Расчет воздухообмена по различным параметрам

Почему мощная вытяжка «не тянет»?

Вначале следует проверить состояние канала вентиляции в самом вытяжном устройстве, извлечь и промыть (либо заменить) фильтры — жировые и возможно угольные, что зависит от модели вытяжки. Лучшие методы очистики кухонной вытяжки от жира рассмотрены в этой статье.

Также нужно убедиться в исправности вентиляционной установки и наличии электропитания к ней.

Работе вытяжки могут также помешать сквозняки, препятствующие вертикальному движению конвекционного воздушного потока от плиты. Если проблема «слабой» вытяжки не выявляется – ее источник находится за пределами кухни.

Производительность вытяжного зонта зависит от сечения вентканала, куда уходят испарения от кухонной плиты. А домовладельцы нередко устанавливают излишне мощную вытяжку, либо назначают ей преувеличенный режим работы.

Владельцы жилой недвижимости следуют незатейливой логике – чем сильнее тянет вентилятор, тем лучше отводятся летучие загрязнения от плиты.

Это неверно. Производительность и работоспособность системы кухонной вытяжки прямо зависят от пропускных характеристик вентиляционного канала.

К примеру, вентканал приточно-вытяжного воздухообмена, имеющийся в стене дома – больше, чем 150 м3/ч воздуха он вывести не способен.

Во-первых, сечение таких вентканалов не превышает 130-140 мм, что недостаточно для механической вентиляции. Во-вторых, штатная канальная вентиляция в многоэтажках протяженная и содержит множественные неровности.

В инструкции к вентиляционной установке обычно указана диаграмма, отображающая взаимосвязь давления в вентканале и производительности. Рост давления вызывает спад производительности вытяжки.

Вентканалы в домах собраны топорно: неровные стенки; потеки раствора; сужения из-за смещенных блоков; множество поворотов. Или и вовсе — шахта вентиляции может оказаться забитой. В такой ситуации без чистки не обойтись.

Попытки задать повышенную производительность вентиляционному зонту, соединенному с домовым каналом вентиляции, дают обратный эффект.

Чем сильнее воздушный поток, тем более интенсивно ему препятствуют дефекты сечении вентканала. А если активно нагнетаемый воздух не может двигаться вперед, он движется назад.

Простой пример – футбольный мяч. Чем больше воздуха в такой мяч закачать, тем сложнее работать насосом. Препятствием становится давление – воздуха много, он стремится выйти по трубке обратно, выталкивая ручку насоса.

Аналогичная ситуация с вытяжкой повышенной мощности – чем интенсивнее подается воздух, тем больше блокируется ее работа.

Идеальный вентканал под кухонную вытяжку – короткий, с минимумом изгибов. Поэтому отводить воздух от плиты требуется не по приточно-вытяжному каналу, а по выполненному специально для вытяжного зонта.

Отверстие в фасадной стене, жесткий или гибкий воздуховод (в идеале круглого сечения), обратный клапан и решетчатый воздухозаборник на выходе канала. Так следует оборудовать кухонную вытяжку.

Подробнее обустройство вытяжного клапана через стену на улицу мы рассмотрели в другой нашей статье.

На что нужно обращать внимание при выборе вытяжки

Правильно подобрав прибор, можно обеспечить комфорт находящимся на кухне, сохранность предметов интерьера, чистоту, сэкономив на моющих средствах, и минимизировать риск возникновения у домочадцев аллергии. 

Стильная вытяжка над плитой

Любой потребитель обязан учитывать несколько важнейших аспектов. 

1. Внешний вид. Вытяжка должна вписываться в интерьер кухни, которая может быть оформлена в различных стилях. Современная техника может гармонично смотреться даже в классически декорированных помещениях, не говоря уже о кухнях, отделанных в модных стилевых концепциях, которые популярны в последнее время: хай-тек, лофт или минимализм. 

   Раньше вытяжка была обычным кухонным предметом интерьера, но сегодня — это оригинальный декор

2. Габариты техники. Размеры вытяжки должны соответствовать параметрам варочной панели или могут немного превосходить их. Недопустимо, чтобы устройство было меньше плиты. Самые распространенные размеры приборов по ширине — 500, 600 и 900 мм. 

   Размеры вытяжки должны соответствовать параметрам варочной панели

3. Производительность. Для определения необходимой продуктивности прибора важно правильно рассчитать требуемую производительность, то есть количество воздуха, которое она должна быть способна переработать за единицу времени (час). 

   Производительность и мощность вытяжек

Рассчитать производительность легко, зная объем кухни (перемножив площадь и высоту). Если дверь в кухню отсутствует, необходимо учитывать и площадь смежного помещения. Соответственно, требования к производительности вытяжки существенно возрастают. При необходимости очищать воздух 12 (по санитарным нормативам этот показатель должен находиться в пределах 10…15) раз в час следует полученный объем помещения умножить на 12.

Важно! Не стоит путать очистку воздуха в районе участка приготовления пищи, осуществляемую вытяжкой, с его вентиляцией. Этим прибором нельзя заменить вентиляционную систему. 

Пример расчета производительности вытяжки для кухни с воздуховодом площадью 10 м, высота потолков в которой — 2.7 м, где варочная панель используется не чаще трех раз в сутки: 

П = 10 х 2.7 х 12 х 1.5 = 486 м3/ч.  

При этом используется коэффициент, равный 1.5, используемый для учета особенностей работы электрических плит (для расчета приборов, работающих над газовыми плитами, применяется коэффициент 2). Соответственно, вытяжка для такой кухни должна иметь производительность 500 м3/ч. Повышающий коэффициент может использоваться при большой длине вентиляционной трассы, сечения воздуховода и т.д.

1. Показатели шума. При нахождении на кухне в течение долгого времени шумно работающий прибор значительно влияет на состояние кулинара, что не может не сказаться и на качестве готовящихся блюд. Причем уровень шума повышается с увеличением мощности устройства. Полностью бесшумно работающую технику приобрести не получится, в основном производители способны обеспечить диапазон показателей в пределах 40…55 дБ. В этом плане удобно использовать вытяжки с предусмотренной системой регулировки интенсивности работы. Снизить уровень шума можно, регулярно проводя мероприятия по очистке фильтров и воздуховода. 

   Показатели шума

2. Способ управления. Самый простой вариант вытяжки — устройство, имеющее ручное кнопочное управление. Сенсорная панель предоставляет потребителю дополнительное удобство при эксплуатации и возможность с легкостью очищать поверхность вытяжки. Наиболее современный вид управления — дистанционный пульт или голосовые команды. 

   Вытяжка с пультом ДУ

3. Стоимость. Этот фактор нельзя сбрасывать со счетов. Цена на продукт определяется характеристиками прибора, его конструкцией, дизайном и оснащением. Немаловажный фактор — бренд, под которым выпущена техника. 

   Цены на вытяжки начинаются с двух тысяч рублей, самые дорогие модели стоят более 100 тыс. руб.

4. Дополнительные возможности. Потребителю предоставляется возможность подобрать устройство не только подходящее по внешнему виду и техническим характеристикам, но и оснащенное различными функциями, повышающими функциональность техники. Речь идет о таймере, позволяющем отключать работу прибора по плану, датчиках, извещающих о степени загрязнения фильтров и необходимости их смены, антивозвратном клапане, встроенной подсветке и других удобных дополнениях.

   Функциональная встроенная вытяжка с подсветкой

Гост 30494-2022 здания жилые и общественные. параметры микроклимата в помещениях (переиздание с поправкой) от 12 июля 2022 –

Измерение объемного расхода на воздухоприемной решетке вытяжной вентиляции

на вентиляционной решетке используют анемометр с крыльчаткой большого диаметра D=80-125 мм. У такого прибора диаметр крыльчатки будет сопоставим с размерами решетки.

Анемометр с крыльчаткой большого диаметра D=80-125 мм – наиболее подходящий прибор, так как с ним проводится минимальное количество измерений. Это дает более точный результат и минимум затраченного времени.

Для упрощения измерений на решетке и уменьшения погрешности вместе с  анемометром используют специальную насадку — воронку.

После установки воронки с анемометром на вентиляционную решетку (диффузор), как показано на рисунке, однородный поток воздуха будет устремлен прямо на чувствительный элемент прибора, благодаря чему будет измерена средняя скорость.

При использовании прибора с крыльчаткой в комплекте  с воронкой отпадает необходимость проведения множества замеров, что дает более точный результат измерений и экономит время. Проводится всего лишь один замер.

Измерять скорость воздуха на решетке с помощью термоанемометра или анемометра с крыльчаткой малого диаметра (16-25 мм) можно только с использованием специальной насадки — воронки. Без воронки точность измерений этими приборами не обеспечивается.

Для измерения на воздухоприемных решетках вытяжной вентиляции насадка может иметь форму прямоугольной коробки. Насадку индивидуального изготовления можно сделать из листовой стали или пластмассы.

При выполнении измерений насадка должна плотно примыкать к решетке.

Анемометры с функцией расчета объемного расхода отображают его автоматически. При этом надо учесть, что у каждой воронки есть свой коэффициент преобразования, который необходимо предварительно ввести в прибор.

В этом видео профессиональный наладчик покажет, как правильно проверить эффективность вентиляциии в доме или квартире.

Подбор воздуховода

Мы посчитали воздухообмен, теперь  можем выбрать схему реализации системы вентиляции и произвести расчет воздуховодов системы вентиляции.

Для вентиляционных систем используют прямоугольные и круглые воздуховоды. Если вы выбираете прямоугольный воздуховод, следите, чтобы соотношение сторон не превышало 3:1, иначе вентиляция будет постоянно шуметь, а давление в ней будет недостаточно высокое (не будет тяги).

Кроме этого, при выборе необходимо учитывать, что нормальная скорость в магистрали должна достигать около 5 м/с (в ответвлениях примерно 3 м/с). Чтобы определить необходимые размеры сечения, воспользуйтесь диаграммой ниже – на ней изображена зависимость размера сечения от расхода воздуха и скорости его движения.

Горизонталями отмечен расход воздуха, вертикалями – скорость, косыми линиями – соответствующие размеры воздуховода.

                 Диаграмма зависимости сечения воздуховодов от скорости и расхода воздуха

На диаграмме горизонтальные линии отображают значение расхода воздуха, а вертикальные линии – скорость.

Косые линии соответствуют размерам воздуховодов.

Подбираем сечение ответвлений магистрального воздуховода (которые заходят непосредственно в каждую комнату) и самого магистрального воздуховода для подачи воздуха расходом L=438 м3/час. 

Если воздуховод с естественной вытяжкой воздуха, то нормируемая скорость движения воздуха в нем не должна превышать 1м/час. Если же воздуховод с постоянно работающей механической вытяжкой воздуха, то скорость движения воздуха в нем выше и не должна превышать 3 м/с (для ответвлений) и 5 м/с для магистрального воздуховода.

Подбираем сечение воздуховода при постоянно работающей механической вытяжке воздуха.

Слева и справа на диаграмме обозначены расходы, выбираем наш (438 м3/час).

Далее, движемся по горизонтали до пересечения с вертикальной линией соответствующей значению 5 м/с (для максимального воздуховода).

Теперь, по линии скорости опускаемся вниз до пересечения с ближайшей линией сечения.

Получили, что сечение нужного нам магистрального воздуховода 160х160 мм или Ø180 мм.

Для подбора сечения ответвления движемся от о расхода 438 м3/час по прямой до пересечения со скоростью 3 м3/час.

Получаем сечение ответвления 200х200 мм или Ø 225 мм.

Эти диаметры будут достаточными при установке только одного вытяжного канала, например на кухне.

Если же в доме будет установлено 3 вытяжных вентканала, например в кухне, санузле и ванной комнате (помещения с самым загрязненным воздухом), то суммарный расход воздуха, который нужно отвести мы делим на количество вытяжных каналов, т. е. на 3. И уже на эту цифру подбираем сечение воздуховодов.

Данная диаграмма подходит только для подбора сечений механической вытяжки. 

Если в доме есть бассейн необходимо использовать системы осушения воздуха, возможна система осушения воздуха с подмесом свежего воздуха.

Использование осушителей — это наиболее простой и, соответственно, более дешевый способ.

Общие требования к системам вентиляции.

• Вытяжной воздух выбрасываем наружу выше кровли. При естественной вытяжной вентиляции, все каналы выводят выше кровли. При механической вытяжной вентиляции – воздуховод так же выводят выше кровли либо внутри здания, либо снаружи.
• Забор свежего воздуха при механической системе приточной вентиляции осуществляется с помощью заборной решетки. Ее необходимо размещать минимум на два метра выше уровня земли.
• Движение воздуха необходимо организовывать таким образом, чтобы воздух из жилых помещений двигался в направлении помещений с выделением вредностей (санузел, ванная, кухня).

Рассмотрим расчеты на примере.

Дом площадью 146м2.

Чтобы провести расчет для вентиляционной системы по кратностям, для начала нужно составить список всех помещений в доме, записать их площадь и высоту потолков.

Например, в доме имеются следующие помещения:

• кухня площадью 20 м²;
• спальня – 24 м²;
• рабочий кабинет – 18 м²;
• гостиная – 42 м²;
• прихожая – 10 м²;
• туалет – 2 м²;
• ванная – 4 м².

Высота потолков равна 3,5 м. 

Узнаем объем каждой комнаты: 

Умножаем высоту на площадь комнаты, получаем объем, измеряемый в кубометрах (метрах кубических, м3).   Можно узнайть объем каждой комнаты умножив длину, высоту и ширину стен.

• кухня – 70 м³;
• спальня – 84 м³;
• рабочий кабинет – 63 м³;
• гостиная – 147 м³;
• прихожая – 35 м³;
• туалет – 7 м³;
• ванная – 14 м³.

Используя таблицу “Расчетные параметры воздуха и кратность воздухообмена в помещениях жилых зданийнужно”  произведем  расчёт необходимый объем воздуха помещений по формуле

L=n*V, где n – нормируемая кратность воздухообмена, час–1; V – объем помещения, м3, увеличив каждый показатель до значения, кратного пяти. 

Если в таблице стоит прочерк, значит комната не нуждается в вентилировании. Для большинства комнат можно делать только приток или вытяжку. 

Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому.

• кухня – 70 м³  – не менее 90 м³;
• спальня – 84 м³ х1 = 85 м³;
• рабочий кабинет – 63 м3 х 1= 65 м³ ;
• гостиная – 130 м³;  Гостиная не указана в таблице, рассчитаем для нее норму вентиляции жилых помещений по данным 3 куба воздуха в час на 1 кв. м, то есть по формуле: L=S*3, где S является площадью комнаты.
• прихожая –  в таблице стоит прочерк, значит комната не нуждается в вентилировании;
• туалет – 7 м³ – не менее 50 м³;
• ванная – 14 м³ – не менее 25 м³.

Теперь нужно отдельно суммировать сведения по помещениям, в которых осуществляется приток воздуха, и отдельно — комнаты, где установлены вытяжные вентиляционные устройства.

Для удобства записываем данные в таблицу:

Теперь следует сравнить полученные суммы. 

Очевидно, что необходимый приток превышает вытяжку на 115 м3/ч. 

∑ Lпр = ∑ Lвыт:280<165 м3/час,

В итоге у вас должно сойтись уравнение объема притока и объема вытяжки. Если этого не произошло, число воздухообмена в этих помещениях можно увеличить до необходимого показателя. 

Рекомендуется осуществлять распределение равномерно, по всем помещениям. Можно прибавить значения вытяжки для тех комнат, где требуется более сильная вентиляция или там, где значения были минимально допустимые – в санузле и кухне. 

Важно распределить движение потоков воздуха таким образом, чтобы в доме не оставалась влага, не застаивались различные запахи.

В данном случае увеличиим показатель по кухне на 115 м3/час. 

После правок результаты расчета будут выглядеть следующим образом:

Теперь уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт выполняется.  

Объемы по притоку и вытяжке равны, что соответствует требованиям при расчетах воздухообмена по кратностям.

Рекомендуемая мощность

Чем больше мощность кухонной вытяжки, тем скорее очищается воздух над плитой на кухне. Производительность можно быстро рассчитать по таблице, составленной ниже.

Производительность вытяжного устройства

В небольших кухнях допускается устанавливать маломощные вытяжные устройства с производительностью 200-300 м³/ч. Цена этих приборов сравнительно маленькая и свою задачу они выполняют при определенных условиях: приготовление пищи происходит не чаще двух-трех раз в течение суток и в небольших объемах. При более частой «готовке» лучше применять классическую вытяжку с мощностью 600 м³/ч.

На заметку! Производительность прибора указывается в м³/ч. Иногда ее называют мощностью. Однако это значение нельзя применять в качестве потребляемой мощности, которая определяется в ваттах (Вт).

https://www.youtube.com/watch?v=1e4mlpTJhp8

Производительность должна соответствовать нормативам СНиП. За час эксплуатации замена воздуха происходит примерно 10-12 раз. Для расчетов, как правило, берут цифру 12. Если же домочадцы часто курят в кухонном помещении, то производительность агрегата увеличивается на 20-30%.