Вентиляция дома естественная: схема и принцип работы системы, ее составляющие и установка

Пластиковые трубы для воздуховодов использовать крайне нежелательно. В них будет скапливаться пыль, мешающая нормальному прохождению воздуха. Плюс в ветреную погоду воздуховоды будут шуметь. Поэтому для их обустройства лучше использовать специальные антистатические трубы.

Расчет производительности системы

Читайте также:   Секреты шумоизоляции стен в квартире: используем современные материалы и технологии (25+ Фото & Видео) +Отзывы

Расчет площади воздуховода

Диаметр и длину воздуховодов проще просчитать с помощью онлайн-калькулятора. Но принцип расчетов во избежание ошибок все же знать нужно.

Все помещения в доме условно делят на «грязные», требуемые более интенсивного проветривания (кухня, туалет, ванная, прачечная и пр.) и жилые «чистые». По СНиП, воздух в «грязных» помещениях требуется обновлять со скоростью 60 куб. м в час.

В «грязных» помещениях используется принудительная вентиляция. Для этого на кухне предусматривается отдельный канал из оцинкованной стали, идущий вертикально, без колен. Допускается объединение его только с вентканалом ванной.

Для «чистых» помещений (жилых комнат и коридоров) проветривание снижается до 3 куб. м в час. Для кладовых достаточно 0,5 кубометров. Остается рассчитать, сколько воздуха в час требуется вывести из этих помещений.

Существует еще один способ, при котором воздухообмен рассчитывается в зависимости от количества проживающих в доме. Нормой при этом считается приток свежего воздуха около 30 куб. м в час на одного человека. В южных районах эту цифру лучше увеличить до 40. Для северных районов, где плотность воздуха ниже, достаточно будет 20 куб. м. К полученной сумме (по количеству проживающих) необходимо прибавить еще 30 куб. м для кухни.

Виды естественной вентиляции

Читайте также:   Как сделать дренаж на участке своими руками: отводим излишки воды на разных типах почвы, правильно и недорого (20 Фото & Видео) +Отзывы

Вывод вентиляции на кровлю

Для обеспечения нормального воздухообмена в помещениях большой площади одного-единственного воздуховода будет недостаточно.

Вентсистем должно быть несколько:

Приточные отверстия в стенах

Читайте также:   Отмостка вокруг дома: виды, устройство, схематические чертежи, инструкция как правильно сделать своими руками (30 Фото & Видео) +Отзывы

Приточный клапан в стене дома

Чтобы не нарушать герметичность окон, можно предусмотреть приточную вытяжку прямо в стенах помещений. Опишем этот процесс подробно:

Вентиляционные клапаны в окнах

Читайте также:   Что делать если потеют пластиковые окна в доме или квартире? Причины появления конденсата. Способы решения данной проблемы (Фото & Видео) +Отзывы

Вентканалы, монтируемые в окнах

Последние модели стеклопакетов уже оборудуются приточными клапанами. Если их нет, установить их реально собственными руками. Удобней, если такие клапаны оснащены регуляторами воздушного потока:

Обустройство вытяжного канала

Читайте также:   Установка газового котла в частном доме: все необходимые требования для быстрого и законного запуска системы отопления (Фото & Видео) +Отзывы

Многоканальный вентиляционный блок

Длина и диаметр такого канала напрямую зависит от производительности вентиляционной системы. Однако его сечение делают не менее 160 кв. см. Минимальная длина трубы – 2 м. Если увеличить ее до 3 м, то при подобном сечении возможно будет обеспечить вывод воздушных масс до 30 куб. м в час.

Изготовить вытяжной канал можно из специальных вентблоков, кирпича, керамической или металлической трубы. При наличии нескольких вытяжек их делают равными по длине.

Оптимальное размещение вентканалов – во внутренних стенах помещения. При прохождении их через неотапливаемые помещения (чердаки) их дополнительно утепляют. Желательно теплоизолировать вытяжку и на крыше – эффективность вентиляции при этом увеличится.

Основные ошибки монтажа

Читайте также:   Все способы имитации кирпичной кладки для внутренней отделки помещения: дорогие и бюджетные, простые и виртуозные. Инструкция монтажа (80+ Фото & Видео)

В нижней части двери можно предусмотреть декоративную решетку

Для правильного функционирования вентиляционной системы следует соблюдать нижеперечисленные правила:

Подробно об обустройстве естественной вентиляции в частном доме в следующем видео. Его автор подробно рассказывает о принципах ее работы и рассказывает об основных ошибках монтажа подобных систем:

8.8 Total Score

Для нас очень важна обратная связь с нашими читателями. Если Вы не согласны с данными оценками, оставьте свой рейтинг в комментариях с аргументацией Вашего выбора. Благодарим за ваше участие. Ваше мнение будет полезно другим пользователям.

БЕЗОПАСНОСТЬ

9

что это такое и с помощью чего осуществляется организованная вентиляция в частном доме? Расчеты и схемы вытяжной системы. Как сделать своими руками?

Существует большое количество вариантов обеспечить вентиляцию. Но не все они одинаково значимы на практике. Раньше всего должна обеспечиваться естественная вентиляция, лишь при невозможности получить таким способом требуемый объем воздуха имеет смысл рассматривать альтернативы.

Что это такое?

Согласно СНиП, действующим в России, может существовать три вида систем, обеспечивающих движение воздуха:

• вентиляция с естественным побуждением;
• вентилирующие комплексы принудительного характера;
• комбинация этих принципов (когда приток происходит самопроизвольно, а отток обеспечивается специальными аппаратами).

Суть естественного притока в том, что он происходит через открываемые составные части окон либо через предусмотренные во внешних стенах клапаны. Чтобы удалить загрязненный и отработанный воздух наружу, применяются вентилирующие каналы, размещенные во внутренних стенах. Допускается естественный отток в жилых комнатах при помощи вытяжных отверстий, расположенных не в обслуживаемом пространстве напрямую, а во влажных зонах — кухне и санузле. Движущей силой потока является различие удельной массы находящегося на улице и циркулирующего внутри дома воздуха. Это различие связано с тем, что неодинакова его температура.

Проблема в том, что температура перемещения воздуха лимитируется именно различием по плотности. Поскольку оно незначительно при любых практически существующих температурах, скорость движения воздушных масс невелика. Уже при длине горизонтальных участков воздуховодов свыше 8 м возникают проблемы. Потому приходится активно использовать дефлекторы или же монтировать канал поближе к дымоходу. Благодаря такому сближению воздух согревается, возрастает разница в его температуре по сравнению с наружной средой.

Стоит учесть, что естественная вентиляция способна работать и за счет ветрового давления. Применять аэрацию, то есть проветривание на основе разницы температур, стараются в крупных производственных цехах, где при работе выделяется много тепла. Но ограничение связано с тем, что нельзя аэрировать воздух, в котором содержится избыточный объем вредных газов и пылевых частиц на притоке. Также от нее надо отказываться, если такой прием грозит появлением тумана, выпадением росы или конденсата.

Отличия от искусственной

Уже приведенное описание показывает, что в естественной вентиляции не применяются вентиляторы и электрические моторы. Она способна обеспечивать подачу воздуха через неплотные участки оконных и дверных конструкций. Поскольку никакое дополнительное оборудование не требуется, нет расхода электрической энергии, общая стоимость заметно меньше, сокращаются и эксплуатационные затраты. Поставить подобные каналы и дополнить их всеми необходимыми средствами можно и самостоятельно, без особой подготовки. Последующий уход заметно упрощен, нет необходимости заботиться об электроснабжении.

Есть ряд слабых мест, не позволяющих считать естественную вентиляцию действительно универсальным решением. Реальная эффективность ее действия лимитирована внешними факторами, влиять на которые люди не в состоянии. Очень часто возникают ситуации, когда естественное проветривание оказывается почти бессильно и не обеспечивает требуемого обновления воздуха в помещении. В зимние месяцы ситуация формально улучшается из-за увеличения разницы температур, однако, это сопровождается почти неизбежно сквозняками. Проблемой бывает и то, что естественная вентиляция не подлежит регулировке даже в самой малой степени.

Использование механических блоков полноценно решает эти проблемы. Воздушные потоки рассредотачиваются максимально равномерно, может быть обеспечен качественный обогрев. Механическая вентиляция превосходит естественную и по качеству очистки приточного воздуха. Естественная и механическая вентиляция одинаково полноценны, у них есть свои особенности, преимущества и сфера применения. Так что нельзя однозначно сказать, какой вариант лучше.

Принцип работы

Основной принцип работы вентиляции в квартире подразумевает замещение всего того воздуха, который не поступает из-за чрезмерной герметичности жилья. Строители и ремонтники старательно сокращают тепловые потери, что и приводит как раз к понижению естественного притока. В многоэтажных домах обязательно монтируется приточно-вытяжная естественная вентиляция. Именно с учетом нее определяются нормы обмена воздуха. Поступление новых порций воздуха должно происходить при помощи:

• дверных отверстий;
• дверных неплотных участков;
• оконных отверстий;
• оконных неплотных участков;
• форточек и/или фрамуг.

Выход отработанной массы, как уже говорилось, обеспечивается вентиляционными каналами. Этот элементарный подход работал только до тех пор, пока не началось массовое использование непроницаемых окон и дверей. В деревянном частном доме они еще не создают серьезных проблем, но вот в монолитных каменных постройках, где расположены городские квартиры, требуется дополнительное усиление. Потому все большее распространение получает усовершенствованный вариант вентиляции — приточно-вытяжной формат.

Основной подход не зависит от того, используется ли вентиляционная система в жилом, производственном или административном помещении. Обязательно требуется использовать строго вертикальные каналы. Даже самые малые ответвления, отклонения по горизонтали лишают весь комплекс смысла. Он совершенно не может работать в таком случае. Допускается не более двух поворотов.

Верхняя точка должна ставиться строго на одной линии с кровельным коньком. Иногда можно встретить утверждения, что допускается понижение на угол до 15 градусов. Но это ненадежное и нестабильное решение, которого профессионалы стараются всячески избегать. Повышая канал, делают систему эффективнее. В летние месяцы, когда температура внутри помещения и за его пределами выравнивается, тяга отсутствует (и это в лучшем случае).

Иногда и вовсе происходит «переворот» в вентиляционной системе, и естественный отток начинает засасывать воздух из внешней среды. Потому на практике в чистом виде натуральная вытяжка почти нигде не применяется. Флюгарку нужно ставить так, чтобы она обдувалась ветровыми потоками со всех сторон и не где угодно, а там, где скорость движения воздуха на улице больше всего. Для определения нужного места используют розу ветров и информацию о рельефе местности.

Чтобы естественная вентиляция справлялась со своей задачей, надо тщательно рассчитывать ее шахты. Они должны обеспечивать именно такой приток, который обеспечивает требуемые санитарные нормы. Не допускается такое устройство вентиляционных каналов, которое обеспечивает приток менее 3 куб. м на 1 кв. м территории в течение 60 минут. Также требуется учесть норму по созданию микроклимата на одного человека, которая составляет 30 куб. м за те же 60 минут. Если природная вентиляция работает полноценно, скорость воздуха должна составлять от 50 до 100 см за 1 секунду.

Виды

Естественные вентиляционные системы бывают организованными и неорганизованными, различия между которыми связаны со структурой. Подвидом естественной организованной вентиляции является общеобменная, в том числе аэрация. Она обеспечивается путем формирования особых проемов со створными переплетами в стене и вентиляционном фонаре. Переплеты могут иметь:

• верхнюю;
• нижнюю;
• среднюю оси кручения.

Допускается монтаж переплетов в приточном и вытяжном проеме, особой разницы тут нет. Существует немало разновидностей каналов для притока и оттока воздуха. Горячие цеха требуют, к примеру, эвакуации значительного объема тепла. Потому отводные магистрали должны обеспечивать решение такой задачи. Конвекционная теплота, появляющаяся в горячем цехе, неплохо отводится организованной аэрацией — фрамугами, световыми фонарями, вытягивающими зонтами.

Важно! Иногда естественный отвод тепловой энергии недостаточен, тогда требуется применять механические отводящие компоненты. Возмещение дефицита воздухообмена осуществляется с помощью тех же створок проемов, располагаемых на различной высоте. Летом она должна составлять 50-100 см, а зимой требуется уже 400-600 см. Вытягивающие фонари для аэрации должны быть устроены так, чтобы исключалось задувание воздуха внутрь. Эта задача разрешается за счет применения ветрозащитных щитков.

В теплый период года довольно широко применяются ворота с воздушными завесами. В любом случае организованный тип естественного проветривания подразумевает точную регулировку поступления воздушных масс. Что касается неорганизованной системы, неизменной чертой является прямое выталкивание прогретого воздуха свежим притоком при непосредственном контакте. В организованном варианте могут применяться проемы, количество проходящего через них воздуха при этом контролируется с использованием фрамуг. Площадь каналов, образуемых проемами и аэрационными фонарями, определяется на основе специальных расчетов соответственно требуемому уровню газообмена.

Так как при неорганизованной естественной вентиляции интенсивность поступления воздуха прямо связана со скоростью ветра, придется для расчетов учитывать и уровень теплоизоляции стен. Именно неорганизованному варианту надо отдавать предпочтение везде, где выделяется много газов. Это относится не только к кухням, но и к гаражам, мастерским, многим индустриальным предприятиям. Но говоря про типы организации вентиляции, мало сделать однозначный выбор в пользу естественного или механического способа организации движения воздушных потоков. Важно разобраться с тем, требуется ли вытяжная или приточно-вытяжная конструкция.

Согласно установленным требованиям, комната должна проветриваться раз в 120 минут полностью. Суть приточно-вытяжных комплексов состоит в том, что они сочетают средства для получения свежего воздуха и для удаления отработанной его массы. Именно таким комбинированным конструкциям отдают предпочтение большинство людей. Такие комплексы очень просто масштабируются (приспосабливаются к работе на различных площадях), могут быть применены хоть на заводе, хоть в многоквартирном или частном доме.

Важно! Приточно-вытяжные аппараты не могут считаться полностью естественными, поскольку имеют всегда принудительный отводящий блок.

Качественная приточно-вытяжная система подразумевает расположение всех основных и вспомогательных устройств внутри общего каркаса. Не имеет особого значения, где именно он установлен. Это может быть и чердачное помещение, и холодный балкон, и даже отапливаемый чердак. Объединение подкачки и удаления воздуха позволяет решать следующие задачи:

• охлаждение поступающей массы летом;
• ее разогрев зимой;
• насыщение воздуха ионами;
• дезинфекция притока;
• освобождение его от механических примесей.

Работа организуется в виде ряда циклов. Сначала холодный воздух, находящийся вне помещения, проходит внутрь. Одновременно с этим идентичное количество уже использованного воздуха покидает дом или иной объект. Как на входе, так и на выходе он не может обойти очистную систему. Далее маршруты потоков начинают отличаться.

Холодная масса движется в нагревательный блок (калорифер), если система рассчитана на рекуперацию тепла. Сократить расходы на обогрев и ускорить его помогает непрямой контакт поступающего и уходящего потоков. Именно поэтому специалисты считают приточно-вытяжную конфигурацию эталоном экономичности и практичности. При необходимости такая вентиляция может оборудоваться средствами подавления шума, специальными датчиками, емкостями для сбора конденсата, автоматизированными таймерами и так далее.

К сведению! Могут использоваться еще и обособленные системы, отвечающие соответственно за получение или сброс воздуха.

Бывает так, что все эти изощренные опции попросту не нужны. Требуется только обеспечить удаление загрязненного воздуха, а поступление свежего будет производиться в таком случае без специальных мер. Но даже в жилых помещениях гораздо чаще применяется сочетание вытяжного и отводного способов проветривания. На производственных предприятиях вытяжками оборудуют места, где требуется точечно сбрасывать загрязненную воздушную массу или отводить тепло в избыточном количестве. В любой квартире аналогом таких мест является кухня.

Как сделать своими руками?

Разобравшись с предпочтительным способом обустройства, можно браться уже за решение задачи по организации вентиляции своими руками. Сначала размечают на схемах и чертежах местонахождение всех каналов и используемых для вытяжки шахт. В этот же момент проводится расчет объема воздуха, который должен быть удален из помещений сквозь всякий канал. Теперь можно чертить аксонометрическую схему с нанесением номеров участков, с обозначением ранее вычисленных объемов воздуха. Рекомендуется последовательное исполнение расчетов с тех веток, в которых гравитация минимально значима — это каналы на верхних этажах.

Чтобы рассчитать гравитационное давление, ориентируются на температуру уличного воздуха +5 градусов. Расчетное значение температуры комнатного воздуха принимается в 18 градусов тепла. Только затем вычисляют необходимую площадь сечений вытягивающих каналов. Когда этот показатель определен, надо принять размеры каналов, кратные величине кирпичей, и дополнительно рассчитать реальный темп перемещения воздуха. Таблицы, используемые для аэродинамических расчетов, составлялись для стальных каналов круглой формы.

А потому, если предстоит использовать прямоугольные отводные линии, расчетным показателем становится эквивалентный диаметр. Он должен быть таким, чтобы понижение давления из-за силы трения оказывалось тем же самым, что в круглом канале при идентичной скорости газового потока. Нельзя забывать про коррективы, связанные с шероховатостью неметаллических конструкций. Надо добиваться того, чтобы суммарное понижение давления оказалось на 10% менее, чем изначальное давление. Если этого добиться нельзя, придется корректировать сечение отдельных участков воздуховодов.

При монтаже отверстия вытяжек прикрывают решетками жалюзи, ставящимися на 50-70 см ниже потолка. Целесообразно, чтобы эти решетки были:

• на кухне 0,2-0,25 м;
• в ванной и туалетной комнатах 0,15 м;
• в совмещенных санузлах 0,15-0,2 м.

Если дом построен из кирпича, каналы для вытяжки должны быть размещены в толще стен. Когда канал показан на схеме для каждого этажа, требуется перенести его в план чердачного помещения. Размечают обязательно, какое количество воздуха удаляют из каждого отдельного помещения. Размещение вентилирующих каналов внутри стен позволяет сохранить конструкцию неизменно в тепле. Приточные клапаны рекомендуется ставить в стенах, так как подобные устройства эффективно поглощают все звуки.

Необходимо монтировать клапаны примерно на 2 м выше пола. Воздух из них должен выходить вверху. До начала монтажа клапанов требуется оценить, насколько хорошо работают вытягивающие каналы. Рекомендуется перед выполнением всех работ исследовать стены, чтобы не повредить случайно проводку или арматуру. Сначала клапаны прикладывают к стене и размечают их по контуру.

К сведению! Сократить засорение комнаты пылью помогает приклеивание пакета в нужных местах. Именно туда высыпется всевозможный мусор. Изначальное отверстие глубиной 70-100 мм делается при помощи перфоратора с коронкой. Когда отверстие пройдено, из него выбирают грязь пылесосом, а затем вставляют уплотнитель. Туда же вводят трубку, достигающую конца стены, а с улицы монтируют решетки с акустическими козырьками.

При этой работе непременно требуется страховка. Трубу вводят в середину корпусного отверстия, а после выравнивания конструкции делают разметку. Теперь нужно сверлить 4 отверстия. Вкручивают дюбели, корпус монтируется на стене. Ставят глушители с фильтрами. Смонтированные клапаны требуется прикрыть крышкой. Рекомендации специалистов таковы:

• лучше всего ставить шахту в центре дома;
• выбор круглых воздуховодов может быть оправдан только при значительном доступном месте;
• чем жестче труба, тем эффективнее движение воздуха по ней.

О том, как сделать естественную вентиляцию своими руками, смотрите в следующем видео.

Естественная вентиляция в частном доме своими руками, схема

. 

Решив начать строительство частного дома, необходимо позаботиться и о его максимальной защищенности от пагубного воздействия влаги. К таким работам относят кровельные и утеплительные мероприятия. Не менее важно создать необходимые условия для проветривания помещения. Наиболее простой и дешевый способ – естественная вентиляция в частном доме.

Естественная вентиляция должна быть предусмотрена на этапе строительства дома

Особенности проектирования и монтажа вентиляции определяются требованиями СНИП, которые позволяют обеспечить комфортные и безопасные условия эксплуатации самого строения, а также материалов, из которых оно построено.

Почему естественная вентиляция так популярна?

Применение естественной вентиляции в частном доме – дешевый способ обеспечить проветривание жилых и нежилых комнат. Оно осуществляется при помощи тяги, которая образовывается из-за простых физических законов. На силу проветривания влияют погодные факторы: разница температур воздуха внутри и снаружи помещения, атмосферное давление, сила ветра и др. Любые дополнительные устройства и механизмы в такой системе не применяются, так как любое такое дополнение приводит к искусственному проветриванию.

Добиться максимального эффекта от такой системы несложно. Как известно из школьного курса физики, в зависимости от своей температуры, воздух распространяется по отведенной комнате слоями. Внизу – холодные потоки, а вверху – теплые. Так и естественная вентиляция осуществляется с учетом такого разделения. При монтаже отдельных продухов, каналов или отверстий, это следует учитывать. Вверху комнаты, на стене или потолке, располагают вытяжки, которые убирают из помещения теплый воздух. А внизу, производят монтаж приточного отверстия или канала. Остается только понять, как правильно сделать это, и какие требования еще следует учитывать.

Естественная вентиляция частного дома

Основные типы естественной вентиляции

Пассивная вентиляция (она же естественная) работает по простой схеме движения воздушных масс, от приточного к вытяжному каналу. То есть, этот процесс является проветриванием. Несмотря на однообразность функционирования, такие системы могут иметь некоторые отличия:

• по методу осуществления воздухообмена;
• по функциональности;
• по объему воздуха, который обслуживает система;
• по конструктивным особенностям.

Воздухообмен осуществляется естественными силами или при помощи дополнительных устройств. Скорость воздуха, вытягиваемого за пределы дома, зависит от того, применяется ли в вентканалах вентиляторы. Но, стоит знать, что такая приточно вытяжная вентиляция уже не является естественной. Применение вентилятора относит ее к искусственному типу.

Естественное проветривание определяется тремя типами систем: приточной, вытяжной и приточно вытяжной (разделение по функциональности). Те или иные системы пригодны,как для маленьких комнат, так и для целых домов. К тому же естественную вентиляцию применяют и для обслуживания многоэтажных зданий.

Конструктивное решение можно увидеть в любом отечественному многоквартирном доме. В каждой квартире, на любом этаже, в ванной, в туалете и на кухне вмонтированы вентканалы, подсоединенные к общей шахте. Это вытяжная система функционирует от пассивных воздушных масс, забранных с улицы через форточки.

К тому же специалисты выделяют и виды естественной вентиляции, отличающиеся по своим конструктивным особенностям. Всего два таких типа – организованная естественная вентиляция и неорганизованная вентиляция. При первом, естественное проветривание осуществляется при помощи специально построенных каналов и отверстий. При втором – вентиляция дома проводится движением воздушных потоков через открытые форточки и двери.

Принцип работы систем естественной вентиляции

Основные требования к естественной вентиляции касаются разницы климатических и микроклиматических условий снаружи и внутри здания. Особое влияние оказывает атмосферное давление и температура воздуха. Этим и отличаются естественная и искусственная вентиляция. Принудительная система обеспечивает необходимую скорость движения воздуха за счет специального оборудования. Пассивный воздухообмен же, работает только от естественных условий.

Любая схема естественной вентиляции, функционирует за счет физических законов, без которых ее расчет и монтаж невозможны. Решив начать установку приточных или вытяжных воздуховодов или каналов, следует знать, что:

• теплый воздух легче холодного, поэтому он скапливается под потолком комнаты;
• холодный воздух оседает внизу;
• холодные потоки вытесняют теплые.

Кроме знаний о том, как работает вентиляция, необходимо разбираться и в проектировании самой системы. Ведь кроме естественных сил, скорость и сила тяги могут изменяться в зависимости от размеров конструктивных элементов и их расположения.

При помощи пассивного воздухообмена, можно обеспечить свежим прохладным воздухом помещение любой площади. Главное, провести правильный расчет и монтаж определенной схемы. Отчасти функционирование естественной вентиляции зависит от площади сечения воздуховодов и отдельных каналов. К тому же такая вентиляция в частном доме своими руками затрачивает меньше сил и времени, чем любой другой тип.

Особенности проектирования пассивной вентиляции

Естественная неорганизованная вентиляция не требует определенных проектировочных мероприятий, так как вместо вентиляционных устройств, основную роль в работе играют окна и двери. Но, такая система неэффективна, особенно для жилого дома. Обычный дом, или многоквартирное здание требуют единственной мощной системы, которая обеспечивала бы необходимой скоростью воздухообмена все жилые и нежилые квартиры и их комнаты.

Вентиляция частного дома требует знаний о некоторых особенностях проектирования, выполнение которых необходимо для достижения максимальной эффективности всей системы. К ним относят:

1. Естественное движение воздуха, именуемое тягой, будет сильнее, если расположить вытяжную трубу как можно выше кровли здания.
2. Скорость воздуха, который притягивается вытяжками, будет более быстрой, если все каналы будут иметь одинаковую площадь сечения. К тому же, они должны быть гладкими и чистыми.
3. Каналы и решетки для выведения отработанных воздушных масс устанавливаются на расстоянии 10-15 см от потолка.
4. Вытяжные каналы располагают вертикально. Разрешенное отклонение при монтаже – 32 градуса.
5. Приточная часть вентиляции устанавливается в стену на расстоянии 10-15 см от пола. Уличная часть воздуховода располагается вертикально, а ее конец защищается от мусора, птиц и осадков специальными «зонтиками» и решетками.
6. Конструктивные элементы систем могут изменяться в зависимости от наличия в частном доме камина, второй ванной комнаты, а также большого количества перегородок между комнатами. Влияет на предварительные расчеты и количество межкомнатных дверей.

Вентиляция в двухэтажном доме также имеет свои особенности. Расположение и размер вентканалов в таких зданиях может иметь разные варианты. Очень часто, для первого и второго этажа, необходимо организовать отдельные линии вентиляции, выведенные в общую шахту или трубу на чердаке строения. Вентиляционные воздушные потоки при таком проекте, будут быстро покидать дом, не перемещаясь и не смешиваясь в отдельных комнатах.

Учесть все особенности самостоятельно очень сложно. Лучше всего воспользоваться помощью специалистов. Очень часто, организация, которая предоставляет услуги монтажа вентиляционных систем, занимается и их проектированием.

Многие специалисты уверенны, что даже самая эффективная естественная вентиляция не сравнится по своей эффективности с принудительным проветриванием. Приточная часть такой системы остается неизменной. Изменения затрагивают только вытяжки. Любой накладной или канальный вентилятор усиливает тягу в несколько раз. Но, в помещениях высотных многоквартирных домов, использование таких систем не практикуется. Обеспечиваются механическими вытяжками только отдельные комнаты – ванные, кухни и туалеты. Остальная жилая площадь обслуживается схемой пассивного воздухообмена.

Особенности монтажа естественной вентиляции

Устройство естественной вентиляции многоэтажного дома отличается разветвленной системой каналов, выведенных под потолком в ванной комнате, туалете и кухне. Эти помещения чаще всего находятся в условиях повышенной влажности и требуют ее эффективного удаления. Такая система вентиляции устанавливается фирмой застройщиком. Владельцу квартиры ничего делать не нужно. Вентиляция в квартире может только дополняться специальными вентиляторами, которые усиливают воздухообмен в помещении.

Но, строительство собственного жилья влечет за собой необходимость решения этого вопроса. Вентиляция в доме является обязательной и ответственной частью всего строительства жилья. Если у его владельца возникает вопрос, как сделать такую естественную систему, то ему следует заняться самым ответственным мероприятием – проектированием. После проведенных расчетов, можно приниматься за сам монтаж. Для него потребуются:

• материалы системы вентиляции (трубы, решетки, сетка, заслонки, утеплитель).
• электроинструмент – перфоратор или дрель, а также шуруповерт;
• обычный набор инструментов – отвертки, нож, лобзик и отвертки.
• герметик и монтажная пена.

Сам монтаж вентиляции прост:

• В одной из комнат, делается приточное отверстие. В него устанавливается труба, и фиксируется монтажной пеной.
• На внутреннюю часть приточного отверстия одевается декоративная решетка, которая фиксируется при помощи специальных крепежей или герметика. Уличная часть трубы располагается вертикально.
• Производится монтаж вытяжной системы по имеющимся расчетам. Воздуховоды располагают вертикально и прикрывают декоративными решетками. Следует избегать большого количества поворотов труб и проблемных участков.
• Вентканалы выводятся на чердак, а оттуда – одной вытяжной трубой на крышу.

Делать приточное отверстие и вытяжную трубу в одной комнате нецелесообразно. Лучше всего, их устанавливать в противоположных концах жилища, чтобы приточные воздушные массы взаимодействовали с каждой установленной вытяжкой. К тому же, приток воздуха может осуществляться не только через отверстия в стенах, но и через специальные отдушины в полу. Их применяют в случае имеющейся системы проветривания фундамента.

Некоторые домовладельцы совершенствуют свою систему вентиляции установкой дополнительного приточного клапана. Он необходим в случае неэффективности уже имеющейся системы. Очень часто, недостаток проветривания приводит к появлению плесени на внутренних поверхностях стен. Поэтому, такое устройство, как приточный клапан необходим в таких условиях.

Советы от специалистов

Естественная вентиляция жилых зданий возможна при правильном расчете площади сечения каналов по отношению к площади комнаты. Главное, обеспечить норму воздухообмена для жилых комнат – 3 куб. метра/час на 1 кв. метр пространства. Но, числовые значения могут изменяться в зависимости от типа самой комнаты и ее размеров. В ванных, туалетах и кухнях минимальный показатель воздухообмена – 45 куб. метров/час.

К тому же нельзя забывать и про разновидности самих построек. В некоторых домах, толщина стен может достигать 50 см и более. По нормам СНИП, в таких жилищах, следует делать при помощи нескольких каналов с одинаковым сечением. Их разводку лучше всего проводить в центре дома.

Вытяжной канал будет функционировать эффективно, только в случае его подходящей длины. Минимальный размер – 60 см. Но, специалисты рекомендуют делать ее достаточно длинной. Главное, чтобы она возвышалась над «коньком» кровли на 50–70 см. А для того чтобы был и хороший приток воздуха, следует избавить перегородки комнат от герметичности. Самый простой способ – приподнять двери. Для обеспечения хорошего проветривания достаточно зазора в 1,5 –2,5 см от дверного полотна до пола.

Естественная вентиляция в доме — схема в частном доме

Для создания естественной вентиляции в доме необходимо, чтобы обеспечивалась непрерывная эмиссия воздушных масс из комнаты на улицы и наоборот. Для этих целей используется системы вентиляции, которые позволяют создать условия для своевременного очищения воздуха в комнате.

Также она помогает в достижении оптимальных температурно-влажностных показателей. На данный момент существует несколько разновидностей систем циркуляции воздушных масс, однако наиболее распространенным типом является естественная вентиляция в доме, которая отличается высокой степенью практичности, а также не требует использования специализированного оборудования.

Естественная вентиляция жилом доме — Многоквартирный дом

В настоящее время многие владельцы квартир и домов используют металлические двери и многокамерные пластиковые оконные рамы. Как правило, конструкции устанавливаются без каких-либо зазоров, а дополнительно могут еще и уплотнятся, чтобы обеспечивалась надежная и плотная посадка элементов. Однако, таким образом значительно ухудшается естественная вентиляция, что приводит к увеличению в воздухе процентного содержания вредных веществ.

Такие меры не позволяют полноценно реализовать достижение показателей строительных норм и санитарно-гигиенических требований. Хотя и двери и окна имеют так называемые дренажные отверстия, для поступления и выхода воздуха, но, зачастую, их конструктивное расположение не может обеспечить условия, при которых естественная вентиляция в жилом доме будет соответствовать расчетным значениям.

Условия для естественного воздухообмена

При выполнении первичных этапов проектирования жилых домов необходимо выбрать оптимальную вентиляционную систему, которая будет отличаться высокой производительностью и стабильностью функционирования. При чем нет разницы какой дом вы собираетесь построить: многоквартирную высотку, особняк или коттедж.

В этом случае необходимо понимать, что открыть окно и проветрить комнату недостаточно, потому что такая мера кратковременная и не позволит обеспечить газообмен между другими изолированными помещениями. Как говорилось выше, самый простой способ – это естественная вентиляция многоквартирного дома или частных жилых строений. Применение такого типа имеет ряд преимуществ:

1. Значительно сокращаются расходы на оборудование, которые требует периодического ремонта, специализированного обслуживания, а также обладает ограниченным жизненным циклом.
2. Все системы естественной вентиляции отличаются небольшими габаритными размерами и не требуют выделения, для их функционирования, специального помещения.
3. Исключается потребность в питании электроприборов от бытовой сети.

Особенно актуальны такие преимущества для собственных жилых построек, потому что естественная вентиляция в частном доме позволит не только обеспечит комфорт, но и снизит затраты на коммунальное обслуживание.

Для реализации естественных условий передвижения воздушных масс в каждом помещении устанавливаются специальные вытяжки, которые подключены к централизованной вентиляционной шахте. Для циркуляции воздуха внутри помещений необходимо устанавливать в нижних частей дверей специальные решетки либо при монтаже межкомнатных дверных модулей оставлять зазор, который позволит беспрепятственно циркулировать воздуху.

Особенности функционирования вентиляционной системы в частном доме

Самым простейшим способом осуществления воздухообмена является бесканальная система вентиляции. Ее работа обеспечивается наличием щелей в оконных рамах, входных и межкомнатных дверях. Свежий воздух в дом поступает из-за разности температур.

В этом случае, чем холоднее тем больший воздушный объем подастся в комнату. Однако такой способ неэффективен, за счет того, что не будет соблюдаться температурный баланс в доме зимой, а летом при высокой наружной температуре циркуляция воздуха вообще прекратится и он будет подаваться в комнату только с порывами ветра. Такой принцип работы встречается в старых домах.

Однако, он очень эффективен при использовании ее в домах из бруса или бревен за счет того, что материал стен и перекрытий расширяется и сужается при нагреве или охлаждении наружным воздухом, обеспечивая стабильную эмиссию воздушных масс.

Как сделать в доме естественную вентиляцию

Но это не касается домов и построек, которые возведены из пеноблоков, кирпичей и т.д. Для них как раз и применяется естественная вентиляция. Многие владельцы, кто самостоятельно строит дома часто задаются вопросом: как сделать в доме естественную вентиляцию без использования дорого оборудования? Чтобы полноценно ответить на этот вопрос необходимо изучить действующие нормы в строительстве, а также ознакомиться с положения и ГОСТами касательно реализации воздухообмена в помещении, а затем практическим путем выполнить работы по монтажу шахт и вытяжных каналов в доме.

Естественная вентиляция в доме схема

В первую очередь при реализации таких работ необходимо выполнить соответствующие расчеты, а также ознакомиться с возможными вариантами расположения всех элементов. Таким образом вам поможет естественная вентиляция в доме схема, которые вы сможете найти в интернете или заказать у специализированных архитектурных бюро.

Но, практически все схемы сводятся к одному: в доме располагается центральная шахта диаметром 130 – 150 мм и к ней подключаются вытяжные каналы. Конечно, для выбора диаметра шахты следует учитывать квадратуру дома и количество комнат.

Установка элементов системы воздухообмена

Для создания естественных условий вентиляции необходимо:

1. В жилых помещениях весь воздушный объем должен меняться раз в час (при условии нахождения в нем людей более 2-х часов), что является показателем кратности воздухообмена.
2. Вентиляционные шахты следует располагать в санузлах и на кухне. Можно в них установить вентиляторы, которые будут работать кратковременно. Однако такая мера снижает проходное сечение канала, поэтому ее эффективность мала.
3. Следует избегать изгибов и поворотов вентиляционных коммуникаций, потому что это ухудшает условия для нормальной тяги воздуха из комнаты на улицу.
4. Величина кратности воздухообмена помещений должна быть не ниже 4. Рассчитывается такой показатель следующим образом: объем воздуха вышедший через вентиляционный канал за час делится на объем помещения.
5. Вытяжной канал должен быть достаточно толстым, не менее полутора кирпичей. Это позволит избежать быстрого нагрева воздуха, потому что в противном случае он будет поступать не на улицу, а в комнаты.
6. Выходная труба должна располагаться выше конька, потому что завихрения ветра могут понизить тягу.

Следует помнить, что также важно выбрать необходимый диаметр шахт и вытяжных коммуникаций, что позволит полноценно уходит грязному и влажному воздуху наружу. При желании можно установить фильтры для очищения воздуха, однако они снижают скорость воздушной эмиссии и требуют регулярной замены.

Если их своевременно не менять, то в дом будет попадать еще большее количество пыли, что может сказаться на самочувствии. В любом случае каждый владелец самостоятельно выбирает необходимые параметры вентиляции своего дома, что позволит создать здоровые и комфортные жизненные условия, а также обеспечит стабильные температурные и влажностныепоказатели как в отдельных комнатах, так и доме целиком.

Помните, что естественная вентиляция не требует обслуживания, но ее необходимо периодически очищать, потому что на стенках выходных каналов оседает пыль, что приводит к ухудшению тяги.

Вентиляция в частном доме: естественная или принудительная?

Преимущества и недостатки естественной вентиляции

При проектировании системы вентиляции в жилом строении, следует учитывать положительные и отрицательные моменты монтажа воздуховодов естественного типа.

К положительным качествам естественной вентиляции относят:

• Невысокая стоимость производства работ;
• Возможность самостоятельно оборудовать воздухообмен без привлечения наемной силы;
• Невысокие цены на материалы;
• Обслуживание вентиляционных каналов при естественном типе организации воздухообмена не требует высоких затрат и производится редко;
• Не требуется электроэнергия;
• Отсутствие расходных материалов.

К отрицательным качествам относят:

• Циркуляция воздуха в системе естественной вентиляции происходит за счет разницы наружной и внутренней температуры, но в жаркую летнюю погоду наблюдается обратный эффект, когда, в результате образования обратной тяги, использованный воздух из системы попадает обратно в помещение;
• Зависимость от температуры наружного воздуха и скорости ветра делает такую систему ненадежной, не гарантирующей процесс воздухообмена;
• Забор наружного воздуха через открытые источники притока (окна, двери, отдушины) не обеспечивает качественной очистки, в результате в помещение проникает пыль, семена растений, насекомые и споры грибов;
• Организация воздухообмена в зимнее время затруднена. Для поддержания оптимальной влажности и свежести воздуха необходимо открывать окна, но образующаяся сильная тяга приводит к существенным теплопотерям. В результате жильцам приходится выбирать: или дышать свежим воздухом и жить в холодном помещении, или сохранить тепло, но терпеть спертый воздух;
• При установке фильтрующих материалов в приточные элементы, для обеспечения поступления требуемого объема свежего воздуха нужно получить сильную тягу, что невозможно при естественном типе вентиляции;
• Основным отрицательным моментом является невозможность эффективного регулирования работы системы (подачи и удаления воздуха). Как следствие данного недостатка, в помещении отсутствует возможность контролировать уровень влажности, что приводит к появлению грибка, плесени и запотеванию окон. Особенно заметен этот недостаток во влажные летние дни;
• Зимой наблюдается другой эффект: из-за большой разницы температур, в вентиляционной шахте появляется мощная тяга, что приводит к существенному осушению воздуха в помещении;
• Обеспечить надежную естественную вентиляцию в ванной комнате или туалете, особенно в летнее время, невозможно. В этом случае, как и для организации вытяжки в кухне, требуется совмещение естественной и принудительной вентиляции.

Преимущества и недостатки принудительной вентиляции

Для принятия решения об организации вентиляции в частном доме естественного или принудительного типа, необходимо разобраться в достоинствах и недостатках последних систем.

К достоинствам принудительного типа относят:

• Принудительный способ организации воздухообмена не зависит от погодных условий и обеспечивает надежный приток и вывод используемого воздуха в любое время;
• Данный тип вентиляции позволяет произвольно изменять параметры работы, регулируя настройки;
• Поток воздуха, проходящий через приточные клапана, эффективно очищается от пыли и микроорганизмов фильтрующими элементами;
• При подаче воздуха в помещение, возможна организация подогрева в зимний период;
• Применение рекуператора в принудительной системе воздухообмена позволяет сохранять комфортный тепловой баланс в помещении и сократить затраты на отопление.

К недостаткам принудительных систем относят:

• Высокая стоимость материалов;
• Необходимость сложных вычислений при проектировании принудительной системы в квартире или доме;
• Сложность установки оборудования своими руками. Требуется привлечение дорогостоящих наемных специалистов;
• Необходимость регулярного технического осмотра системы и проведения регламентных работ с заменой отдельных элементов;
• При работе системы воздухообмена возникает шум;
• Зависимость данного типа вентиляции от наличия бесперебойного электроснабжения.

Что лучше выбрать

Для частного одноэтажного домостроения в большинстве случаев будет достаточно организации естественной вентиляции, но для обеспечения комфортной среды проживания (влажность, свежесть воздуха), потребуется установить дополнительное оборудование:

• Дефлекторы. Их устанавливают на конце вентиляционного канала для обеспечения более мощной естественной тяги в системе.
• Приточные клапаны в пластиковых окнах. Данный элемент позволяет настроить приток свежего воздуха через окна без их открывания.
• Грунтовый теплообменник. Позволяет обеспечить приток подогретого свежего воздуха зимой.

В двухэтажных домах, строениях с жилыми мансардами и в зданиях с большей этажностью рекомендуется использовать совмещенные системы вентиляции или исключительно принудительный способ воздухообмена.

Что и где следует использовать

Естественную систему вентиляции лучше всего применять в деревянных строениях. Стены из бруса или бревна обеспечивают естественный приток свежего воздуха внутрь жилища, но в помещениях с избыточной влажностью рекомендуется совмещать естественную тягу с монтажом искусственных вытяжек.

Для каркасных строений необходимо использовать принудительную систему воздухообмена. Технология строительства каркасных объектов подразумевает обеспечение надежной паронепроницаемости стен, что существенно ограничивает приток свежего воздуха естественным образом.

Для некоторых помещений внутри одного строения рекомендуется предусматривать раздельную вентиляцию. Так, для обеспечения воздухообмена в жилых помещениях деревянного дома рекомендуется выполнять монтаж естественной системы, но для вентиляции гаража, мастерской или котельной требуется установка принудительной системы.

При принятии решения о выборе вентиляции естественной или принудительной в ТП, следует обращать внимание на условия функционирования данного помещения, но, в большинстве случаев, требуется принудительная система притока и вытяжки.

Естественная вентиляция в частном доме

Правильно выстроенная система вентиляции частного дома — процесс, обусловленный не прихотью и желанием соответствовать нормам и тенденциям современного жилища, а крайне необходимая для соблюдения климатического баланса процедура. Особую роль здесь играет комплексность: недостаточно устроить вентиляцию на кухне и в санузле (как это делают многие). В вентилировании нуждается каждая комната в доме.

Недостаточное циркулирование воздуха между помещением и улицей может привести к застою воздуха, образованию грибка и плесени, а аллергические реакции, тяжесть во всем теле и плохое самочувствие станут сомнительными «бонусами» в комнате без вентиляции.

Основные виды, используемые в частных домах — естественная и принудительная, отличительными особенностями которых являются — использование (принудительная) дополнительного оборудования, либо вентилирование при помощи физических процессов (естественная).

Преимущества и недостатки естественной вентиляции

Главное преимущество естественной вентиляции — простота и дешевизна построения системы, принудительная же может похвастаться более эффективной и качественной работой.

Наряду с рядом неоспоримых преимуществ — дешевизна, простота реализации — естественная вентиляция имеет и недостатки, которые, к слову сказать, значительны. Многие специалисты по строительству говорят о неэффективности такой системы и вот почему:

1. По строительным нормам допустимая температура на улице не должна быть ниже +5 градусов, иначе тяга усиливается и в дом начнет поступать большое количество холодного воздуха. По некоторым данным тепловые потери от естественной вентиляции в ряде случаев достигают 40% от общего объема.
2. Ситуация, диаметрально-противоположная предыдущему пункту: если на улице слишком жарко, воздухообмен минимизируется вплоть до полного прекращения циркуляции воздуха.
3. Нет возможности обработать воздух, поступающий с улицы. Экологическая обстановка в стране и в мире оставляет желать лучшего. Чистый воздух — скорее роскошь, чем обыденность. Не обработанный и не очищенный воздух может стать причиной многих неприятностей.
4. Вентиляция в комнате имеет ограничение по регулировке. Если уменьшить воздухообмен еще можно путем плотного закрытия окон и дверей, то значительно увеличить его уже нельзя.

Кондиционирование воздуха обязательно

Для создания эффективной атмосферы в комнатах частного дома необходимо прибегнуть к комплексности: лучшим вариантом будет комбинация естественной циркуляции с технологическими наработками в этой области (вентиляторы, фильтры, и прочее).

Зачем нужна вытяжка в частном доме с печью или камином

Если печь или камин используются в доме не как элемент декора, а выполняют свои прямые обязанности — отапливают помещение, нужно позаботиться о естественной вентиляции в двойне. Для полного сгорания топлива необходимо достаточное количество окислителя (в данном случае кислорода). При его нехватке топливо будет сгорать не полностью, выделяя при этом угарный газ, который будет попадать в жилое помещение. Приятного и полезного в этом, естественно, мало.

Устройство вентиляции в доме с камином

Если притока воздуха не будет хватать, то в теплое время года можно распахнуть окно — этого будет достаточно. Зимой такой фокус вряд ли пройдет, поэтому еще на стадии строительства желательно провести под полом трубу непосредственно к печи или камину, через которую будет поступать необходимое количество воздуха.

Для организации вытяжки чаще всего прибегают к услугам экспертов, эта статья ориентирована на мастеров, которые планируют осуществить монтаж своими руками. Далее рассмотрим основные рекомендации по построению такой вентиляции, часто стречающиеся проблемы и недостатки.

Как сделать естественную вентиляционную систему своими руками

Естественная вентиляция работает, базируясь на физических законах — за счет разницы теплого воздуха в помещении и холодного на улице (теплый воздух легче) а также на разнице давления. Исходя из этого, придумали незамысловатую конструкцию, котору сделать в частном доме достаточно просто: в центре будущего жилища, чаще всего в несущей стене, прокладывается канал с сечением около 130–140 мм. От него проводятся горизонтальные ответвления диаметром 100–100 мм в комнаты дома.

Схема и устройство системы с вентканалом

Устройство вентиляционной системы

Правильный монтаж

Вентканал в стене

Для организации разводки используют пластиковые трубы. Дальше в работу вступает физика — более теплый комнатный воздух под давлением и за счет силы тяги вытягивается наружу, более холодный уличный воздух поступает в комнаты по специально-сделанным каналам, либо естественным образом (дверные проемы, открытые окна и т.д.).

Размещение приточных каналов в стене

Основные рекомендации:

1. Толщина стенок вытяжного канала должна быть не менее полутора кирпичей. Иначе воздух в ней будет быстро охлаждаться и произойдет обратный процесс — воздух будет не вытягиваться, а поступать в комнаты.
2. Труба на выходе вытяжного канала на крыше должна быть выше конька. В противном случае завихрения крыши помешают нормальной работе тяги.

Вывод системы на улицу

Главный проточный канал, как описывалось выше, делается стандартным образом. А вот приток свежего воздуха, поступающего с улицы, можно организовать двумя способами — либо сделать проточные каналы в подоконниках, либо зазоры в окнах. При выборе второго способа лучше использовать металлопластиковые окна, имеющие перед деревянными одно конкурентное преимущество — повышенный уровень шумоизоляции. Этих мер будет достаточно, чтобы в необходимой степени вентилировать помещение дома.

Приток свежего воздуха крайне необходим

Если говорить о преимуществе использования естественной вентиляции частного дома перед принудительной (фильтры, радиаторы и прочее), нужно акцентировать внимание на двух пунктах — шум и частота воздуха.

Естественная вентиляция не предполагает наличие дополнительного оборудования (по крайней мере, без него можно обойтись). А это значит, что в доме не будет посторонних шумов от работающих вентиляторов и радиаторов.

Многие люди, устанавливая воздухоочистительные фильтры, забывают, что они требуют постоянной замены. После длительного использования фильтр загрязняется и воздух, проходящий через него, не очищается, а снабжается дополнительной дозой пыли и прочих веществ, делающих его еще более загрязненным. Контролировать воздухообмен при естественной вентиляции не нужно — тем более что часть крупных частиц, приходящих в дом с улицы вместе с воздухом оседает на подоконниках, где их можно с легкостью убрать влажной тряпкой. А если предположить, что влажные уборки проводятся в доме регулярно, то никаких дополнительных неудобств это вызвать не должно.

Видео: как устроить естественную вытяжку

Не стоит забывать и о системе кондиционирования. Грамотно-организованный тандем естественной, принудительной вентиляции и кондиционирования, сделает жизнь в доме комфортной и безопасной для здоровья.

Материал актуализирован 24.04.2017

Основы естественной вентиляции — CoolVent

Естественная вентиляция заключается в использовании естественных сил для направления воздушного потока через пространство. Как я упоминал ранее, его три цели — обеспечить улучшение качества воздуха в помещении и снизить потребление энергии при максимальном тепловом комфорте людей, использующих пространство. Две естественные силы могут использоваться для прогона воздуха через здание: ветер и плавучесть, которые приводят, соответственно, к двум основным стратегиям естественной вентиляции: поперечной вентиляции и вытяжной вентиляции.

Перекрестная вентиляция

Когда ветер дует на фасад с наветренной стороны, он создает положительное давление на фасад. Точно так же, когда он течет от подветренного фасада, создается область более низкого давления. Если в здании окна открыты как с наветренной, так и с подветренной стороны, воздух будет проходить через здание из-за разницы давлений между отверстиями.

Насколько «положительным» или «отрицательным» является давление на каждом отверстии, измеряется числом, называемым коэффициентом ветрового давления ().Положительный знак означает, что ветер дует на фасад, оказывая на него положительное статическое давление. И наоборот, отрицательное значение означает, что отверстие подвергается всасыванию из-за отрыва потока от здания. Значение варьируется в зависимости от вертикального и горизонтального расположения проема на фасаде, а также от угла падения ветра и соотношения сторон здания. Для основных расчетов вы можете начать с предположения среднего значения для каждого фасада. Для прямоугольного здания (без окружения) эти значения могут быть получены графически из таблиц или контурных графиков на основе существующих экспериментальных результатов (хорошим ориентиром является Справочник по основам ASHRAE).Для зданий других форм и зданий с окружающими их препятствиями вам может потребоваться выполнить внешний анализ CFD (или исследование в аэродинамической трубе), чтобы получить точные числа.

Результирующий расход в здании с перекрестной вентиляцией будет пропорционален эффективной площади отверстий (поясняется позже) и разнице давлений ветра, которая рассчитывается по формуле:

, где и — коэффициенты ветрового давления на входе и выходе, — плотность воздуха при температуре окружающей среды, — скорость ветра вверх по потоку.

Для получения дополнительных сведений о расчетах см. Руководство пользователя CoolVent ** ССЫЛКА **.

Насколько хорошо работает перекрестная вентиляция, зависит от многих факторов, включая: расположение здания относительно преобладающих направлений ветра, внутреннюю планировку офисов, коридоров, мебель и другие возможные препятствия для воздушного потока, размеры окон и других проемов.

Вентиляционная труба

Стеклопакетная или вытяжная вентиляция зависит от разницы температур между воздухом внутри здания и снаружи, чтобы управлять потоком.Более теплый воздух легче (подумайте о поднимающемся дыме), чем более холодный воздух, который тяжелее. Когда есть здание, наполненное теплым воздухом, и оно подвергается воздействию окружающей среды с более прохладным воздухом, и два вертикально расположенных окна открыты, более легкий воздух будет выходить через входное отверстие, а более холодный воздух будет попадать в здание через нижнее окно.

Воздушный поток через пространство пропорционален разнице температур, эффективной площади отверстий и препятствий, а также общему перепаду выталкивающего давления, управляющего потоком.Ориентация здания (контроль притока солнечного тепла) не влияет на результирующий поток воздуха через здание.

Это общее выталкивающее давление может быть определено количественно путем сложения общей разницы давлений, существующей между нижними и верхними отверстиями, которая напрямую связана с разницей плотностей между внутренним и наружным воздухом, а также вертикальным расстоянием между отверстиями. Для пространства с двумя проемами выражение между двумя вертикально расположенными проемами в здании:

, где

, где и — температуры воздуха в помещении и снаружи, соответственно — расстояние по вертикали между верхним и нижним отверстиями.

Если бы в здании было открыто несколько вертикально расположенных окон, холодный воздух все равно поступал бы через нижние окна, а горячий воздух выходил бы через верхние окна. Высота, на которой происходит этот переход, называется нейтральной плоскостью, ее расположение зависит как от размера, так и от расположения воздушных препятствий (окна, воздуховоды и т. Д.), И очень важно спроектировать здание, которое гарантирует, что нейтральная плоскость будет не быть слишком низким, чтобы вызвать обратный поток в определенных зонах здания.Вы можете использовать CoolVent для этого.

Расчет расхода

Зная общий перепад давления между двумя внешними отверстиями, соединяющими наружную часть с внутренней частью здания, расход можно найти в соответствии с:
, с и

, где и — площадь и коэффициенты расхода каждого отверстия (внутреннего и внешнего), через которое проходит воздух. Коэффициент расхода, который находится в диапазоне от 0 до 1, является мерой количества давления, которое воздух теряет при прохождении через каждое отверстие сопротивления потоку.Для справки: коэффициент расхода для окон порядка 0,65.

Следовательно, выражения для расхода в чисто ветровой и выталкивающей вентиляции (и, соответственно) описываются следующим образом:

Ночное охлаждение / Тепловая масса

Тепловая масса может быть встроена в конструкцию здания для поглощения тепла в дневные часы и отвода его в ночное время. Это приводит к сглаживанию колебаний внутренней температуры воздуха и задержке пиков.Обычно эту массу закладывают в потолки и стены в виде бетона или кирпича.

Использование тепловой массы особенно актуально в регионах мира, где температура окружающей среды очень высока в течение дня — слишком высока для проникновения наружного воздуха в здание — но достаточно низка в ночное время. Ночное охлаждение — это стратегия, заключающаяся в закрытии окон в здании в течение дня (не полностью — всегда обеспечивая приток воздуха, необходимого для минимальных требований к качеству воздуха в помещении) и их открытии ночью.

Реализация ночного охлаждения основывается на многих соображениях. Например, открывать здание снаружи ночью может быть небезопасно. Кроме того, если здание слишком сильно охлаждается ночью, работники могут почувствовать себя неуютно на следующее утро. В этом случае обогреватели могут включаться без ненужного расхода энергии.

Естественная вентиляция | Министерство энергетики

Вы находитесь здесь

Открытие окна — это простая стратегия естественной вентиляции.| Кредит: © iStockphoto / Simotion

Естественная вентиляция зависит от ветра и «эффекта дымохода» для поддержания прохлады в доме. Естественная вентиляция лучше всего работает в климате с прохладными ночами и регулярным ветром.

Ветер будет естественным образом проветривать ваш дом, заходя в окна или выходя из них, в зависимости от их направления на ветер.Когда ветер дует против вашего дома, воздух нагнетается в ваши окна со стороны, обращенной к ветру, в то время как эффект естественного вакуума имеет тенденцию вытягивать воздух из окон с подветренной (подветренной) стороны. В прибрежном климате многие прибрежные здания спроектированы с большими окнами, выходящими на океан, чтобы насладиться прохладным морским бризом. В более сухом климате естественная вентиляция предусматривает предотвращение накопления тепла в течение дня и проветривание ночью.

Эффект дымохода основан на конвекции и возникает, когда холодный воздух попадает в дом на первом этаже или в подвал, поглощает тепло в комнате, поднимается и выходит через окна наверху.Это создает частичный вакуум, который втягивает больше воздуха через окна нижнего уровня. Эффект лучше всего работает в дизайне под открытым небом с соборными потолками и окнами, расположенными в верхней части дома, в подсвечниках или в действующих мансардных окнах.

Пассивные солнечные дома часто проектируются так, чтобы использовать конвекцию для равномерного распределения тепла по дому. Эти дома поощряют естественную вентиляцию, размещая на верхнем этаже действующие окна и световые люки.

Естественная вентиляция может быть улучшена или уменьшена за счет ландшафтного дизайна.В зависимости от конструкции дома и направления ветра ветрозащитный экран, такой как забор, живая изгородь или ряд деревьев, блокирующий ветер, может выталкивать воздух в соседние окна или из них.

Что такое естественная вентиляция?

Естественная вентиляция — это метод управления микроклиматом, который основан на естественных движениях воздуха для поддержания движения свежего воздуха через здание и для контроля уровня температуры и влажности. Хотя исторически это был единственный доступный вариант вентиляции, после того как были разработаны механические средства вентиляции, многие строители перешли на эти методы. В конце 20 века начали осознавать некоторые явные преимущества естественной вентиляции, и строители начали возвращаться к использованию естественных методов.

Существует несколько способов создания естественной вентиляции в конструкции.Один из самых простых, вероятно, также один из самых известных: создавать окна, которые открываются для создания вентиляции, приводимой в движение ветром. Открывая и закрывая окна, люди могут контролировать поток воздуха через конструкцию, открывая больше окон, чтобы поддерживать свежий воздух, который может охладить конструкцию в дополнение к удалению запахов, и закрывая окна, чтобы генерировать меньший поток воздуха, сохраняя структура более теплая, а иногда и повышенная влажность.

Стоечная вентиляция — еще один вариант естественной вентиляции.При вытяжной вентиляции люди полагаются на естественные перепады давления между воздухом в разных местах, чтобы заставить воздух подниматься в вентиляционные трубы. Этот метод часто используется на заводах, где может выделяться огромное количество тепла, при этом воздух поднимается вверх по трубам вместе с запахами производственного цеха. Для вентиляции стека обычно используются приточные вентиляционные отверстия, расположенные низко над землей и обеспечивающие постоянный поток свежего прохладного воздуха.

Одним из самых больших преимуществ естественной вентиляции является то, что она не требует больших затрат на эксплуатацию.Механическая вентиляция и электронный климат-контроль могут быть довольно дорогостоящими и могут значительно увеличить общие затраты на электроэнергию, связанные с эксплуатацией здания. Отсутствие использования энергии также делает этот тип вентиляции экологически безопасным. Такие системы, как правило, проще в обслуживании, поскольку они не ломаются или выходят из строя, они не могут беспокоить жителей здания перебоями в вентиляции или увеличивать эксплуатационные расходы на систему вентиляции.

Для многих частных домов эффективного строительства в сочетании с естественной вентиляцией достаточно, чтобы удовлетворить потребности в вентиляции.Для больших конструкций может потребоваться сочетание естественной и механической вентиляции, чтобы поддерживать качество воздуха на разумном уровне. Зеленые здания часто специально проектируются, чтобы полагаться в первую очередь на естественную вентиляцию из соображений энергоэффективности, и также можно модернизировать здания для размещения естественной вентиляции для людей, которые заинтересованы в повышении энергоэффективности конструкций.

Естественная или туннельная вентиляция — Milkproduction.com

Обсуждает основы вентиляции и подробно рассматривает вопрос о естественной или туннельной вентиляции, чтобы помочь определить, какая система подойдет для вашего молочного предприятия.

ВВЕДЕНИЕ

Многие производители молочной продукции задаются вопросом: «Лучше ли вентилировать эту структуру естественным путем или с помощью туннельной вентиляции?» Ответ на этот вопрос зависит от конкретного сайта и ряда переменных.Сначала давайте обсудим основы вентиляции, а затем подробно рассмотрим вопрос о естественной или туннельной вентиляции, чтобы определить, какая система подойдет для вашего молочного предприятия.

ОСНОВЫ ВЕНТИЛЯЦИИ

Вентиляция любого помещения молочного хозяйства, будь то приют для новорожденных телят или приют для кормящих коров, имеет первостепенное значение. Упор здесь сделан на свежий воздух! Дойным коровам необходим постоянный источник свежего чистого воздуха для достижения своего производственного потенциала.Высокий уровень влажности, навозные газы, патогенные микроорганизмы и концентрация пыли в непроветриваемых или плохо вентилируемых конструкциях создают неблагоприятную среду для животных. Затхлый воздух также отрицательно влияет на надои и качество молока.

Правильная вентиляция заключается в равномерном обмене воздуха коровника свежим наружным воздухом по всей конструкции. Требуемая скорость воздухообмена зависит от ряда переменных, включая условия наружного воздуха (температура и уровень влажности), поголовье и плотность животных.Правильно спроектированная и управляемая система позволяет круглый год получать воздух в укрытиях почти такого же качества, как и наружный воздух. Концентрация навозных газов, пыли и патогенных микроорганизмов в воздухе укрытия должна быть низкой, а относительная влажность должна быть примерно такой же, как и в наружном воздухе. Вентиляторы, нависающие над стойлами или аллеями, не обеспечивают воздухообмена и не заменяют хорошо спроектированную и управляемую систему вентиляции.

Воздухообмен может осуществляться с помощью системы естественной или механической вентиляции.

ЕСТЕСТВЕННАЯ ВЕНТИЛЯЦИЯ

Процесс естественной вентиляции основан на сочетании ключевых характеристик укрытия и управления ими в сочетании с естественным движением воздуха для обеспечения воздухообмена. Укрытия должны быть правильно расположены и ориентированы, чтобы обеспечить максимальную естественную вентиляцию — в идеале, с боковой стенкой, перпендикулярной преобладающим летним ветрам. Укрытиям необходимы соответствующие отверстия в боковых стенках, торцевых стенках, карнизах и коньках для входа и выхода воздуха. Между убежищем и любыми объектами, блокирующими наветренный бриз, должно быть достаточно места, чтобы воздух, движущийся естественным путем, мог попасть в укрытие.Минимальное расстояние между ближайшими боковыми стенками соседних укрытий должно быть не менее 80 футов. Для больших конструкций рекомендуется расстояние 100 футов или более.

Давайте более внимательно рассмотрим атрибуты убежища, которые важны для успешной системы естественной вентиляции.

Расположение и ориентация убежища

Это очень важно. Приюты для животных должны быть расположены так, чтобы преобладающие летние ветры не блокировались естественными или искусственными сооружениями.Идеальные места — самая высокая площадка усадьбы. Другие конструкции, такие как силосы (как стойки, так и бункеры), другие сараи и естественные ветровые барьеры, следует располагать с подветренной стороны укрытия.

Исследования показывают, что укрытие должно быть ориентировано таким образом, чтобы преобладающие летние ветры пересекали укрытие перпендикулярно боковым стенам. При такой ориентации воздух, попадающий в укрытие через боковую стенку завесы, проходит на кратчайшее возможное расстояние, чтобы выйти из укрытия через противоположную боковую стенку.Это улучшает скорость воздухообмена в стойле и, как следствие, улучшает среду обитания коров.

Отверстия в боковых стенках

Боковые стенки укрытий с естественной вентиляцией могут быть воздухозаборными или выходными в зависимости от направления ветра. Для обеспечения надлежащей вентиляции боковые стенки укрытия должны быть полностью открыты летом, умеренно открытыми поздней осенью и ранней весной и частично открытыми зимой.

Высота боковой стенки должна быть минимум 12 футов для 2- и 3-рядных коровников и от 14 до 16 футов для 4- и 6-рядных коровников.При такой высоте боковин большие объемы воздуха могут входить и выходить из укрытия. Высокие боковые стенки вмещают больший объем разрежающего воздуха в укрытии в периоды небольшого естественного воздухообмена или его отсутствия. Это откладывает момент, когда «застойный воздух» в убежище становится «затхлым воздухом».

Производители должны проявлять осторожность и не закрывать отверстия в высоких боковинах излишним оборудованием для штор или опорными материалами. Например, использование проволочной сетки ¾ «на 1» в качестве опоры для штор лучше, чем использование защитной сетки из вспененного пластика, имеющей увеличенную площадь поверхности.Точно так же хранение штор в системе раздельных штор, которая «связывает», а не закатывается посередине в летние месяцы, снижает эффективное открывание. Поднятие верхней занавески непосредственно под карниз и к структурному коллектору сохраняет занавеску в чистоте и сводит к минимуму ветровую засорение.

Отверстия в торцевых стенках

Торцевые стенки в укрытиях с открытой площадкой должны открываться максимально широко. Они обеспечивают еще одно средство для воздухообмена.Открытие торцевых стенок особенно эффективно для коротких навесов в те дни, когда ветер не дует перпендикулярно боковым стенкам. Открытые торцевые стенки могут быть получены разными способами, которые могут использоваться по отдельности или вместе как система.

• Установить навесные системы в фронтоне
• Установить навесные системы в торцевой стене
• Установить рулонные двери
• Установить съемные панели
• Установить сетку вместо металлических панелей

Проемы карнизов

Открытые карнизы лучше всего подходят для подачи первичного воздуха в холодные периоды с сильным дутьем.Для 2-, 3- и 4-рядных амбаров эффективный проем карниза должен составлять минимум 1 дюйм на каждые 10 футов ширины здания. Для 6-рядных амбаров эффективный проем должен быть минимум 1-1 / 2. «на 10 футов ширины здания. Воздухозаборники карниза не должны быть закрыты — они всегда открыты. Обычно расстояние между верхом опоры фермы боковины и низом кровельного материала обеспечивает проем карниза. В случаях, когда софит полностью закрыт, минимальную вентиляцию можно получить, сделав эффективную высоту завесы меньше, чем необходимо для полного закрытия боковой стенки.

Вскрытие хребта

Отверстие в гребне обеспечивает выход для согревания воздуха в убежище, поднимающегося за счет тепловой плавучести. Эффективные проемы коньков должны быть в два раза больше эффективных проемов карнизов: минимум 2 дюйма по горизонтали на каждые 10 футов ширины здания. В 6-рядных укрытиях рекомендуется минимум 3 дюйма на 10 футов ширины.

Многие производители скептически относятся к предоставлению такого отверстия, поскольку их беспокоит попадание осадков в убежище.Существуют многочисленные методы решения этой проблемы. Примеры включают установку водосточной системы под проемом конька или уклон бетонного пола подъездной аллеи на 3 дюйма к центру здания от поверхности для приема пищи. Лучшей адаптацией к открытому коньку, чтобы предотвратить попадание снега, является установка коньковых бортов. . Высота выступа должна быть, по крайней мере, равна ширине эффективного проема. В полевых условиях хорошо работают выступы, которые в два раза превышают эффективный проем конька. Конструктивные элементы, выступающие на пике здания, должны быть покрыты защитным слоем или иным образом защищены от осадков.

Правила управления естественной вентиляцией

Используйте эти рекомендации по качеству воздуха, чтобы определить, нет ли у вас адекватной вентиляции укрытия для естественно вентилируемых холодных коровников (с минимальной изоляцией или без нее).

• Зимой, если внутренняя температура превышает температуру окружающей среды более чем на 5-8 ° F, требуется дополнительная вентиляция.
• Весной и осенью, если внутренняя температура выше температуры наружного воздуха, необходима дополнительная вентиляция.
• Летом, если коровы подвергаются тепловому стрессу с первыми лучами солнца утром после жаркого дня, необходима дополнительная вентиляция.
• Если вы заметили более чем легкий запах навозного газа, вам потребуется дополнительная вентиляция.

Эффективная естественная вентиляция может быть достигнута во многих, но не во всех случаях при строительстве новых объектов. Многие существующие укрытия имеют недостаточный воздухообмен из-за отсутствия отверстий и / или они плохо расположены по отношению к преобладающим ветрам.Туннельная вентиляция — это вариант, доступный производителям, строящим новые объекты, которые могут иметь скомпрометированную систему естественной вентиляции, или тем, у кого есть существующие помещения, которые в настоящее время имеют проблемы с естественной вентиляцией, которые невозможно решить.

ВЕНТИЛЯЦИЯ ТОННЕЛЯ

Туннельная вентиляция — это особая, но простая летняя система вентиляции. Его цель — одновременно обеспечить скорость воздуха и воздухообмен в коровнике. Вентиляторы (называемые туннельными вентиляторами) размещаются в торцевой стене здания (см. Рисунок 1).Вентиляторы работают для создания отрицательного давления в коровнике, заставляя воздух втягиваться в противоположное отверстие в торцевой стене. Попав в коровник, свежий воздух на входе проходит через конструкцию в продольном направлении и выпускается туннельными вентиляторами. Чтобы туннельная вентиляция работала с максимальным потенциалом, все отверстия в боковых стенах, потолке и полу должны быть герметизированы, чтобы образовался «туннель».

Полевые измерения и опыт показали, что туннельная вентиляция эффективна для обеспечения предсказуемого воздухообмена в беспривязных стойлах, но существуют некоторые проблемы, связанные с поддержанием приемлемой скорости воздуха на уровне коровы.Исследования также показали, что движение воздуха со скоростью от 400 до 600 футов в минуту (фут / мин) может успешно снизить тепловой стресс у молочного скота.

Ограничения

Туннельная вентиляция обычно не подходит для использования в прохладные и холодные периоды. Скорость воздуха, связанная с хорошо спроектированной туннельной системой, может создавать холодные и сквозняки при эксплуатации в это время. Уменьшение количества работающих туннельных вентиляторов или уменьшение мощности каждого вентилятора за счет замедления работы электродвигателя приведет к снижению скорости воздухообмена, что может не обеспечить подачу свежего воздуха по всей длине коровника.Если некоторые из туннельных вентиляторов используются для вентиляции в прохладную погоду, необходимо принять соответствующие меры для обеспечения надлежащего перемешивания и предотвращения серьезных градиентов качества воздуха по длине коровника.

Рис. 1. Туннельные вентиляторы, расположенные на торцевой стенке туннельно-вентилируемого 6-рядного амбара.

Максимальная длина коровника, которая может эффективно вентилироваться через туннель, является еще одним ограничением системы. По мере того, как поступающий воздух движется в коровнике в продольном направлении, он становится все более загрязненным воздухом.В какой-то момент входящий воздух перестает быть «свежим» и с этого момента приносит ограниченную пользу коровам. Ограниченные полевые данные, собранные автором, показали, что градиенты температуры и относительной влажности между воздухозаборником и выхлопом в 600-футовом туннельном вентилируемом 6-рядном амбаре для свободного пользования были незначительными. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы определить практический предел длины туннельной вентиляции в данных климатических регионах.

Процедура проектирования

Процедура проектирования системы туннельной вентиляции состоит из двух этапов.Сначала определяется требуемая общая мощность вентилятора. Затем это значение используется в качестве входной переменной для определения размера воздухозаборников.

Размеры вентиляторов

Успешное проектирование системы туннельной вентиляции должно достигать двух целей: скорость воздуха и воздухообмен . Каждую из этих целей следует рассматривать индивидуально на этапе проектирования, чтобы определить, какая из них в конечном итоге будет определяющей. Опыт показал, что необходимость соблюдения критериев скорости воздуха почти всегда влияет на конструкцию.

Общая мощность вентилятора должна определяться соответственно для достижения желаемой скорости воздуха от 400 до 600 футов в минуту в коровнике. Это достигается путем умножения площади поперечного сечения в коровнике, перпендикулярном потоку воздуха, в квадратных футах, на желаемую скорость воздуха в футах в минуту, чтобы получить результат в кубических футах в минуту (cfm).

Чтобы проверить достаточную мощность вентилятора для обеспечения надлежащей скорости воздухообмена в летний период, используйте 1000 кубических футов свежего воздуха на корову. Чтобы определить минимальную требуемую скорость воздухообмена для летней вентиляции, просто умножьте количество коров в коровнике на 1000 кубических футов в минуту / корову.

Используйте большее из двух вычисленных выше значений, чтобы определить общую теоретическую требуемую мощность вентилятора.

Пример проектирования

Чтобы проиллюстрировать процедуру проектирования, предположим, что производитель планирует модернизировать существующий 6-рядный коровник, вмещающий 500 коров, с туннельной вентиляцией. Существующий сарай имеет ширину 106 футов, что является узким по сегодняшним стандартам дизайна, и имеет боковые стены 10 футов высотой. Сарай полностью изолирован с помощью жесткой теплоизоляции из досок по нижней стороне поясов дна фермы.Фактически изоляция создает потолок в сарае. Используя потолок в качестве верхней границы, рассчитанная площадь поперечного сечения амбара составляет приблизительно 1730 кв. Футов. Умножьте желаемую скорость воздуха 500 футов в минуту на площадь поперечного сечения, чтобы получить произведение, равное 865000 кубических футов в минуту. Теперь проверьте, обеспечивает ли это достаточный воздухообмен в коровнике. Умножьте 1000 кубических футов в минуту на корову на 500 коров, чтобы получить 500 000 кубических футов в минуту. В этом примере регулируется конструкция, основанная на обеспечении желаемой скорости воздуха. Суммарная производительность вентилятора должна составлять 865 000 куб. Футов в минуту.

Теперь давайте увеличим количество коров в коровнике до 950. Поскольку площадь поперечного сечения коровника, перпендикулярного потоку воздуха, не изменяется при добавлении коров (только длина), мощность вентилятора для достижения желаемой скорости воздуха не изменяется. Однако такое количество коров требует 950 000 кубических футов воздуха в минуту (1000 кубических футов в минуту на корову x 950 коров) для удовлетворения требований воздухообмена. В этом случае воздухообмен, а не скорость воздуха, определяет конструкцию. В этом случае совокупная мощность вентилятора должна составлять 950 000 кубических футов в минуту.

Размеры входных отверстий

Размер воздухозаборника должен иметь достаточное отверстие, чтобы требуемый объем воздуха мог попасть в коровник, не встречая чрезмерного сопротивления потоку из-за трения и турбулентности. Более высокое сопротивление создает условия повышенного статического давления в коровнике и снижает эффективную мощность вентилятора. Впускные отверстия имеют наилучший размер, чтобы обеспечить минимум 1 фут2 площади на каждые 400 кубических футов в минуту мощности вентилятора. Старайтесь никогда не превышать 700 кубических футов в минуту на 1 фут2 входной площади.

Используя рассчитанную мощность вентилятора для приведенного выше примера, можно легко рассчитать минимальную требуемую площадь приточного патрубка.Для условий, при которых скорость воздуха определяет конструкцию, минимальная требуемая входная площадь должна составлять 2 162 фут2 (865 000 куб. Футов в минуту / 400 куб. Футов в минуту на фут 2). Если конструкция управления воздухообменом, то минимальная требуемая площадь входа составляет 2375 кв. Футов. (950 000 куб. Футов в минуту / 400 куб. Футов в минуту на 1 фут2). Обе эти входные площади превышают площадь поперечного сечения коровника (приблизительно 1730 кв. Футов).

На практике всасывание лучше всего достигается за счет обеспечения как можно большей открытой площади на торцевой стенке напротив туннельных вентиляторов. Хорошо спроектированный входной патрубок для большого сарая показан на рисунке 2.Ферма фронтона торцевой стенки и четыре фермы, примыкающие к ферме торцевой стенки, имеют другую конструкцию, чем другие фермы в сарае. Это позволяет дополнительному воздуху проникать через двускатную штору под потолком. В идеале можно удалить дополнительную нижнюю облицовку торцевой стенки, чтобы на уровне коровы попадало как можно больше воздуха.

Рис. 2. Входное отверстие для навесного 6-рядного коровника с туннельной вентиляцией.

Выбор и расположение вентиляторов

Для туннельных вентиляционных систем следует выбирать только качественные и высокоэффективные вентиляторы.Качественные вентиляторы помогают обеспечить надежную работу. Эффективные вентиляторы экономят электроэнергию, хотя их покупка обычно обходится дороже. Срок окупаемости зависит от количества часов работы вентиляторов в год и стоимости электроэнергии в данном месте.

Эффективность вентилятора, выраженная в кубических футов в минуту / ватт, определяется путем сравнения объемной выходной мощности (кубических футов в минуту) с потребляемой электрической мощностью (ватты). Вентиляторы среднего размера (36 и 48 дюймов) будут иметь номинальную мощность примерно 17 кубических футов в минуту / ватт при рабочем давлении.Большие вентиляторы (диаметром от 51 до 60 дюймов) обычно имеют более высокий номинальный КПД — примерно от 19 до 21 кубических футов в минуту / ватт. Поскольку требования к воздушному потоку для автономных туннельных систем вентиляции сараев высоки, большие вентиляторы рекомендуются для всех новых конструкций и модификаций.

Мощность туннельного вентилятора должна выбираться исходя из рабочего статического давления 0,15 дюйма водяного столба (вод. Ст.), Чтобы обеспечить расчетную скорость и скорость воздухообмена. Большое отрицательное давление (давление> 0.15 дюймов вод. Ст.) В коровниках в условиях туннельной вентиляции — хороший показатель недостаточного входного пространства.

Вентиляторы должны быть расположены поперек одной фронтальной торцевой стены коровника. Чтобы обеспечить максимальный поток воздуха через тела коров, расположите как можно больше вентиляторов ближе к уровню пола коровника. Требуемые дополнительные вентиляторы должны быть размещены над первым рядом, опять же, чтобы последующие ряды вентиляторов были как можно ниже. Избегайте размещения вентиляторов над центральной дверью в проходном сарае. Вентиляторы, расположенные в этом положении, могут вызвать движение воздуха вниз по центру и высоко над проходом подачи.Это не приносит коровам максимальной пользы.

Безопасность вентилятора

Большие туннельные вентиляторы обычно имеют ременной привод от двигателей мощностью несколько лошадиных сил и имеют прочные металлические или алюминиевые лопасти. Контакт с вращающимися лезвиями опасен. Следует проявлять осторожность, чтобы исключить потенциальный контакт как людей, так и коров. Съемные экраны, обычно доступные у производителей вентиляторов, должны устанавливаться как на входе, так и на выходе вентиляторов. Предоставление дополнительного пространства между зоной для коров и входными отверстиями вентилятора создает специальную зону для обслуживания вентилятора и повышает безопасность.Это пространство можно включить в конструкцию коровника, добавив от 3 до 4 футов к длине коровника и установив ворота или ограждение для создания рабочей зоны между торцевой стенкой коровника и зоной для коров.

Управление вентиляторами

Поскольку туннельная вентиляция — это система вентиляции в летнее время, а условия воздушной среды значительно меняются в течение всего лета, элементы управления должны позволять регулировать туннельные вентиляторы в соответствии с изменениями. Успешная работа полностью зависит от правильного управления вентилятором.Рекомендуется включать заранее определенный набор туннельных вентиляторов при температуре воздуха в помещении от 65 до 68 ° F. (Группа — это несколько отдельных туннельных вентиляторов, которые управляются вместе.) Дополнительные группы вентиляторов впоследствии включаются с заданными температурными интервалами, пока все вентиляторы не станут работать при температуре от 71 до 74 ° F. Этот процесс определяется как включение вентилятора и может выполняться вручную или автоматически.

Ручное управление

Ручное управление требует частого внимания со стороны уполномоченных лиц, обученных принципам и работе с системой туннельной вентиляции.Производительность системы может быть значительно снижена из-за невнимательности или ошибки человека. Изменение погодных условий может потребовать частой или резкой смены этапов туннеля и может произойти при отсутствии обученного оператора. По этим причинам туннельная система лучше подходит для автоматического управления.

Автоматика

Автоматическое управление более надежно в повседневной работе, но требует планового профилактического обслуживания для обеспечения надлежащей непрерывной работы.Хорошая производительность достигается при правильном расположении датчика, который передает данные на контроллер. Датчики должны быть расположены таким образом, чтобы они «ощущали» воздух, отражающий состояние коровника на уровне коровы. Датчики следует размещать так, чтобы на них не влияло солнечное излучение или экстремальные локальные условия, возникающие в результате короткого замыкания системы.

Автоматическое управление может осуществляться с помощью стандартных сценических контроллеров, доступных от нескольких вентиляционных компаний. Температура, при которой включается первый ряд туннельных вентиляторов, и ширина полосы (температурный интервал) между ступенями — это лишь некоторые из переменных, которые можно отрегулировать вручную с помощью большинства контроллеров ступеней.Также помните, что система штор сарая используется как первая ступень вентиляции.

Ступень и жалюзи

Важно отметить, что включение туннельных вентиляторов в автоматическом или ручном режиме требует использования жалюзи, активируемых механическим или статическим давлением, на входной стороне каждого вентилятора. Каждая заслонка должна открываться при включении вентилятора и закрываться при выключении. Работая таким образом, жалюзи будут предохранять систему от короткого замыкания, предотвращая прохождение воздуха в обратном направлении через неработающий вентилятор.

Управление боковой стенкой

Поскольку туннельная вентиляция работает только в летнее время, в остальное время года необходимо использовать другие средства обеспечения воздухообмена. Естественная вентиляция — наиболее логичный выбор. Это должно быть правильно спроектировано в туннельном вентилируемом амбаре.

Для естественной вентиляции необходимо, чтобы боковые стенки занавеса действовали как воздухозаборники и выходы воздуха. При использовании туннельной вентиляции в амбарах с открытой крышей теоретически боковые стенки занавеса должны быть полностью закрыты для образования «туннеля».«Наблюдение за реакцией коров указывает на то, что в рядах стойл, прилегающих к полностью закрытой боковой стенке, может происходить недостаточное движение воздуха. Последующие полевые измерения показали, что в стойлах со сплошными боковыми стенками или полностью закрытыми боковыми занавесками движение воздуха вдоль внешний ряд стойл и внешний переулок. Слегка открыв навесные стены (примерно на 2–4 дюйма), подняв нижнюю занавеску снизу, позволяет небольшому количеству воздуха проходить по всей длине коровника на уровне коровы.Хотя это противоречит теории туннельной вентиляции, открытие боковых стенок необходимо для создания некоторого воздушного потока вдоль стойл на внешних стенах, особенно там, где распределение скорости неравномерно.

Потребности в уникальном сарае

У некоторых коровников с туннельной вентиляцией есть особые, уникальные потребности для максимального повышения качества воздуха и скорости воздуха на уровне коровы в зависимости от их первоначальной конструкции. Эти потребности могут включать в себя воздуховоды и защиту от навозных газов.

Дефлекторы воздуха

В амбарах с высокими потолками обычно происходит сильное движение воздуха вблизи потолка.Воздух, сначала стекающий по коровнику на уровне коровы, сталкивается с коровами, стойлами, поилками и т. Д., А затем поднимается, преодолевая препятствие. Как только воздух поднимается, полевые измерения показали, что большая его часть будет оставаться в коровнике до тех пор, пока не достигнет туннельных вентиляторов. Это происходит, если не установлен воздушный дефлектор или перегородка для перенаправления воздуха обратно на уровень коровы. В одном из сараев было установлено размещение горизонтальных воздуховодов поперек сарая с интервалом примерно в 100 футов.Перегородки высотой шесть футов были изготовлены из традиционного материала навесных стен и поддерживаются системой тросов и стяжных муфт для создания каждой перегородки. Наблюдение за потоком воздуха через коровник после установки перегородок показывает, что воздушные перегородки принесут еще больше пользы, если они будут расположены ближе друг к другу.

Уменьшение уровня потолка приведет к увеличению объемов воздуха, проходящего через заданную площадь поперечного сечения в данном помещении, если количество туннельных вентиляторов останется прежним.Однако более низкий потолок нежелателен для сараев с естественной вентиляцией в остальное время года. Это говорит о том, что, возможно, придется кардинально изменить конструкцию молочного коровника на круглогодичную механическую вентиляцию, если это экономически целесообразно, чтобы обеспечить такую ​​геометрию коровника, которая решает серьезные проблемы в летних условиях.

Защита от навозных газов

Конюшни, в которых жидкий навоз сбрасывается в самотечные желоба, расположенные под полом, требуют особого внимания при планировании и проектировании, чтобы свести к минимуму поток газов навоза из хранилища обратно в стойло.

Самотечные сливные трубы, которые всегда погружаются ниже уровня свободной поверхности воды при хранении, не требуют дополнительного внимания. Отсутствие движения воздуха по трубе предотвратит значительный поток газа в хлев. Однако трубы с самотечным потоком, которые не всегда находятся под водой, могут передавать большие объемы газов обратно в хлев, когда они находятся над свободной поверхностью воды. Жесткая резина или другой инертный материал можно использовать для создания заслонки, которая поможет изолировать трубу.В качестве дополнительной превентивной меры расположите выпускной патрубок самотечного потока как можно дальше от обозначенных мест перемешивания. Значительные концентрации газов обычно выделяются при перемешивании навоза, особенно в месте установки устройства для перемешивания.

Экономика туннельной вентиляции

Системы туннельной вентиляции имеют измеряемые капитальные и эксплуатационные затраты выше, чем у естественной системы вентиляции. Чистая окупаемость инвестиций в систему туннельной вентиляции зависит от того, насколько хорошо коровы поддерживают надой молока в течение достаточного количества дней в коровнике с туннельной вентиляцией каждое лето по сравнению с приютом с естественной вентиляцией.Дополнительные затраты на приобретение, установку, эксплуатацию и техническое обслуживание туннельной системы должны быть компенсированы устойчивым производством молока, чтобы инвестиции принесли положительную отдачу. Становится все более важным определить, принесут ли инвестиции в молочную ферму положительную доходность в разумный период времени.

Анализ денежных потоков

Полный анализ денежных потоков туннельной системы вентиляции сложен и трудно поддается количественной оценке.Хотя анализ постоянных и эксплуатационных затрат, связанных с туннельной системой, может быть количественно определен, точный анализ коровы намного сложнее. Сложность измерения полной биологической реакции коровы на тепловой стресс в сочетании с отсутствием данных о производительности для разработки прогнозов экономических потерь затрудняет это. Анализ, который показывает положительный прогноз денежных потоков, основанный только на устойчивом производстве молока, будет консервативным анализом инвестиций. Если будут реализованы другие, менее ощутимые выгоды, будет видно усиление положительного воздействия решения.

При проведении анализа денежных потоков для туннельной вентиляции первым шагом является определение оборудования, необходимого для оснащения коровника туннельной вентиляцией, и расчет затрат на эксплуатацию и обслуживание этого оборудования в течение реалистичного периода окупаемости. Затем эту информацию можно использовать для определения порогового значения надоев, необходимого для безубыточной отдачи. Результаты можно интерпретировать по количеству дней работы вентилятора (1 день вентилятора = 24 часа непрерывной работы вентилятора) в год.Стабильный уровень производства выше расчетного порогового значения приведет к большему генерированию денежных средств от инвестиций, в то время как значение ниже приведет к дополнительным денежным средствам, требуемым от других аспектов бизнеса для оплаты части инвестиционных и эксплуатационных расходов и затрат на техническое обслуживание.

Уровни безубыточности производства, показанные в таблице 1, были рассчитаны с использованием энергоэффективной туннельной вентиляторной системы для обычных конфигураций коровников. Была использована закупочная цена вентилятора и стоимость установки в размере 1170 и 400 долларов за вентилятор.Ежедневная необходимая устойчивая продукция в фунтах / корову в день колеблется от 12,1 до 2,7 для 2-рядного коровника, от 16,1 до 1,8 для 3-рядного коровника, от 16,1 до 2,4 для 4-рядного коровника и от 19,1 до 2,2 для 6-ти рядного сарая.

Таблица 1. Фунты молока на корову в день, необходимые для безубыточности при использовании энергоэффективной туннельной системы вентилятора. Анализ основан на пятилетнем периоде окупаемости, процентной ставке 8 процентов и отсутствии изменений операционных расходов из-за инфляции. Цена брутто молока = 12 долларов США за ц. и стоимость энергии = 0 долларов США.10 / кВт-час.

1 № коров = общее кол-во кормящих коров в коровнике.
2 дополнительных льготных дня = дополнительные дни стабильного производства; количество дней после закрытия туннеля, которое положительно влияет на молочную продуктивность коров.
3А вентилятор в день — это все вентиляторы, работающие в коровнике непрерывно в течение 24 часов.

Максимальные и минимальные значения из таблицы 1, основанные на процентах от суточной надоев, показаны в таблице 2 для различных среднесуточных показателей стада.Коровам с высокой продуктивностью, которые могут пострадать от теплового стресса в большей степени, чем коровы с низкой продуктивностью, требуется менее стабильное производство молока для достижения окупаемости инвестиций.

Таблица 2. Процент от общей продуктивности, необходимый для достижения безубыточности при дневных уровнях продуктивности от 70 до 100 фунтов в день на корову с использованием диапазона значений, показанного в таблице 1.

неотвеченные вопросы

Очевиден постоянный интерес отрасли к использованию туннельной вентиляции для больших амбаров.Перед проектировщиками систем туннельной вентиляции стоит уникальная задача, поскольку полная информация о конструкции недоступна. Производителям молочной продукции и операторам систем вентиляции необходимы дополнительные инструкции, которые позволят им принимать более информированные управленческие и операционные решения. Уместные вопросы, на которые в настоящее время нет ответа, включают:

1. Какова практическая длина коровника с туннельной вентиляцией?
2. Как лучше всего поддерживать равномерную скорость воздуха на уровне коровы в коровнике?
3. Каковы оптимальные настройки для автоматизированного управления?
4. Каково истинное соотношение цены и качества у коровников с туннельной вентиляцией?

Прочие соображения

Производители, использующие навесы с открытой вентиляцией с туннельной вентиляцией, должны подумать о наличии резервного источника питания подходящего размера для обеспечения резервного питания туннельных вентиляторов и их системы управления во время перебоев в подаче электроэнергии.На молочных фермах обычно требуются резервные генераторы для обеспечения бесперебойного электроснабжения оборудования для сбора молока и охлаждения. Учет электрических нагрузок туннельных вентиляторов при выборе резервных генераторов поможет обеспечить непрерывную работу вентиляторов в периоды отключения электроэнергии.

Еще одним соображением является установка системы сигнализации, которая будет предупреждать работников фермы о прерывании электроснабжения туннельных вентиляторов. Системы сигнализации настоятельно рекомендуются для любого коровника, в котором круглый год используется механическая вентиляция.Коровы в этих стойлах попадают в неблагоприятные климатические и температурные условия вскоре после того, как туннельные вентиляторы перестают работать. Должен быть разработан план эвакуации для удаления коров из коровника, если это необходимо. Как минимум, автоматическое опускание занавеса должно быть на месте в случае механического сбоя питания. Это стандартное и необходимое оборудование современных птичников.

РЕЗЮМЕ

Выбор наиболее подходящей системы вентиляции для вашего предприятия зависит от строения к строению, точно так же, как балансировка рационов варьируется от группы коров к группе коров.Естественно вентилируемая конструкция, которая обеспечивает адекватный воздухообмен и оснащена охлаждающими вентиляторами, размещенными над рядами стойл и зоной кормления, остается предпочтительной системой в настоящее время. Однако как новые, так и существующие конструкции могут значительно выиграть от внедрения туннельной вентиляции, которая в противном случае создала бы плохие условия для содержания коров. Туннельная вентиляция может быть рентабельной для всех распространенных планировок коровников, в которых содержится достаточное количество коров, что делает ее экономически целесообразной.

Ссылки по теме:

Сайт Pro-Dairy