Устройство приточной вентиляции в доме: Приточная вентиляция в частном доме: виды, принцип работы, цены

Устройство приточной и естественной вентиляции в частном доме

Система вентиляции в доме

Система вентиляции — очень важная часть инженерного обеспечения дома. Какими бы «дышащими» ни были стены дома, без вентиляции в помещении очень скоро заведется сырость и плесень. Паропроницаемость стен хорошо влияет на микроклимат в помещениях, но не заменяет эффективной вентиляции. К тому же о хорошей паропроницаемости стены можно говорить только тогда, когда все материалы, из которых она состоит, — и строительные, и отделочные — являются паропроницаемыми. Последствия плохой работы вентиляции или ее отсутствия опасны еще и тем, что часто дают о себе знать только во время эксплуатации дома, а допущенные на этапе планирования и строительства ошибки исправить подчас очень сложно.

Содержание

1. Размещение вентиляции в доме
2. Температура вентиляции в доме
3. Минимальное сопротивление вентиляции в доме
4.  Размеры вентиляции в доме
5. Вывод вентиляционных каналов над крышей
6. Устройство вентиляции в помещениях
7. Вентиляция подвала
8. Приток свежего воздуха при вентиляции дома

Размещение вентиляции в доме

В домах с естественной вентиляцией вытяжными каналами должны быть оборудованы кухня, ванная, туалет и помещения без окон (кладовки, гардеробные комнаты), а также помещения, которые отделены двумя или более дверями от кухни, ванной или туалета. В двух- и трехэтажных домах вытяжными вентиляционными каналами должны быть оснащены и все комнаты, расположенные на втором этаже и в мансарде. Из этих помещений следует отводить около 30 м3 воздуха в час.

Следует учесть, что, если пробить отверстие в наружной стене, оно не заменит вентиляционного канала. Воздух, вместо того что-бы выходить из помещения через это отверстие, будет поступать через него внутрь помещения. Зимой помещение будет очень холодным. Ситуацию может исправить установка в отверстии маленького вентилятора, лучше всего — управляемого датчиком влажности. Но это будет половинчатое решение. Чтобы вентиляция соответствовала нормам, в этом помещении лучше сделать отдельный вентиляционный канал.

Каналы должны быть спроектированы и выполнены таким образом, чтобы эффективно отводить воздух из помещений при наружной температуре 12 °С и расчетной температуре в помещении (20 °С в комнатах, 24 СС в ванных). Зимой, когда разница температуры внутри и снаружи больше, каналы удаляют больше воздуха. Когда температура снаружи повышается, эффективность вентиляционных каналов снижается. Количество воздуха, удаляемого через вытяжные каналы, зависит от силы тяги (скорости прохождения воздуха) и площади сечения канала.

Температура вентиляции в доме

Сила тяги в каналах естественной вентиляции зависит от разницы в плотности воздуха внутри и снаружи дома и от длины канала. Поэтому разница температур у входа в канал и на его выходе является важным фактором. Чем теплее в помещении и холоднее снаружи, тем сильнее тяга в трубе или вентиляционном канале. Естественная вентиляция лучше всего действует зимой, хуже всего летом.

В холодное время года особенно важно сохранить высокую температуру каналов. Поэтому они должны быть сделаны во внутренних стенах, а находящиеся в наружных стенах должны быть хорошо теплоизолированы. Это касается также отрезков каналов, проходящих через необогреваемые помещения, например чердаки. Стоит утеплить и каналы, находящиеся над поверхностью крыши. Это защитит от ослабления тяги и от конденсирования влаги из выдуваемого воздуха на внутренней поверхности каналов.

Негативным последствиям охлаждения вентиляционных каналов можно противостоять и по-другому. Например, разместить их по соседству с дымоходами или трубами с горячей водой, благодаря чему каналы будут обогреваться. Однако может оказаться, что тогда тяга будет в них значительно больше, чем в остальных каналах в другой части дома или квартиры, что вызовет ослабление или изменение направления тяги в последних.

Минимальное сопротивление вентиляции в доме

Сила тяги зависит также от сопротивления, которое встречает воздух, проходящий через канал. Чем более гладкая внутренняя поверхность канала, тем сопротивление меньше. Поэтому соединения блоков, формирующих элементов, пустотелых кирпичей или кирпичей, из которых построен канал, должны быть выполнены особенно тщательно. На краях элементов не должно быть уступов, в швах — углублений, из них не должен выступать раствор. Площадь сечения канала не должна меняться по всей его длине. Даже минимальные неровности на внутренней поверхности канала, а также заломы канала и отклонения от вертикали значительно снижают тягу. Если без них не обойтись, то следует делать их под углом не более 30°. Горизонтальная укладка вентиляционных каналов, даже на коротких расстояниях, недопустима. Если же без горизонтальных отрезков все-таки не обойтись, в них следует установить правильно подобранный вентилятор. Однако вентиляторы ни в коем случае нельзя использовать в помещениях, в которых находятся камины или котлы с открытой камерой сгорания.

 Размеры вентиляции в доме

Площадь сечения вытяжного канала не должна быть менее 0,016 м2, а минимальный размер (сторона) канала в сечении — 10 см. На практике размер вентиляционных каналов не рассчитывается, а принимается обычно равным 14 х 14 или 14×21 см. При этом не учитывается длина канала, которая в помещениях самого верхнего этажа часто бывает менее 1,5—2 м. Такой канал даже при самых благоприятных условиях (при значительной разности температур) не может обеспечить нужной интенсивности вентиляции. Вытяжной канал в туалете, воздухообмен в котором составляет 30 м5 воздуха в час, должен иметь длину минимум 2 м при размерах 14×21 см, а при сечении 14 х 14 см его длина должна быть не менее 3 м.

В пределах одного этажа все каналы в квартире должны иметь приблизительно одинаковую длину. Если она будет различной, работа каналов может нарушаться. В более длинном канале может образоваться настолько интенсивная тяга, что в случае недостаточного притока воздуха снаружи это вызовет ослабление тяги в другом, более коротком канале в той же квартире. Такие явления особенно часто появляются в герметизированных квартирах без достаточного притока воздуха снаружи. Если выровнять длину каналов невозможно, нужно уменьшить тягу в более длинном канале с помощью регулируемой вентиляционной решетки.

Вывод вентиляционных каналов над крышей

Очень важным для эффективности действия вентиляционного ка-нала является его вывод над крышей здания. Выход трубы должен находиться минимум на 60 см выше конька в случае плоских (угол наклона меньше 12°) и покатых крыш с легковоспламеняющейся кровлей, например крытых гонтом или соломой, и минимум на 30 см над поверхностью покатых крыш с невоспламеняющейся кровлей. Если на крыше есть уступы, а выходное отверстие трубы соседствует со стеной, то завихрения потоков воздуха вокруг дома, образующиеся в ветреную погоду, могут задуваться в вентиляционные каналы. Таким образом сила дымоходной тяги снижается и может даже опрокинуться (воздух, вместо того чтобы выходить из дома через вентканалы, будет поступать через них в помещения). В этом случае стоит установить специальные насадки (дефлекторы), поддерживающие тягу и защищающие выходное отверстие вентиляционного канала от задувания в него ветра.

 В домах с наклонной крышей и необорудованным чердаком вентиляционный канал часто выводят над крышей с помощью так называемой вентиляционной трубы длиной в несколько десятков сантиметров с грибком на конце. Этот элемент предусмотрен ее производителями для деаэрации канализационных стояков, вентиляции кровли или для выхода воздуха в системах механической вентиляции и не может заменить обычной трубы. Его длина с отрезками, переходящими через слои крыши, обычно не превышает 70—80 см, что недостаточно для создания естественной тяги.

Кроме того, такая труба изготовлена из пластмассы, не имеет теплоизоляции и не может обеспечить эффективной вентиляции. В вытяжных каналах, оснащенных подобной трубой, тяга обычно меняется на противоположную (происходит наддув воздуха в помещение) и конденсируется водяной пар, который стекает по стенкам канала, а во время сильных морозов она может замерзнуть.

Устройство вентиляции в помещениях

Во всех помещениях, в которых отсутствуют окна, — гардеробной, кладовой, хозяйственной части дома — нужно разместить каналы естественной вентиляции, заканчивающиеся вентиляционными решетками. Решетки следует устанавливать в верхней части помещения так, чтобы их верхний край находился не менее чем в 15 см от потолка. Если их расположить ниже, они не будут эффективно функционировать — в верхней части помещения, под потолком, будет собираться наиболее теплый и загрязненный воздух, вместо того чтобы отводиться через вытяжные вентиляционные каналы.

Приток воздуха должен происходить через щель между внутренней дверью, ведущей в помещение, и полом или через специальные отверстия в нижней части двери. В противном случае в таком помещении вследствие повышенной влажности и застоя воздуха могут возникнуть плесень и грибок.

Внутренние двери должны обеспечивать свободное движение воздуха между помещениями, даже когда они закрыты. Воздух должен проходить из помещений, где воздух менее загрязнен (комнаты), через помещения с более загрязненным воздухом (кухня, ванная, туалет), а оттуда выводиться по вентиляционным каналам. Для этого под дверями следует оставить щель или установить в них специальные решетки. Площадь отверстия в межкомнатных дверях должна составлять около 80 см2, а в дверях, ведущих на кухню или в ванную, — 200 см2. Но если воздух на пути к вентиляционной решетке проходит через две двери, сопротивление ему может быть очень сильным. Поэтому, если какое-либо помещение отделено от помещения с вентиляционным каналом (кухня, ванная, туалет) более чем двумя дверями, необходимо сделать в нем отдельный вентиляционный канал.

Установка вентилятора в ванной тоже не является хорошим решением. Зимой, по причине повышенной влажности воздуха в ванной, вентилятор может заиндеветь. Кроме того, поступающий извне холодный воздух охлаждает помещение. Лучше обеспечить приток воздуха в ванную косвенным путем — через отверстия или решетки в двери, отделяющей ее от смежных помещений.

Следует учесть, что подсоединение двух помещений к одному вентиляционному каналу будет вызывать вместо проветривания перемещение воздуха между комнатами. Такое решение особенно некомфортно, если оно касается смежных санитарно-гигиенических помещений (например, ванной и туалета). Объединение помещений одним каналом также будет способствовать ухудшению шумоизоляции.

Если на кухне есть только один вентиляционный канал и к нему подсоединена механическая вытяжка, это может привести к нарушению работы всей вентиляции. Когда вытяжка не включена, естественное движение воздуха будет затруднено или совсем невозможно. Значит, лучше сделать два отдельных вентиляционных канала: один — для подсоединения кухонной вытяжки, другой — для естественной вентиляции.

В комнате, где есть камин (как с открытой топкой, так и оснащенный каминным вкладышем), из соображений безопасности и комфорта следует построить отдельный вентиляционный канал. Во время работы камин потребляет значительное количество воздуха для горения. Если воздух будет поступать из помещения, то взамен должен поступать свежий воздух извне.

Часто (если окна герметичные) он поступает самым простым путем — через вентиляционные каналы. В этом случае может произойти засасывание дыма из выходного отверстия дымового канала или неприятных запахов из выведенных над крышей вентиляционных отверстий канализации. Поэтому лучше всего подвести воздух извне непосредственно в камин через утепленную трубу, проложенную под полом.

Вентиляция подвала

Для предотвращения появления сырости каждый подвал должен иметь вентиляцию. Обычно для этой цели по периметру цоколя устраивают продухи или окна, периодически открываемые для проветривания. Но лучшим решением является вентиляция через специальные каналы, устраиваемые в дымовентиляционных блоках и выходящие за пределы чердачного перекрытия или крыши. Вытяжная труба начинается под потолком подвала и выходит вместе с остальными трубами над крышей дома. Для улучшения тяги ее желательно проложить рядом с дымовым каналом печи или отопительного котла. Чем больше сечение вытяжного канала, тем лучше; в любом случае оно не должно быть меньше 140 х 140 мм. Летом естественной тяги может оказаться недостаточно, и в вытяжную трубу придется поставить вентилятор.

Приток воздуха обычно обеспечивается за счет не плотностей в ограждающих конструкциях. Можно устроить и специальные каналы с забором воздуха либо с улицы, либо из закрытых помещений (тамбур, веранда). Лучше всего, чтобы приточная труба начиналась на чердаке. Приточный и вытяжной каналы располагают в противоположных сторонах подвала, причем первый из них у пола, а второй у потолка.

Приток свежего воздуха при вентиляции дома

Эффективность вытяжной вентиляции зависит не только от правильной конструкции и размещения каналов. Даже хорошо спроектированные и построенные каналы не будут эффективно функционировать, если не будет обеспечен достаточный приток воздуха в различные помещения. Из-за недостаточного количества свежего воздуха (на практике это очень частое явление) тяга в вытяжных каналах бывает слишком слабой или (по край-ней мере, в одном из них) изменяется на противоположную. В этом случае воздух, вместо того чтобы выходить через вытяжные каналы, попадает через них в дом.

Единственным эффективным способом для подачи воздуха в вентиляцию является установка в окнах или в стенах устройств приточной вентиляции.

Убеждение, что воздух попадет в дом через щели в окнах или «дышащие» стены, ошибочно. Производимые сегодня окна оборудованы системой уплотнителей, которые эффективно предотвращают проникновение воздуха. Использования режима проветривания (приоткрытые окна на 2—3 мм) также недостаточно. Что же касается «дышащих» стен, то даже если поры их материала не закрашены, не закрыты штукатуркой или не забиты пылью и другой атмосферной взвесью, количество воздуха, которое способно через них проникнуть в помещение, ничтожно мало.

Отсутствие необходимого притока воздуха приводит к уменьшению эффективности работы вытяжной вентиляции и тем самым к увеличению концентрации загрязнений в воздухе: влаги, углекислого газа, микробов, вредных химических соединений. Из-за этого ухудшается самочувствие жильцов, обостряются хронические болезни, а в доме может появиться плесень. Также могут возникнуть проблемы с функционированием каминов, котлов, газовых плит.

Помните: для того чтобы каналы могли удалить необходимое количество воздуха, такое же количество воздуха должно попасть в здание. Не забудьте также о том, что приток воздуха должен быть обеспечен во все помещения, оборудованные вытяжными каналами.

приточная и вытяжная, принудительная и естественная

Если, приходя с улицы домой, Вы чувствуете духоту, неприятные запахи и первым делом проветриваете помещения, то скорее всего система вентиляции в вашей квартире работает недостаточно эффективно.

Повседневные заботы отодвигают на второй план важность поступления свежего, насыщенного кислородом, воздуха. Установка герметичных стеклопакетов и входных дверей, плотно прилегающих к коробке и наименее подверженных влажностным и температурным и изменениям, только ухудшают систему вентилирования.

В любых городских квартирах вне зависимости от типа и года постройки присутствует естественный приток свежего воздуха через открытую форточку, оконные и дверные щели и удаление наружу через вентиляционные шахты в санузле и на кухне.

Когда-то естественная приточно-вытяжная вентиляция полностью оправдывала себя. Сегодня этот метод уже недостаточно эффективен из-за герметичности окон и дверей, и мы не спешим открывать окна в холодное время года. Решить эту проблему можно, установив принудительные приточные устройства при условии хорошо работающей вытяжки. Правильный подбор оборудования гарантирует эффективное вентилирование. В первую очередь, необходимо произведи расчёты воздухообмена.

Проверяем нормы воздухообмена

Зная нормы подачи воздуха, несложно определить необходимое количество поступающих воздушных масс. Норма на 1-го человека в помещении — 3 м3/ч на 1 кв. метр площади или 30 м3/ч. Исходя из этого, можно рассчитать воздухообмен для конкретного случая и подобрать подходящий способ вентилирования, требуемое оборудование.

Вентиляция может быть естественной – осуществление тяги при помощи разности температур наружного и внутреннего воздуха или же при тяге, осуществляемой механическим способом (принудительная).

Способ естественной вентиляции в квартире

Самый простой способ вентилирования через щели окон и дверей. Но, как мы уже знаем, часто малоэффективный. В другом случае, приток воздуха может осуществляться с помощью стеновых или оконных клапанов. Они состоят из отверстия в стене или створке, раме окна, через которое в помещение поступают воздушные массы. Обязательным условием работы приточных клапанов является наличие исправно работающей вытяжки.

Недостатком таких устройств является то, что количество воздуха, проникающего в помещение, зависит от погодных условий: зимой велика температурная разница, обеспечивающая природную тягу, а в летний период при разности температуры менее 15° C эта тяга малозаметна. Стеновые и оконные клапаны часто промерзают зимой из-за отсутствия подогрева входного воздуха и практически не очищают его.

       

Метод принудительно-вытяжной циркуляции воздуха

Вытяжная вентиляция работает по принципу принудительного удаления отработанного воздуха механическим образом. Для этого используют вентиляторы, встраиваемые в кухонные вытяжки, и вентиляционную шахту в ванной и туалете. В зимний сезон желательно предусмотреть подогрев поступающего воздуха. С этой задачей справятся приточные установки со встроенными нагревателями.

Устройство принудительной приточной вентиляции в квартире

Принцип работы заключается в принудительной подаче наружного воздуха в помещение через приточки и удаление естественной тягой через вентиляционные каналы в санузле и кухне.

Такие устройства бывают разных видов, но в основном они состоят из воздухозаборника, вентилятора, воздушного клапана, нагревателя и фильтров очистки. В этом случае монтаж требует бурения отверстия в стене и подключения к сети питания.

Существуют приточки с климат-контролем — автоматическим управлением температуры нагрева воздуха – бризеры.

Преимущества бризеров:

• Не нужно открывать окна!
• Подогрев поступающего воздуха зимой позволит сохранить тепло в квартире во время проветривания и предотвратит промерзание устройства.
• В бризерах используется высокоэффективная система фильтрации с HEPA фильтром класса Н11 – медицинский стандарт очистки воздуха от пыли, аллергенов, мельчайших микроорганизмов, вирусов и плесневых грибов.
• Обладают высокой производительностью. Постоянный приток воздушных масс в нужном количестве независимо от погодных условий и сезона.
• Автоматическая система управления (включение и выключение вентилятора, контроль работы воздушного клапана и нагревателя, регулирование температуры воздуха, поступающего в помещение и др.).
• Оборудование работает почти бесшумно.

Энергоэффективная система вентиляции с рекуперацией энергии для всего дома

Руководство
Find a Pro

Система вентиляции с рекуперацией энергии (ERV) для всего дома AprilAire модели 8100 является одним из наиболее энергоэффективных методов воздухообмена в вашем доме с свежий уличный воздух.

Сегодняшние дома строятся более компактно для повышения энергоэффективности. К сожалению, это также делает почти невозможным удаление спертого внутреннего воздуха из вашего дома и замену его свежим и чистым наружным воздухом. В результате неприятные запахи и вредные загрязнители оказаться в ловушке в вашем доме.

Система вентиляции с рекуперацией энергии AprilAire, модель 8100, выпущенная в феврале 2012 г. или позже, может управляться с помощью системы управления домашним комфортом Aprilaire модели 8910, Термостат модели 8620 или система управления вентиляцией AprilAire модели 8120, обеспечивающая вентиляцию по расписанию.

Чтобы установить систему вентиляции с рекуперацией энергии 8100 в вашем доме, используйте Find A Pro , чтобы найти подрядчика в вашем регионе.

Модель 8100 ERV Особенности:

• Обеспечивает постоянную контролируемую подачу свежего воздуха в ваш дом круглый год.
• Снижает количество вредных для здоровья загрязнителей воздуха в помещении, таких как летучие органические соединения, бактерии, вирусы и запахи.
• Снижает избыточный уровень влажности в помещении для большего комфорта при меньших затратах
• Включает в себя эксклюзивный сердечник EnergyMax® Transfer Core
• Требует минимального обслуживания
• 5-летняя гарантия
• Разработан с минимальным количеством компонентов для повышения производительности и надежности.

О сердечнике передачи EnergyMax® AprilAire 8100 ERV

Сердцем ERV является сердечник передачи EnergyMax®, в котором используется энтальпическая технология, основанная на втором законе термодинамики, для обеспечить передачу тепла, а также влаги в ваш дом и из него.

Это означает:

• Летом ERV использует несвежий кондиционированный воздух в помещении, который вы выбрасываете, для охлаждения поступающего горячего воздуха.
• Зимой ERV использует несвежий нагретый воздух в помещении, который вы выбрасываете, для предварительного нагрева поступающего холодного воздуха.

Удаляет загрязняющие вещества

Вентиляция всего дома AprilAire удаляет частицы, распространенные в большинстве домов, чтобы уменьшить количество плесени, бактерий, пыльцы, вредных химических веществ и других летучих органических соединений.

Вентиляция и экономия энергии

Вы можете экономить энергию с помощью удобного программирования термостата AprilAire.

Снижает влажность

Управляйте влажностью в доме с помощью общедомовой вентиляции AprilAire, чтобы создать комфорт, который вы ожидаете в своем доме в течение всего года.

Модель 8100 Запчасти

Запасной воздушный фильтр AprilAire 5153 EZ Kleen, 2 шт. в упаковке для модели ERV 8100

КУПИТЬ

Система вентиляции с рекуперацией энергии AprilAire 8100

КУПИТЬ

АпрельAire Замена 5151 Energy Max Transfer Core для модели ERV 8100

КУПИТЬ

RP Super Filter Coat Adhesive

КУПИТЬ

Системы подачи свежего воздуха — Сбалансированная вентиляция всего дома

Джеку Хеберту, основателю Исследовательского центра жилья для холодного климата, приписывают фразу, которая становится все более знакомой высокопроизводительным строителям: «Стройте плотно, вентилируйте правильно». Это означает, что по мере того, как дома становятся плотнее и лучше изолированы, потребность в хорошо спроектированной механической вентиляции становится все более острой.

В простейшем случае это означает использование кухонных и ванных вентиляторов для удаления влажного или насыщенного твердыми частицами воздуха. В этом подходе только с вытяжкой наружный воздух попадает в здание через щели в ограждении здания. Приточная вентиляция работает по-другому: вентиляторы подают свежий воздух в дом, но нет специального пути для выхода застоявшегося воздуха из помещения. Оба эти подхода экономичны, но имеют недостатки.

Более эффективным вариантом является приточно-вытяжная система вентиляции, в которой поступающий воздух компенсируется равным объемом выходящего воздуха, что поддерживает давление воздуха в здании близким к нейтральному. Строители и проектировщики, которые специализируются на суперизолированных домах с очень низким уровнем утечки воздуха, теперь, вероятно, будут включать в планы вентиляторы с рекуперацией тепла или энергии. Эти механические системы схожи тем, что имеют сердцевину, через которую проходит как входящий, так и выходящий воздух для передачи энергии и, в случае ERV, влаги.

В вентиляторе с рекуперацией тепла или HRV происходит обмен тепловой энергией через ядро. Это то, что инженеры называют «чувственным теплом». Зимой вытяжной воздух передает часть своей тепловой энергии входящему свежему воздуху, что снижает большую часть потерь энергии, которые в противном случае имели бы место. В вентиляторе с рекуперацией энергии или ERV происходит обмен явным теплом, а также обмен влагой или «скрытое тепло». (Эти системы также называются вентиляторами с рекуперацией энтальпии.) ERV предназначены для поддержания более комфортного уровня влажности в помещении как зимой, так и летом.

Вентилятор нового поколения заменяет обычный сердечник ERV тепловым насосом. Агрегаты обеспечивают обогрев и охлаждение, а также вентиляцию, поэтому они принципиально отличаются от устройств, направленных в основном на подачу свежего воздуха с минимальными потерями энергии. Двумя такими продуктами являются Build Equinox CERV и Minotair Pentacare.

«Вентиляция — это хорошо, но она представляет собой очень, очень большой поток энергии для непрерывного нагрева, охлаждения, увлажнения или осушения потока воздуха, поступающего снаружи», — говорит Брайан Олт, старший инженер-конструктор Positive Energy. консалтинговая фирма по механическим системам. «HRV и ERV помогают уменьшить количество потребляемой энергии плюс, они могут фильтровать ее, поэтому вы можете уловить большую часть важных вещей до того, как они попадут в дом».

Существует более дюжины производителей, которые предлагают ERV или HRV (или и то, и другое) покупателям в США, включая известные бренды вентиляции, такие как Broan, Fantech, Panasonic и RenewAire, а также компании, которые могут быть менее знакомы Американские домовладельцы, такие как Zehnder, швейцарская компания, производящая высококачественные системы ComfoAir. (Институт домашней вентиляции, отраслевая торговая группа, ведет список производителей на своем веб-сайте, который доступен здесь. )

Системы распределения воздуха для HRV и ERV сильно различаются. На одном конце шкалы находятся системы, которые включают в себя специальные приточные и вытяжные каналы для ключевых комнат в доме. Это обеспечивает постоянный и хорошо распределенный источник чистого наружного воздуха, но при относительно высокой стоимости. Другие системы менее сложны и могут даже использовать существующие воздуховоды HVAC для распределения наружного воздуха. Сквозные приборы обеспечивают свежий воздух для одной комнаты.

Затраты на установку системы в типичном помещении площадью 2000 кв. футов. варьируется от 3000 долларов или меньше до почти 10 000 долларов за систему высокого класса с более сложными воздуховодами. (Сами устройства намного дешевле: от менее чем 1000 до почти 4000 долларов за топовую модель). Внутри сердцевина теплообменника выглядит как гофрированный картон и позволяет входящему и выходящему воздуху пересекаться, фактически не смешиваясь. Сердечники HRV, сказал Олт в телефонном разговоре, довольно просты и состоят из алюминия или другого легкого металла с хорошими свойствами теплопередачи.

«Они не очень эффективны, — сказал он, — но рейтинг их эффективности составляет от 50%-60% до 95% в зависимости от размера, марки и интенсивности воздушного потока, проходящего через них».

ERV усложняются. Вместо основного алюминиевого теплообменника ERV обычно имеет сердцевину, сделанную из полимера, залитого влагопоглотителем, материалом, который поглощает влагу. Материал сердцевины пропускает некоторое количество влаги, но при этом остается воздухонепроницаемым, поэтому воздушные потоки не смешиваются. По словам Олта, этот тип сердечника с поперечным потоком распространен в жилых помещениях, где скорость воздушного потока ниже 250-300 кубических футов в минуту (CFM). Кроме того, в коммерческих зданиях, офисных зданиях и школах становится более практичным использование вращающегося колеса с влагопоглотителем.

Летом охлажденный выходящий воздух забирает часть тепла и влаги из поступающего воздушного потока. Иллюстрации предоставлены RenewAire.

Зимой ERV помогает воздуху в помещении удерживать влагу. Теплообменник также нагревает поступающий свежий воздух.

Квартира с тремя спальнями, 2000 кв. футов. По словам Олта, в доме обычно требуется система с производительностью 90–100 кубических футов в минуту. Чтобы соответствовать требованиям ASHRAE к вентиляции. Рекуперация явного тепла в HRV составляет в среднем около 70%. В ERV происходит рекуперация определенного количества явного тепла. Скрытое восстановление обычно составляет от 40% до 60%, поэтому примерно половина разницы влажности в двух воздушных потоках будет проходить через сердцевину.

«Это заметное количество скрытой энергии, когда у вас есть законная разница между уровнями влажности внутри и снаружи», — сказал Олт. «На севере на улице сухо как кость четыре или пять месяцев в году зимой. Летом иногда примерно так же, как и внутри дома. Дальше на юг все перевернуто».

Во влажных районах страны — на юго-востоке США — использование ERV летом не приводит к снижению влажности в помещении. ERV фактически увеличит относительную влажность в помещении, потому что наружный воздух не теряет всю свою влагу по пути в помещение. Но проблема была бы хуже, если бы был установлен HRV, потому что в HRV отсутствует перенос влаги. Даже несмотря на то, что уровень влажности будет повышаться при работе ERV, застоявшийся воздух в помещении выбрасывается и поступает свежий наружный воздух. Осушитель или кондиционер могут справиться с избыточной влажностью.

По словам Олта, ядра ERV со временем забиваются маслом, клетками кожи, волосами и пылью и должны заменяться каждые 4–12 лет. Менее сложное ядро ​​​​HRV должно работать в течение нескольких десятилетий без какого-либо серьезного обслуживания. Когда он запылится, домовладелец может просто очистить его сжатым воздухом.

Ключ, однако, может заключаться в регулярной замене фильтров, а не в каких-либо неотъемлемых недостатках конструкции сердечника, которые ограничивают срок их службы. В этом выпуске BS* + Beer Show, вышедшем в эфир прошлой осенью, Энрико Бонилаури из EMU, консалтинговой фирмы Passive House, отметил, что единственными движущимися частями в HRV или ERV являются вентиляторы, поэтому изнашиваться не так уж и много, а сердечники может прослужить десятилетиями при условии своевременной замены фильтров.

Бонилаури также отметил, что показатели рекуперации тепла для многих моделей могут быть завышены, поскольку тепло, выделяемое вентиляторами внутри устройства, может быть ошибочно отнесено на счет рекуперации тепла. По его словам, в блоках, не сертифицированных Институтом пассивного дома, заявленные коэффициенты рекуперации тепла должны быть снижены на 12%.

Выбор между HRV и ERV

Исследователи и журналисты пролили много чернил на вопрос о том, что лучше — HRV или ERV.

По словам Джеки Доннер, генерального директора Ventilating Institute, решение сводилось к тому, где вы живете. Исторически HRV чаще использовались в домах с более холодным климатом, потому что главной заботой было количество тепловой энергии, которую можно было бы сэкономить. Влажность рассматривалась как второстепенная проблема. Самые эффективные устройства на рынке улавливают более 80% тепла выходящего воздушного потока и передают его входящему воздуху — в очень холодных условиях это большой плюс. ERV обычно используются в местах с жарким и влажным летом, потому что они переносят часть влаги из воздуха в помещении в выходящий воздух, тем самым делая относительную влажность в помещении более приемлемой, чем это было бы с HRV.

Но в этом споре нет ничего простого. Например, есть хорошие аргументы в пользу использования ERV в холодном северном климате. Холодный воздух содержит меньше влаги, чем теплый воздух, поэтому зимой наружный воздух очень сухой. Когда его вносят в дом без какой-либо попытки спасти влагу от выходящего воздушного потока, воздух в помещении может стать неприятно сухим.

Этот Zehnder HRV включает несколько приточных и вытяжных каналов. Канальные распределительные системы охватывают весь спектр от сложных, таких как эта, до простых конструкций с несколькими входными и выходными отверстиями. Фото предоставлено Алексом Уилсоном.

То, как это происходит, зависит от размера дома, количества и поведения жильцов, а также от того, насколько тесным является дом. В небольших домах с очень небольшой утечкой воздуха и большим количеством людей высокая влажность в помещении может стать проблемой зимой. HRV может сделать его более комфортным. Но большой протекающий дом в холодном климате может уже быть очень сухим зимой, поэтому ERV поможет предотвратить его пересыхание. Другими словами, не существует простой формулы, подходящей для каждого дома и любого климата. (Для подробного обсуждения переменных, влияющих на принятие этого решения, прочитайте эту статью Мартина Холладея. Хотя ей уже более десяти лет, ее основы не изменились.)

Доннер говорит, что, хотя HRV исторически доминировали на рынке, особенно в Канаде, ситуация меняется. «Сегодня и в будущем ERV все больше и больше используются в США», — сказал Доннер в электронном письме. «Похожая ситуация происходит в Канаде».

В прошлом ERV были дороже, чем HRV, но этот разрыв сокращается, и дизайнеры осознают важность улавливания влажности зимой, сказал Доннер, что дает ERV преимущество даже в тех областях, где когда-то господствовали HRV.

Ник Агопян, вице-президент по продажам и маркетингу RenewAire, поднял еще два вопроса. В телефонном разговоре он сказал, что HRV сложнее установить. Они должны быть ориентированы только в одном направлении, чтобы дренажи конденсата работали должным образом (ERV могут быть установлены в любом положении). Он добавил, что в холодную погоду HRV чаще замерзают, что требует цикла разморозки.

Компания RenewAire, которая начала свою деятельность как компания по производству солнечной энергии в 1970-х годах, а затем занялась вентиляцией, в начале 1980-х, чтобы сосредоточиться на общей энергии, а не только на ощутимой энергии. Компания не производит HRV. «Раньше ERV составляли 25% [рынка], а HRV обычно составляли 75%, теперь это изменилось, — сказал Агопян, — потому что в конце концов они стоят примерно одинаково и в целом работают». аспекте, а не на чувственном аспекте передачи энергии».

«HRV используется для экономии энергии, — сказал он, — но ERV также используется для уменьшения капитальных затрат на оборудование [кондиционирования воздуха или осушения]. Если мы собираемся снизить температуру, мы можем уменьшить размер оборудования. Но если влажность остается прежней, а вам все равно нужно осушить, вы не можете уменьшить размеры. Все, что вы делаете, — это экономите часть этой энергии, но ваше капитальное оборудование по-прежнему должно быть того же размера, и ему приходится много работать, чтобы осушить этот воздух».

Теплопередача в ERV обычно не так хороша, как в HRV, сказал он. И по мере того, как характеристики скрытой энергии ERV увеличиваются за счет увеличения толщины загруженной влагопоглотителем мембраны, тепловые характеристики снижаются. Но на национальном уровне тенденция, похоже, поворачивается в сторону ERV.

«При выборе между ERV и HRV большую часть времени следует принимать ERV», — говорит Эллисон Бейлс III, консультант из Джорджии. «В теплом и влажном климате ERV обеспечивает меньшую влажность наружного воздуха, чем HRV. (ERV не является осушителем. Он по-прежнему увеличивает скрытую нагрузку в доме.) В жарком и сухом климате HRV сделает ваш уже сухой воздух еще более сухим. В холодном климате подача наружного воздуха без влагообмена может привести к чрезвычайно низкой влажности зимой. Только в мягком климате, таком как западное побережье Северной Америки, HRV имеет смысл — иногда».

В электронном письме Бейлс добавил, что еще одним фактором, который следует учитывать, является заполняемость. «Чем выше плотность людей в помещении, тем больше вам может понадобиться осушить воздух с помощью HRV», — сказал он. «Например, в небольшой герметичной квартире или кондоминиуме с двумя или тремя людьми может быть слишком влажно с ERV».

Бейлз продолжил: «Еще одна причина, по которой люди выбирают HRV, заключается в том, что они более эффективно передают тепло, чем ERV. Что хорошего в высокоэффективной вентиляции, если вы в конечном итоге выращиваете плесень? Основной способ сделать выбор между ERV и HRV — это понять потребности в контроле влажности в вентилируемом помещении».

Бесканальные HRV и ERV

Некоторые производители предлагают настенные HRV и ERV, предназначенные для небольших помещений. К ним относятся Zehnder ComfoAir 70 ERV, Panasonic WhisperComfort ERV, Lunos e2 и eGO, а также TwinFresh Comfo RB-1-50. Эти бесканальные вентиляторы перемещают относительно небольшие объемы воздуха, поэтому они лучше всего подходят для небольших помещений. Например, модель Zehnder имеет максимальную производительность 35 кубических футов в минуту, в то время как Lunos e2 рассчитана только на 22 кубических футов в минуту.

Пара сквозных ERV Lunos, работающих в тандеме, предназначена для небольших помещений. Они чередуют режимы вытяжки и подачи с реверсивным вентилятором. Изображение предоставлено 475 High Performance Building Products

По крайней мере, два из них имеют керамический сердечник, который служит для тепло- и влагообмена, и вентилятор, который меняет направление. Вытяжной воздух прогревает сердцевину, а когда вентилятор вращается в противоположном направлении, входящий воздух вновь улавливает это тепло (а в некоторых случаях и влагу). Lunos e2 устанавливаются попарно и работают на противоположных циклах вытяжки и подачи, что, по словам производителя, обеспечивает сбалансированную вентиляцию.

Эти устройства намного дешевле, чем модели для всего дома, требующие некоторых воздуховодов. Но поскольку они имеют меньшую пропускную способность по воздуху, может потребоваться установка нескольких из них, чтобы обеспечить рекомендуемую скорость вентиляции для всего дома. Это может дорого обойтись.

COVID-19 и другие проблемы со здоровьем

Растущее воздействие лесных пожаров на Западе и неумолимое распространение COVID-19 поднимают другие вопросы о качестве воздуха в помещениях и здоровье населения. Фильтры для входящего воздуха могут помочь снизить уровень опасных частиц, особенно тех, которые имеют диаметр 2,5 микрона, называемых PM2,5, а также другого мусора, который часто встречается в уличном воздухе. Типичными являются фильтры MERV-13, но в особо сложных условиях наружного воздуха их можно заменить более эффективными фильтрами HEPA. Подача свежего воздуха в дом разбавляет оставшиеся загрязняющие вещества, но фильтры следует регулярно проверять.

Согласно этой статье, опубликованной прошлой осенью исследователями из Гарвардского университета им. Т.Х. Чанская школа общественного здравоохранения. Это говорит о том, что ERV могут быть более полезными зимой в районах с холодным климатом, потому что они помогают поддерживать влажность выше, чем это было бы в противном случае. Хотя HRV имеет более высокую тепловую эффективность, в некоторых ситуациях HRV может сделать воздух в помещении слишком сухим зимой.

ASHRAE предлагает подробное руководство по эксплуатации ERV во время пандемии в этом документе, опубликованном в прошлом году.

Расшифровка требований к скорости потока

Определение количества свежего воздуха, которое должна обеспечивать система вентиляции, может вызвать головную боль даже у специалистов. «Это сложно», — признал Крамер Силкуорт из Baukraft Engineering в вышеупомянутом выпуске BS*+ Beer. IRC требует, чтобы здания с коэффициентом утечки воздуха менее 5 ACH50 имели механическую вентиляцию всего дома, но стандарты в отношении того, насколько именно, развиваются.

Эталонным тестом является стандарт ASHRAE 62.2. В версиях до 2013 года требовалось 0,01 кубических футов в минуту вентиляционного воздуха на квадратный фут плюс 7,5 кубических футов в минуту на человека; со стороны вытяжки потребовалось 25 кубических футов в минуту для непрерывной вентиляции на кухнях (100 кубических футов в минуту подается с перерывами) и 20 кубических футов в минуту в ванной для непрерывной работы вентиляторов (50 кубических футов в минуту для периодической работы). В версиях 62.2, опубликованных после 2013 года, требования к приточному воздуху резко возросли, в то время как минимумы вытяжного воздуха следовали новому графику на кухне, в зависимости от того, использовалась ли вытяжка. К пассивному дому предъявляются более высокие требования.

Ученые-строители разделились во мнении, были ли эти изменения хорошей идеей. Некоторые эксперты утверждали, что даже старые требования были слишком высокими, поскольку они приводили к повышенной влажности в помещении во влажном климате.

Суть не может быть абсолютной, даже для таких инженеров, как Силкворт, которые постоянно работают со спецификациями системы. Его подход заключается в том, чтобы использовать требуемую кодом скорость вентиляции в любой юрисдикции, в которой он работает, как минимум. К этому он любит добавлять еще от 25% до 50% емкости, по крайней мере, в режиме повышения.

«Это во многом зависит от того, что происходит в этом здании и чем занимаются его обитатели», — сказал он по телефону. «Трудно выделить какую-то одну конкретную формулу для поддержания хорошего качества воздуха. Чем больше свежего воздуха, тем лучше, особенно сейчас со всеми проблемами COVID, но к этим системам нужно добавить затраты энергии и особенно контроль влажности. Так что, пока у нас не будет бесплатного осушения, обогрева, охлаждения и фильтрации во всех этих системах, будет борьба между этими двумя факторами — вам нужно достаточно, но не слишком много, и действительно трудно сказать, каковы эти уровни».

Систему следует ввести в эксплуатацию после ее установки, чтобы убедиться, что она работает в соответствии с проектом, сказал он, и фильтры следует регулярно менять.

Другой вопрос, должны ли системы работать постоянно или с перерывами. В старых системах используются односкоростные вентиляторы и простые элементы управления. По словам Силкворта, при прерывистой работе система эффективно работает с переменной скоростью без затрат и сложности двигателей с переменной скоростью и средств управления. Однако двигатели с регулируемой скоростью становятся все более распространенными. Они могут быть рассчитаны на пиковый спрос (форсированный режим), но большую часть времени работают на 75% мощности. Эти системы тише и эффективнее, но они по-прежнему имеют пиковую мощность, которая может понадобиться в течение нескольких часов в день.

На вопрос о том, лучше ли работают непрерывно работающие системы вентиляции для обеспечения качества воздуха в помещении, Силкуорт ответил: «Да, но если у вас есть циклическая система, которая включается и выключается каждые 15 минут, я не думаю, что 15 минут простоя — это собирается убить качество вашего воздуха в какой-либо заметной степени, если только мы не говорим о плотно заполненном конференц-зале или что-то в этом роде. Если бы между циклами были часы, это было бы проблемой».

Компромиссом между более дешевыми системами с односкоростными двигателями и более дорогими системами с двигателями с переменной скоростью являются двухскоростные вентиляторы, которые становятся все более распространенными, сказал он, добавив: «Если бы это могло быть стандартным вариантом, это было бы будь великим».

Распространение осуществляется по-разному

Свежий воздух может распространяться по дому одним из многих способов. Как описано в этой статье, опубликованной Building Science Corp., простейшей является «одноточечная» система с одним приточным и одним вытяжным воздуховодом. Вытягивание воздуха из главной спальни втягивает свежий воздух из других источников. Когда нет центрального кондиционера, этот тип системы недорог, но он не обеспечивает равномерного распределения вентиляционного воздуха по всему дому. В ванных комнатах и ​​кухнях потребуется точечная вентиляция.

Эта простая система имеет один приточный и один вытяжной воздуховод, а также точечную вентиляцию на кухне и в ванной комнате.

Чертеж предоставлен Building Science Corp.

Эта простая система имеет один приточный и один вытяжной воздуховод, а также точечную вентиляцию на кухне и в ванной комнате. Чертеж любезно предоставлен Building Science Corp.

В многоточечной системе свежий воздух подается в спальни и основные жилые помещения, а спертый воздух поступает из мест общего пользования, таких как прихожая, кухня и ванные комнаты (вытяжка из зоны приготовления пищи с HRV/ERV не рекомендуется). Building Science Corp. говорит, что эти полностью канальные системы представляют собой передовой опыт и являются наиболее эффективными, но и самыми дорогими. Они также эффективны там, где нет центрального кондиционера.

Вентиляционная установка также может стать частью распределительной системы. Свежий воздух направляется через HRV/ERV на сторону подачи кондиционера, как показано на схеме ниже. Возвраты к системе обработки воздуха проходят через фильтр, а другие воздуховоды вытягивают застоявшийся воздух из помещения и направляют его в HRV/ERV.

Эти системы также означают распределение по всему дому и имеют умеренную стоимость. Вариантом является подача отработанного воздуха для HRV/ERV непосредственно из обратного ствола устройства обработки воздуха, при этом весь свежий воздух подается через воздуховоды устройства обработки воздуха.

Эта распределительная система использует устройство обработки воздуха в системе HVAC для распределения свежего воздуха от HRV или ERV. Он также включает кухонные и ванные вентиляторы для точечной вентиляции. Рисунок предоставлен Building Science Corporation.

Устройства Zehnder, которые стали хорошо известны тем, кто строит и проектирует дома с высокими эксплуатационными характеристиками, являются примерами многоточечной системы. Они являются одними из самых дорогих на рынке: стоимость установки в доме на одну семью приближается к 10 000 долларов. Но они высоко оценены и имеют очень высокие коэффициенты теплопередачи.

Менее сложные системы будут намного дешевле, но для таких защитников, как Агопян, все дело в важности свежего воздуха и хорошего здоровья. Возможно, он занимается продажами, но руководитель RenewAire входил в состав рабочей группы ASHRAE, изучающей требования к вентиляции для многоквартирных домов, и хорошо разбирается в технической стороне бизнеса.

Одним из его самых больших разочарований является относительное отсутствие внимания к качеству воздуха в помещениях зданий в США и нежелание домовладельцев и строителей вкладывать несколько тысяч долларов в механическую систему, которая может значительно улучшить здоровье. Он называет вентиляцию легких «профилактической медициной», которая может быть более эффективной, чем лекарства, которые люди должны принимать после того, как у них возникли проблемы со здоровьем из-за воздействия загрязнителей воздуха в их собственных домах.

Покупатели выбирают модель HRV/ERV из-за разницы в стоимости, сказал он. Покупатели, заботящиеся о затратах, возражают против требований о более высоких скоростях вентиляции, которые означают лишь незначительное увеличение затрат на электроэнергию.