Общи понятия. Влажност

2.2.Подемна сила на въздуха.

Когато се охлади – става по-плътен и по-тежък и пада надолу.

При разлика в температурите вътре-вън се получава естествена вентилация.

При по-висока вътрешна температура – студения въздух навлиза в ниските части на сградата,затопля се и се издига към покрива и излиза от отворите извън сградата.Ефектът е по-силен при по-голяма разлика в температурите и при по-голяма денивeлация между точката където постъпва хладния въздух и точката, където излиза топлия въздух извън сградата.За целта се изграждат комини.

Над тази зона вътрешното налягане ще е положително и въздухът ще се стреми да излиза навън.

Под тази зона вътрешното налягане ще е по-ниско от външното и въздухът ще се стреми да навлиза отвън – навътре.

Колкото се отдалечаваме от неутралната зона,толкова е по-голяма разликата в налягането и въздухообменът е по-интензивен.

В системите с естествена вентилация минималната разлика във височина между нивото на загребване на въздух от помещението и неговото изхвърляне с помощта на дефлектора трябва да бъде не по-малка от 3м. При това препоръчителната дължина на хоризонталната част на въздуховодите трябва да бъде не повече от 3м, а скоростта на въздуха във въздуховодите – не по-голяма от 1м/с.

2.3.Извеждане на влагата от помещенията.

Извеждане на влажния и топъл въздух извън сградата.

Хладния въздух е по-тежък от горещия въздух при една и съща влажност.

Сухия въздух е по-тежък от влажния въздух при една и съща температура.

В охладителната кула влиянието на влагата и температурата действат в различни направления – температурата надолу,а влагата нагоре.В долната част температурата е по-ниска,а в горната част влагата е по-висока.

В помещението топлината и влагата имат стремеж да се издигат нагоре и да излизат извън помещението през отвори и комини,като освобождават място на хладен въздух да навлезе от отвори в долната част на сградата.Този процес е много ефективен през зимата,когато отвън е много по-студено отколкото вътре в сградата.

През лятото потокът на въздух е обратен и в сградата постъпва горещ влажен въздух,като влагата се отделя под формата на конденз върху студените водопроводи и стени на шахтите.

Общообменните системи, и приточните, и изтеглящите, са предназначени за вентилация на помещенията като цяло или на по-голямата им част. Те се монтират с цел локализиране на излишната топлина и влага.

Топлинното налягане при аерация се регулира чрез степента на отваряне-затваряне на горното крило на прозореца.Най-удобни са рамките с долна ос на завъртане, които се отварят навътре в помещението и отклоняват приточния въздух нагоре.

От голямо значение за шахти и помещения,в които са разположени водопроводи е поддържането на влажността на въздуха на определено ниво. При смяна на сезоните са налице значителни разлики в температурата в помещението и температурата на външния въздух.
2.4.Фактори, от които зависи естествената вентилация:

2.4.1.Разликата в температурите на въздуха в помещенията и извън тях – аерация вследствие на топлинното налягане.

В помещения с голямо количество топлина, въздуха е винаги по топъл от външния. По тежкия студен външен въздух, постъпва в сградата и изтласква топлият въздух.

Аерацията не се прилага,ако притока на външният въздух предизвиква образуване на мъгла или конденз.

Вследствие на разликата в налягането на въздушния стълб между долното ниво на обслужваното помещение и горното ниво на - аспираторното устройство (дефлектор), инсталиран на покрива на сградата.

В системите за естествена вентилация, в които смесването на въздуха се създава за сметка на различни налягания от въздушни стълбове, минималната амплитуда по височина между преградните нива на въздуха от помещенията и неговото изхвърляне чрез дефлектор трябва да бъде не по малко от 3 м.
2.4.3.Силата и посоката на вятъра - ветрово налягане.

Въздействието на ветровото налягане се изразява в това, че на наветренните (обърнати към вятъра) страни на сгради налягането е повишено, а на подветрените страни - понижено (разреждане).

Естествената вентилация се базира на разликата в плътността на въздуха вътре и извън помещенията. Движеща сила на процеса е т.нар. гравитационно налягане, което е правопропорционално на разликата в плътностите на въздуха и височината на вентилационния канал.

Естествена вентилация през зимата – дясната фигура. Твътре > Твън.

Посоката на въздушния поток зависи от това къде е по-висока температурата.

При изравнени температури вентилацията не действа.

Показатели Ян Фев Мар Апр Май Юни Юли Авг Сеп Окт Ное Дек

0 2 7,5 13,5 19 22,5 24,5 24 20 13,5 6,5 1,5

Приема се,че средната температура на водопроводите е 14 °C.

В топлите месеци естествената вентилация не само че не изпълнява важната задача да снабдява помещенията със свеж въздух, но нерядко се наблюдава и т.нар. обратна тяга.

През лятото температурата на въздуха навън е висока. Температурата вътре в помещенията става значително по-ниска от външната. Следователно, през топлите месеци от годината поради не просто ниските, а отрицателните стойности на температурния фактор, представляващ разлика между температурата вътре и температурата навън, естествената вентилация не функционира.

При използване на естествена вентилация в многоетажни здания, ефективността й се променя в зависимост от етажа. Критична, обикновено, е ситуацията на последните етажи.

През пролетта външният въздух се затопля по-бързо в сравнение водопроводите в помещението.При вентилация на помещението с топъл и влажен въздух върху студената повърхност на водопровода и пода в сградата се образува конденз.

През есента външният въздух е по-студен в сравнение с водопровода и поради това интензивната вентилация през този сезон също може да предизвика кондензиране на влагата и прекомерно навлажняване на студения таван и стените.

С цел избягване на това явление може да се изпълни топлоизолация на студените покриви и стени.

Помещението трябва да се вентилира по-често за постепенното изравняване на температурата в системата водопровод-помещение-околна среда.
2.6.Начини за подобряване работата на естествената вентилация.

2.6.1.Топлинно стимулиране на естествената вентилация.

Вентилация с помощта на слънцето

Това е естествен начин за използване конвекцията на въздуха, нагрят от слънцето.

Слънчев комин (често го наричат още и топлинен комин) – начин за подобряване на естествената вентилация на зданията с използване на конвекцията на въздуха, нагрят с помощта на слънчева енергия. Сам по себе си той представлява вертикална вентилационна шахта, използваща слънчевата енергия за създаване и увеличаване на естествената вентилация на зданията.

Най-обикновеният слънчев комин представлява боядисана в черно тръба.

През деня слънчевата енергия нагрява тръбата и въздуха в нея, създавайки по този начин въздушен поток. Ефектът на всмукване в основата на комина може да се използва за проветряване и охлаждане на помещенията в сградите.

Комините,боядисани в черно се нагряват от слънцето и ускоряват процеса на въздухообмен без да е необходимо въздухът да се нагрява вътре в помещението.

В много страни това е много лесно да се осъществи, използвайки енергията на вятъра, но в горещите безветрени дни слънчевият комин може да осигури вентилация там, където такава няма.

Вентилация на помещение със слънчев комин – посока на въздушния поток

вход
2.6.2.Вятърно стимулиране на естествената вентилация.

Широко използван метод за интензификация на въздухообмена. Базира се на оползотворяване енергията на вятъра за изсмукване на отработения въздух от вентилационния канал. Технически се реализира на основата на т.нар. дефлектори. Основни изисквания към дефлекторите са създаване на максимално разреждане при еднакви скорости на вятъра и висока ефективност при посока на вятъра във вертикално направление.
Ефект на Вентури

Използване на ефекта на Вентури – през малък отвор се създава висока скорост на преминаване на въздуха и налягането спада.

Това помага да се извеждат въздухът и влагата от помещението.

При достигане до зона с голямо сечение – скоростта пада и налягането нараства.

Нарича се също вятърна кула – използва се силата на вятъра за вентилация.
  Входяща скорост Изходящата скорост е висока,а налягането - ниско

Засмукване на въздух

За Русенска област преобладаващи са ветровете от юго-запад.

Север



2.6.4.Вентилация под въздействието на вятъра - преди преградата налягането е високо,а след нея се получава завихряне и зона с по-ниско налягане.

3. 
   Видове вентилиране на помещения.
   

4. 
   Механичните системи за вентилация се използва оборудване и уреди
   

В зависимост от своето конструктивно изпълнение системите за вентилация биват канални системи, които имат разклонена мрежа от въздуховоди за движение на въздуха, и безканални, при които няма канали (въздуховоди), например, при аерация, монтиране на вентилатори на стените, преградите и др. За всеки конкретен случай може да бъде избран оптимален вариант, при това е възможно едновременното съчетаване на няколко системи за вентилация, например приток с естествена вентилация и изсмукване с механична вентилация, приток и изсмукване с естествена вентилация.

Системите за вентилация включват отделни групи от най-разнообразно оборудване. Към тях се отнасят: вентилатори, вентилационни системи, въздухоразпределителни и регулиращи устройства, филтри, шумозаглушители, нагреватели и др.

Въздухът в системите за механична вентилация се придвижва с помощта на електрически вентилатори. Най-широко разпространение получиха осевите и центробежните вентилатори. Осевите вентилатори създават относително невисоко налягане. Радиалните вентилатори се делят на три групи: ниско налягане – до 1kPa, средно – до 3kPa и високо налягане – до 12 kPa. В складовете се препоръчва използването на вентилатори за ниско налягане.

Ефективността на системата за вентилация до голяма степен зависи от правилното организиране на въздухоразпределението. Въздухоразпределителните устройства са доста разнообразни – решетки, линеарни дифузори, плафони, дюзи, накрайници с дюзи и т.н.

5. 
   Примери за използване на естествена вентилация
   

5.1.Система за охлаждане на помещения чрез засмукване на въздух към покрива.Затваря

се клапата под въздействието на вятъра и се създава подналягане в противоположната страна на комина и засмукват въздуха,който постъпва от подземния канал.Резултатът е охлаждане на помещението.

5.2.Система за охлаждане на помещения чрез засмукване на въздух към покрива от

вятъра и подаване на охладен от водата въздух в долната част на помещението.

Ако коминът е боядисан в черно – ще се използва и топлинното действие на слънцето за подобряване на въздухообмена.

Резултатът е охлаждане на помещението с помощта на вятър;вода;слънце и разликата във височините на постъпване на входящия и извеждане на изходящия въздух .

вятърна кула посока на вятъра

При кладенец тип Раней може да се използва температурата на водата, за подаване на студен въздух за охлаждане на моторите.Необходимо е да се следи дали няма да се повиши влагата около моторите при тази схема.

Необходимо е да се изпълни въздуховод,който да подава въздух между двете плочи и черен комин на покрива на Ранея с дефлектор.

За машинните зали на помпените станции също може да се подава въздух в помещението с ПА и водопроводи и с помощта на термо комин топлия влажен въздух да се извежда извън помещението.

5.3.Схеми на вентилиране на помещения,като се използва силата на вятъра.


5.4.Коминът с дефлектор може да е с насочен отвор обратно на преобладаващия вятър,за да се създаде ниско налягане и да дърпа по-добре.

5.5.Може и да е симетричен и при намаляване на сечението да увеличава скоростта на потока и от там да пада налягането и да изтегля топлия влажен въздух навън.

5.6.Има вариант и с активен дефлектор,който се задвижва от скоростта на вятъра и работи като вентилатор,който изхвърля въздуха от помещението.

Вентилация с помощта на слънчевата радиация.Коминът се нагрява от слънцето и горещия въздух създава подемна сила за извеждане на въздуха в сградата навън.

Комините се покриват с черни поликарбонатни плоскости ориентирани на юг и

привличат слънчевите лъчи.

Високата температура на комините засмуква топлия въздух от помещението.

Тези комини използват силата на вятъра,за подобряване на въздухообмена.

През нощта нагретите комини освобождават съхранената топлинна енергия и помагат на въздухообмена с цел постъпване на хладен въздух отдолу на сградата и охлаждане на сградата като цяло.
Летен ден Лятна нощ


5.8.Винкеловата рамка се монтира на разстояние 5 см над бетонния отвор.По този начин

при затваряне на капака се получава процеп между капака и отвора на шахтата и при вятър въздушния поток има стремеж да изхвърля влажния въздух навън.За целта е необходимо да се осигури постъпването в шахтата на свеж въздух от друг въздуховод в близост до дъното.

5.9.Пример за вентилиране на шахти.

На капака за влизане /със стълбата под него/ се заварява отдушник за извеждане на влагата и топлината.Или се изпълнява капака с рамка,която е отделена от отвора на бетонната плоча – виж пример № 5.

В срещуположния край на шахтата се изпълнява тръба за подаване на въздух на 30 см над дъното на шахтата с цел да не се покрие тръбата с вода.

За подобряване на вентилацията тръбите трябва да са с подходящ диаметър в зависимост от обема на шахтата и необходимия въздухообмен,а капакът за влизане в шахтата да се боядиса черен с цел да се използва ефекта на термокомина.

Шапките над отдушниците да имат големи отвори,за да може въздухът свободно да преминава през тях.

Калпаците на вентилационните отвори може да бъдат симетрични,а ако се знае посоката на преобладаващия вятър отворите може да се съобразят с това.

Използва се денивилацията между входящата и изходящата тръба,разликите в температурите вън и вътре и силата и посоката на вятъра.

През летните месеци вентилацията е с намалена ефективност,защото имаме обратна посока на потока поради по-високата температура отвън спрямо температурата в шахтата.

През зимата при лош обмен влагата в шахтата се отделя върху студената повърхност на покривната плоча и капаците под формата на конденз.

През лятото топлия и влажен въздух постъпва в шахтата и при допир със студените тръби и стени на шахтата – отделя влагата върху тях.

С цел предпазване на шахтата от влага е необходима интензивна вентилация и изравняване на температурата на въздуха,водопроводите,арматурите и стените.

6. 
   Изводи и препоръки.
   

Да се прецени как да се осигури ефективна естествена вентилация,като се използват съществуващите дадености – отвори,прозорци,комини и др.

6.1.Да се осигурят прозорци с комарници,които се отварят без опасност от затръшване при силен вятър на срещуположни стени.

6.2.Да се използва енергията на вятъра като се монтират подходящи дефлектори.

6.3.Да се използва енергията на слънцето като се боядисат в черно комини и панели.

6.4.За комин може да се използва високото тяло на трафопоста,съществуващ комин или да се изгради нов комин.

6.5.Да се използва температурата на водата – около 14 °C и генерираната температура при работа на ел.моторите с цел да се осигури температурна разлика вън/вътре.

6.6.Да се изолира притока на влага в помещенията от водоизточници , резервоари и течове от набивки и подпочвени води.

6.7.Да се изпълни допълнителна топлоизолация на студени повърхности,където се може да се отделя влагата.

6.8.Да се осигури оптимален температурен режим за съоръженията – ПА да не се нагряват от пряка слънчева светлина като се използват щори,козерки,сенници и др. и да има добър обмен на въздуха в машинна зала.

6.9.Да се използва изградената вентилация съобразно климатичните условия и се съобразява с промяна на външните температури в денонощието и през сезоните.

6.10.Да се предпазят съоръженията от замръзване при ниски температури,като се предвидят капаци и изолиране на вентилационните отвори.