Умная вентиляция своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 05.10.2024

И снова здравствуйте, мои дорогие любители чистого воздуха и лентяи.

С начала обсуждения умных домов у меня резко выросло количество подписчиков, так что придется продолжать.

В прошлой части многих заинтерсовало устройство вентиляции

Плита - газ, т.е. мощность у нас зарезана по договору до 4 квт.

Схема нарисована была когда я только начинал прикидывать что и куда в planner5d, и выполнена не особо аккуратно, но понять что и как - можно.

Так что вопрос почему чертеж не по ГОСТ мы будем считать закрытым.

В квартире живут 3 человека, собака и кот, которых будем считать за 1 человека. Ну и в планах возможно расширение еще на 1 человека. Итого расчетное количество жильцов 5 человек.

Норматив по концентрации CO2 в помещении прописан в ГОСТ 30494—2011

В самом документе прописано превышение над фоновым уровнем (400ppm).

Поэтому для удобства переведу в абсолютные величины

Высокое — 800ppm и менее

Среднее — 800—1000 ppm

Допустимое 1000—1400 ppm

Низкое 1400 и более

В нормативах по вентиляции прописан МГСН 3.01-01 не менее 30 кубов на человека в час.

Меня стало интересовать, откуда взялась эта магическая цифра. и я нашел интересные расчеты тов. xvalex.

Полностью можно ознакомиться по ссылке выше, а вот выводы я приведу.

Итак, требуемая концентрация углекислого газа и воздухообмен на человека.

Итак, я хочу высокое качество воздуха в доме. соответственно мне надо не менее 50*5 =250 м3/ч. С учетом того что производители указывают производительность установки без учета потерь на воздуховодах, забитых фильтров, добавим 20%. Итого производительность установки не менее 300 кубов.

Мощность нагревателя согласно МГСН 2.01-99* (п 3.2.1) мы должны считать при наружном воздухе -26С а допустимая температура в приточной струе на 3 градуса ниже воздуха в помещении. т.е. от комфортной температуры 21С отнимаем 3С и получаем 18С. Расчетная мощность калорифера получается 4.5 кВт. В общем, приточка в чистом виде мне не светит - у меня 4 квт на все про все. Да и счет за свет будет мягко говоря не гуманный.

Рекуператоры вообще не рекомендуют в квартирах из-за сложности с разводкой, балансировкой притока и вытяжки. Но у меня выбора особо не было и квартира позволяет сделать разводку следующим образом- приток в комнаты, забор из кухни:

Итак, выбор установки в наших условиях сильно сокращается. габариты не более 1х0,8м, вертикальное исполнение. В общем, выбор пал на Турков 350 с догревом.

В процессе эксплуатации выяснилось, что штатная фильтрация F5 недостаточна. И пришлось чередить комбинацию фильтров G3 и F9 на приток. В этом режиме установка работала на пределе и пришлось ставить вентилятор подпора. У меня был Soler & Palau TD-500/150-160 SILENT. Он и пошел в дело.

Сейчас установка выглядит так:

Ну и пара фоток с монтажа и как выглядит в итоге. Для уменьшения шума я использовал гибкие шумопоглощающие воздуховоды

Сейчас установка работает на 2/3 мощности. Температура приточного воздуха колеблется возле проектных +18С без использования догрева.

С задачей удержания СО2 в пределах 400-800 справляется прекрасно.

Ну и про автоматизацию управления.

Управляющие датчики это 3 датчика ClearGrass Air monitor (CO2, TVOC) в жилых комнатах и Xiaomi Mijia Air Quality Tester (TVOC) на кухне.

А включение- выключение обеспечивается через 1 кнопочный выключатель Xiaomi Aqara с нулевой линией.

Коллеги, обратите внимание, что выключатель без нулевой линии может управлять нагрузкой до 800 вт, а с нулевой линией до 2,5 квт (ток не более 10А).

Логика работы автоматики следующая. Если TVOC > 0,9мг/м3 или СO2 > 700 ppm на любом из датчиков - вентиляцию включить.

Нихуя непонятно, но очень интересно!

Небольшие советы для удобства расчетов. Формула подбора калорифера 0.288хL(объем воздуха)х∆T(разница температур, я считаю -28+20, то есть 48) и делим данное произведение на 860, переводим килокалории в кВт. Для более тщательного подбора приточки, не грех поинтересоваться производительностью на выходе и свободным напором. Для примера, с учётом наружной заборной решетки, фильтров EU4 и сопротивления самого калорифера, сопротивление даст 100-150Па плюс разводка по квартире, трест всего напор приточки должен быть не менее 250Па, а стараются "втюхать" неприличные манагеры при нулевом сопротивлении, то есть на выходе небольшой кукиш. Объем воздуха считать очень просто, по 60 кубов мордально или сумма объёмов всех помещений, умноженная на 2 или 2,5, то бишь на кратность воздухообмена. Для приточки ни в коем случае нельзя считать кухню и сан.узел с ванной, подавать туда воздух категорически нецелесообразно, если не хотите нюхать запах борща и унитаза во всех комнатах. Как правило, воздушные потоки распределяются следующим образом: во все комнаты подаётся только приток, а вытяжка концентрируется в сан.узле, ванной, кладовой и кухне. Тогда будет всем счастье. Я бы посоветовал подать приток и в коридор, для препятствования запахов с лестничной клетки и проникновению пыли. И, самое, главное. Приток должен преобладать над объемом вытяжного воздуха на 15-20%. Как правило, туалетный вентилятор 60-80 кубов, кухонный чуть побольше. Если вытяжка естественная, через каналы, расчет следующий: площадь отверстия в м2 умножаем на 1,2-1,5м/с (скорость потока) и умножаем на 3600, получаем производительность вытяжного канала в метрах кубических. Ещё совет в догонку. Не ведитесь на дешёвые пластинчатые рекуператоры. Не для наших зим. В зимнее время обмерзает и для этого используется тепло от удаляемого воздуха, КПД резко падает. Роторный, любой конфигурации, вертикальный, горизонтальный, наклонный.

Автор молодец, что раскрыл и детально описал эту тему!

Как я и говорил где-то в комментариях, моторы вентиляторов у Туркова не способны выдавать большой напор, и при 250-300Па окончательно сдуваются. Тут, к тому же, для них усложнили жизнь дополнительными фильтрами и гибкими воздуховодами.

Я позволю себе смелость от себя также дать несколько рекомендаций:

1. Если шум окончательно не побежден, то очень рекомендую поставить шумоглушители на каждый канал, где это важно. Один метровый шумоглушитель справляется с этой задачей гораздо лучше чем многометровые гибкари, пусть и шупоподавляющие.

+немного уменьшится сопротивление в канале. Благо Шкаф с приточкой вполне позволяет их там разместить.

2. Гибкие воздуховоды лучше всего было бы ставить только на месте диффузоров, для удобства подгонки по месту. А основную трассу делать лучше из жесткого воздуховода, лучше оцинкованного. Пластик со временем может повести себя неадекватно (рассохнуться, треснуть). Замена гибкаря на жесть позволила бы существенно снизить сопротивление в магистрали (на 50-100Па), возможно и вентилятор подпора бы тогда не понадобился.

3. Фильтры. То что вы сделали многоступенчатую систему фильтрации - это прям вот реально отличное решение. Многие просто меняют G4 на Hepa H11 фильтр а потом сильно удивляются.

П.2. переделывать уже поздно, а вот с п.1 и п.3. на мой субъективный взгляд, стоит заморочиться )

Ах да, почему я решил написать этот коммент:

"Температура приточного воздуха колеблется возле проектных +18С без использования догрева."

Это вызывает сомнения, ибо даже идеальный рекуператор с КПД=100% на притоке без пред/пост-догрева и при нулевом балансе вентиляции(это когда приток подает столько же, сколько вытяжка выкачивает), а он у тут скорее всего даже отрицательный немного, т.к. часть воздуха все же вытягивается в вент. шахту, мимо рекуператора, даст на притоке температуру ровно посередине между комнатной и уличной. Т.е. Если предположить, что на вытяжку уходит воздух с температурой +28 градусов (у потолка, откуда забираем воздух, он самый теплый и может быть на 3-4 градуса теплее среднекомнатного), а на улице около 0 градусов, то максимум что мы получим на притоке - это +14.

Еще на стадии проектирования дома надо задуматься о свежем воздухе в помещениях. Причем, может быть так, что спроектированная своими руками вентиляция работать будет не хуже, чем разработанная профессионально. Возможно, решение будет не настолько изящны — главное, чтобы оно было работоспособным.

Определение и серьезность проблемы

Под вентиляцией понимают специально организованное движение воздушных масс. Оно необходимо для создания комфортных и здоровых условий жизнедеятельности человека. Вообще, система очень сложная в расчете. Стандартных решений, которые подходят всем или хотя-бы некоторой группе пользователей, просто нет. Каждый проект индивидуален. Играет роль даже расположение одной решетки, вентилятора. Очень многое зависит от положения дома относительно розы ветров и еще много мелочей. Чтобы спроектированная своими руками вентиляция работала хорошо, нужно серьезно разбираться.

Вентиляция — организованный обмен воздушных масс, в процессе которого отработанный воздух заменяется свежим

Чтобы вы поняли, насколько это серьезно

Немного цифр, физиологов, отображающих влияние уровня углекислого газа CO2 на состояние человека:

Воздух высокого качества — до 800 ppm, бодрость, идеальное самочувствие.
Воздух среднего качества — 800 — 1000 ppm. На верхней границе половина людей ощущает сонливость, вялость, снижение концентрации и ухудшение качества и скорости обработки информации.

Физиологи считают содержание углекислого газа в воздухе на уровне 1400 ppm — самой низкой точкой для относительно нормального функционирования человека. Все показатели с большим количеством углекислого газа — это уже за гранью.

Наглядный пример

Чтобы оценить тяжесть ситуации без проветривания, приведем график, уровня CO2. Он снят в качестве эксперимента. Чтобы оценить насколько необходима вентиляция в современном доме/квартире с пластиковыми окнами и принятыми мерами по теплоизоляции.

Условия эксперимента. Спальня 13 квадратов (37 кубов), один человек и одна собака среднего размера. В доме вытяжная вентиляция, стояк на кухне и в котельной. В котельной установлен вытяжной вентилятор, который по таймеру работает пол ночи и пол дня. Приточки нет, доступ свежего воздуха через окна, которые имеют функцию проветривания и микропроветривания.

График уровня концентрации углекислого газа в спальне с закрытым окном и закрытыми дверьми

Информация для пояснения графика:

Точка 1. С 20 часов — работа за компьютером, двери приоткрыты, окно закрыто.
Точка 2. Окно открыли, двери приоткрыты, все покинули комнату.
Между 1-2 в комнату возвращались, окно закрыли, потом открыли. Все это можно отследить по колебаниям уровня CO2.
Точка 3. В 3-35 закрыты двери и окно, человек и собака спят.
Точка 4. 9-20 утра, человек проснулся. Уровень CO2 — 2600 ppm, что значительно ниже крайней нормы. Окно открыли, уровень углекислого газа менее чем за час вернулся к норме (Точка 5).

Как видно из графика, большая часть ночи проходит при очень высокой концентрации углекислого газа. Это может быть причиной усталости, плохого самочувствия утром. В общем, все понятно. При желании, можете провести подобный эксперимент самостоятельно. Требуется лишь метеостанция с возможностью измерения уровня углекислого газа (с памятью). Глядя на результаты эксперимента, значение системы вентиляции переоценить сложно. Давайте разбираться как она работает.

Принцип работы вентиляции дома и квартиры

Все системы вентиляции разделяют на два типа — с естественным движением воздуха и с принудительным.

Надо учитывать, что теплый, отработанный воздух стремиться вверх

Проблемы притока

Вот, казалось бы, чего проще — сделай в стене дырку — вот тебе и приток кислорода. Может где-то это и так, но не в условиях нашего климата, когда большую часть года на улице температура далека от комфортной. Что не так? Целый ряд неприятных моментов:

Даже при не очень низкой температуре воздух без подогрева вызывает острый дискомфорт. Потому в приточные каналы ставят нагревательные элементы или используют систему рекуперации.
С собой воздух несет пыль, выхлопные газы. Потому нужна система очистки — фильтры.
Просто отверстие в стене — источник посторонних шумов. В городах шум может мешать жить. Потому необходимо еще шумоподавление.

Вытяжная вентиляция

В многоквартирных домах стояки обычно находятся в кухне и/или в ванной. Все остальные помещения вентилируются через эти вытяжки. Для нормального воздухообмена в двери ванной и на кухне необходимо предусмотреть вентиляционные зазоры (под дверью или сделать переточные отверстия в стене) или установить решетки.

Материал для воздуховодов

Несколько слов про материал, из которого делают вытяжной вентиляционный канал в частном доме. Чаще всего используют оцинкованные трубы, причем — круглого сечения. У них сопротивляемость воздушному потоку минимальна. Второе место по популярности занимают пластиковые воздуховоды. С ними проблем больше — они накапливают статику, что способствует накоплению пыли, менее стойки к огню. К плюсам можно отнести более простой монтаж, наличие готовых фасонных элементов, при помощи которых легко создать любую систему. В случае с этими материалами выбор за вами — что больше нравится, то и используйте.

Пластиковые воздуховоды бывают круглыми или прямоугольными

Чего не стоит делать — выгонять вытяжной канал из кирпича. Во-первых, это дорого (нужен еще и фундамент под него), во-вторых, по эксплуатации он самый проблематичный, так как имеет неровные стенки, что способствует накоплению пыли. В кирпичных стенках, не закрытых металлической гильзой, скапливается конденсат, из-за чего кирпич быстро разрушается. В общем, кирпичные вытяжные каналы — прошлый век.

Дополнительные устройства

Обратные клапана — простое устройство

В общем и целом, устройство вытяжной системы проще. Но только при условии правильного расчета сечения вентканала, правильно составленной трассы и грамотного монтажа.

Естественная или принудительная

Вентиляция бывает двух типов — естественной и принудительной. Что лучше? Сказать однозначно сложно. Каждый решает сам, учитывая все достоинства и недостатки обоих типов.

Принудительная вентиляция в частном доме — устанавливаются вентиляторы подходящего типа

Схемы вентиляции частного дома и квартиры

Самый простой вариант реализуется в небольших домах и квартирах. Приточные отверстия располагают в жилых комнатах, вытяжки — в кухне и ванной. Поступающий в помещения воздух через щели под дверьми проникает в кухню и ванную, где и выводится. Такая схема работает при площади не более 100 квадратов.

Когда приточная вентиляция — отдельные устройства в каждой комнате, вытяжка — через кухню или ванну

В домах общей площадью более ста пятидесяти квадратов организуя две отдельные системы — приточную и вытяжную. Каждая из них имеет собственную систему воздуховодов. При таком устройстве в каждом помещении есть вытяжные и приточные отверстия в каждом из помещений. В этом случае регулировка интенсивности притока и оттока воздуха возможна в каждой комнате — можно подстроить атмосферу под требования ее обитателей.

При централизованных приточной и вытяжной вентиляции можно организовать подогрев или кондиционирование

При централизованной системе приточной вентиляции забираемый с улицы воздух подготовить легче — можно сделать единую систему очистки, подогрева. Подготовленный воздух уже можно разводить по помещениям. В этом случае в каждом помещении имеется по два вентиляционных отверстия — одно приточное, одно — вытяжное. Располагаются они в противоположных углах, закрываются решетками или диффузорами.

Приточно-вытяжная вентиляция в частном доме может быть организована таким образом: приточка децентрализованная, вытяжка — централизованная

Даже при большой площади дома приточную систему вентиляции можно сделать децентрализованной, как в первой схеме. При правильном подборе оборудования работать она будет не менее эффективно. Вопрос в том, что будет экономически выгоднее, так как придется решать проблему подготовки воздуха для каждого приточного канала. А оборудование то совсем недешевое.

Вентиляция своими руками: план действий

Чтобы самостоятельно спроектировать систему вентиляции, придется совершить целый ряд действий. Проще, если последовательность известна.

Подготовительные работы

Сбор информации и элементарные расчеты — вот с его начинается самостоятельное создание проекта вентиляции.

Предварительные данные готовы. Еще некоторое время обдумывайте где и какие устройства должны находится.

Расчеты параметров и деталировка

Когда все вопросы по схеме решены, она приняла окончательный вид, приступаем к деталировке. Сначала тоже идут расчеты, потом приходится искать составляющие системы, решать, какой фирмы использовать оборудование и сводить бюджет.

Монтаж и настройка

Но и на этом не все. Сделанную своими руками вентиляцию надо запустить, отрегулировать. Это тоже не самый простой процесс — добиться согласованной работы системы в целом. Потом, в процессе эксплуатации, перенастройку приходится делать часто. При смене сезона, изменении количества проживающих, смене погодных условий. В общем, регулировка системы вентиляции — еще одна обязанность владельца дома.

Такие отверстия на фасаде оставляют приточные клапана/рекуператоры

Кстати, советуем подумать. Вентиляция своими руками (имеется в виду монтаж) обойдется дешевле, но знаний и времени требует больше. Знания можно почерпнуть, а при нехватке времени придется искать и нанимать исполнителей, потом принимать их работу.

Другие решения

Рынок не стоит на месте, и сегодня предлагаются новые решения. Например, есть рекуператорные системы, которые сразу, через одно отверстие в стене, выводят отработанный воздух и подают свежий. Это идеальный выход, если вентиляцией озаботились после ремонта или если необходимо решить проблему только в некоторых помещениях. Главное, чтобы эти помещения имели хотя-бы одну стену, выходящую на улицу.

Есть устройство, которое через одно отверстие выводит отработанный воздух, забирает свежий. При этом еще и подогревает/охлаждает его

Недостаток этого способа организации вентиляции в доме или квартире один — цена на такое оборудование. Стоимость одного такого устройства — более 400$.

Читайте также: