые воздухораспределители, встраиваемые в стены
• индивидуальное кондиционирование
• воздухораспределители с регулируемыми насадками
• воздухораспределители с перфорированной крышкой
• воздухораспределители, формирующие быстро затухающие струи
• воздухораспределители, формирующие закрученную струю
• воздухораспределители с изменяемой геометрией
• воздухораспределитель с системой термостатического управления
• сопловые воздухораспределители
• воздухораспределители для вытесняющей вентиляции

Перевод с итальянского С. Н. Булекова.
Научное редактирование выполнено вице-президентом НП «АВОК» Е. О. Шилькротом и В. Н. Посохиным, заведующим кафедрой ТГВ Казанского государственного архитектурно-строительного университета (КГАСУ)
[ http://www.abok.ru/for_spec/articles.php?nid=4280]

Тематики

• вентиляция в целом

Обобщающие термины

• концевой элемент

Синонимы

• воздухораспределительное устройство

EN

• air diffuser
• air dispenser
• air distributor
• air outlet
• air terminal device
• air terminal unit
• luminaire
• supply air outlet