Рис.8.17. Комбінований світильник-повітророзподільник

8.1.8. Повітророзподілення за допомогою пластинкових вентиляційних граток

Повітророзподільні пластинкові гратки формують переважно горизонтально спрямовані струмені. Якщо повітряний струмінь має ту ж температуру, що і внутрішнє повітря, то спрямування струменя, щодо напрямку дії гравітаційних сил, не відіграє жодної ролі (струмені ізотермічні).

Перфоровані або штамповані пластинкові гратки, що не забезпечують зміни напрямку руху повітряних струменів, застосовують в системах природної і механічної витікальної вентиляції, а також у вентиляційних отворах для перетікання повітря в суміжні приміщення. Швидкість у фасадному перерізі цих граток приймають 1,5...3 м/с.

Порівняно недорогі гратки з нерухомими платинами застосовують для цих же цілей, а також в системах притікальної вентиляції, коли потрібна невелика далекобійність струменів.

Найчастіше застосовують гратки з поворотними пластинами, тобто з регульованим спрямуванням притікальних струменів по горизонталі або вертикалі. Вони мають відповідно один або два ряди регулювальних пластин (переважно обтічної форми). В однорядних гратках пластини закріпляються в рамі і можуть бути горизонтальними чи вертикальними, і тому вони забезпечують регулювання напрямку притікальних струменів в одній площині. Дворядні гратки мають пластини в двох площинах і тому дають можливість повного регулювання напрямку руху струменів. Швидкість повітряного потоку в фасадному перерізі граток обох типів приймають 2,5...7,6 м/с. Дворядні пластинкові гратки застосовують тільки для притікання, однорядні – для притікання і витікання.

Штамповані пластинкові гратки інколи оснащують заслінками для грубого кількісного регулювання витрати повітряного потоку. В пластинкових гратках інших типів буває клапанна секція, що зазвичай розміщується позаду регулювальних клапанів. Ця секція містить пластини зустрічного обертання, що фіксуються за допомогою ключа. Гратки встановлюють в отворах повітропроводів, в стінах, стелях і підлогах приміщень (в останньому випадку гратки посиленої конструкції). Є також гратки “невидимі” (потайні), “непросвічувані” і “незабруднювані”.

Таблиця 8.2

Різні види стінових вентиляційних граток [9]

8.1.9. Дифузори

Лінійний дифузор – це звичайна прямокутна видовжена пластинкова гратка. Застосовується для притікання і витікання повітря і встановлюється в стінах, стелях та підлогах приміщень. Швидкість повітряного потоку у фасадному перерізі 2,5...7,6 м/с. Довжина може досягати 30 м і більше (такі довгі гратки утворюються поєднанням впритул декількох коротших граток). Лінійні дифузори бувають з нерухомими і поворотними пластинами. При виготовленні дифузорів нерухомі пластини можуть бути розміщені з бажаним кутом нахилу. Дифузори регульованого типу (з поворотними пластинами) інколи забезпечують кількісне регулювання витрати повітряного потоку.

Для рівномірного розподілення повітряного потоку вздовж дифузорів їх приєднують до стрічкових повітропроводів або встановлюють в стінках тискових камер. Клапани для регулювання витрати можуть бути умонтовані в живильні повітропроводи дифузорів або встановлені безпосередньо перед дифузорами.

Дифузори також бувають круглими, півкруглими або квадратними. Їх застосовують для повітророзподілення і всмоктування (витікання) повітря. В першому випадку забезпечується ефективне ежектування в значних кількостях внутрішнього повітря, завдяки чому досягається рухливість повітря в ЗО з малими швидкостями. Одні з кращих типів дифузорів оснащені регульованими спрямувальними пристроями, за домогою яких змінюються ширина і далекобійності струменів. Ці спрямувальні пристрої можуть бути умонтовані в дифузор і мати вигляд регуляторів витрати. Для регулювання витрати можна використати також клапан в горловині дифузора. Швидкість повітряного потоку в горловині 4...6 м/с.

8.1.10. Спеціальні повітророзподільники

Дифузори для лікарень виготовляють у вигляді притікально-витікальних агрегатів, які легко очищуються. Існують дифузори квадратної форми з перфорованими панелями (для встановлення в підвісних стелях). Для регулювання надлишкового тиску в операційних блоках в отворах системи притікальної вентиляції встановлюють клапани з регульованими противагами. Відомий дифузор, що поєднаний з осьовим вентилятором (призначений для вертикально скерованого стельового розподілення кондиційного повітря).

В промисловості і при місцевому точковому охолодженні застосовують повітророзподільники у вигляді різних ежектувальних пристроїв. Вони забезпечують велику далекобійність, регулювання витрати і напрямку руху повітряних струменів. Ці повітророзподільники повинні гармоніювати з оформленням приміщень, з конструкціями стель і штучним освітленням.

Із суміщених освітлювально-повітророзподільних пристроїв найбільш розповсюджені люмінісцентні світильники – повітророзподільники з крайовими щілинними отворами для притікання і витікання повітря. Повітря інколи витікає і через ламповий простір. Перевага цих пристроїв: зменшення холодильної навантаги (з витікальним повітрям відводиться частина теплоти, що виділяється лампами); можливість використання забраної теплоти для підігрівання готованого повітря. Є також суміщені світильники-повітророзподільники з лампами розжарювання (жарівками).

Застосовуються стелі з перфорацією (п.8.1.4), або зі щілинними отворами в пластинах. Пластини виготовляють із неспалимого мінерального волокна. Витрати повітряного потоку 5,1...7,6 м³/с на 100 м² стелі за надлишкового тиску в надстельовому просторі 25 Па.

Особливу увагу треба приділяти конструкції надстельового простору. Він повинен бути щільним (виключати перетікання повітря) і мати підвищений термічний опір. Якщо надстельовий простір прилягає до покриття, то його коефіцієнт теплопередачі не повинен перевищувати 0,57 Вт/(м²·К). При розрахунках треба враховувати втрати теплоти із надстельового простору назовні, або надходження теплоти в нього, а, відповідно, і в приміщення.

Перфоровані стелі для витікання внутрішнього повітря із приміщення непридатні, оскільки їх отвори можуть забиватись сміттям.

8.2. Додаткові пристрої і лицювання повітророзподільників

Додаткові пристрої. Повітророзподільники доукомплектовують вирівнювальними гратками і відхильними пристроями різних типів для виривнювання швидкості повітряного потоку і скерування його із підвідного повітропроводу в повітророзподільник. Дифузори часто комплектують протипиловими кільцями або рамами, які зменшують осідання пилу на стелях приміщень із внутрішнього повітря, що ежектується.

Лицювання повітророзподільників. Вентиляційні гратки і дифузори виготовляють із алюмінію, сталі, латуні, бронзи, пластмас. Вони можуть мати різний зовнішній вигляд і лицювання. Борти мають різну ширину; кріплення до конструкції приховане і на гвинтах. Поверхні фарбують, емалюють, лакують, покривають металами, анодують і полірують. Пластмасові покриви або повітророзподільники застосовують за умов можливої корозії.

8.3. Рекомендації щодо вибору повітророзподільника

Вибір повітророзподільників і повітровсмоктувальних пристроїв (витікачів повітря) є однією з найскладніших задач вентиляції, розв’язання якої вимагає значного досвіду. Не завжди можна здогадатись про найкращу схему перетікання повітряних потоків через приміщення. З цієї причини часто треба послуговуватись модельними експериментами, перш за все у приміщеннях зі значною термічною напругою або складної геометричної конфігурації.

Крім цього, найкраще розв’язання, з погляду вентиляції, не завжди можна реалізувати, виходячи із заперечень чи побажань архітектора, або поважних виконавчих труднощів.

Не дивлячись на це є ряд рекомендацій, яких потрібно дотримуватись:

а) повітряні струмені можуть рухатись знизу-доверху, зверху вниз, або зверху-уверх;

б) нижні стінові повітророзподільники часто спричиняють виникнення протягів в ЗО. За неможливості їх уникнення належить, якщо поблизу є місця праці, передбачати повітророзподілення з малою початковою швидкістю (до 0,5 м/с);

в) верхні настінні або стельові повітророзподільники (щілинні чи вихрові) належить докладно підібрати за витратою повітря, далекобійністю, шириною струменя, його опадання чи підіймання. Необхідно враховувати, щоби будівельні конструкції (балки, колони тощо) не перешкоджали розвитку повітряних струменів;

г) сітки з перфорованої бляхи (як повітророзподільники) використовують рідко. Найчастіше їх застосовують в отворах для витікання внутрішнього повітря;

д) якщо розподілення притікального повітря передбачається на рівні підвіконника вертикально догори, то ефективна циркуляція повітряних потоків в приміщенні може бути тільки за рівних поверхонь вікна і стелі (без виступальних елементів). При цьому далекодійність струменя сягає в глибину приміщення тільки до 6 м;

є) всі повітророзподільники вентиляційних систем низького тиску повинні бути з регулюваною витратою повітря;

ж) конструкційні особливості повітросмоків є менш важливими, ніж повітророзподільників, але їх не можна не враховувати. В приміщеннях де спалюється тютюн, відсмоктування (витікання) внутрішнього повітря завжди з верхньої зони;

з) в приміщеннях, у яких виділяються неприємні запахи, значна кількість теплоти або вологи (кухні, туалети тощо) необхідно передбачати повітровитікальні отвори якомога ближче до джерел забрудників внутрішнього повітря.

У випадку застосування підлогових повітророзподільників потрібно пам’ятати, що в них може попадати пил.

Пюпітрові (умонтовані в столи) повітророзподільники уможливлюють індивідуальне регулювання, але їх застосування вимагає подвійної підлоги.

На рис. 8.18. показані декілька варіантів схем перетікання повітря через приміщення і циркуляції повітряних потоків в них при задіянні різних повітророзподільників і різних місцях їх розміщення.

Прийняття тої чи іншої схеми перетікання повітря через приміщення залежить від наступних критеріїв: при значних потребах холоду або у високих приміщеннях (наприклад, в залах театрів) схема перетікання повітря рекомендується знизу-догори (за термічного розшарування). Якщо реалізувати таку схему неможливо (з погляду будівництва), то бажано застосувати стельові (або інші) повітророзподільники з високою ежекційною здатністю і виконати дослідження циркуляції повітряних потоків в приміщенні.

При розподіленні теплого повітря в зону обслуговування (ЗО), бажано уникати температурного розшарування і використовувати підвіконні повітророзподільники.

Потрібно звертати увагу на те, щоби готоване притікальне повітря перетікало через ЗО приміщення, а не рухалось безпосередньо до всмоктувального отвору (отворів) системи витікальної вентиляції.

Рис. 8.18. Варіанти схем перетікання повітряних потоків через приміщення

і циркуляція повітряних потоків в них

Якщо при виборі повітророзподільників визначальним є охолодження ЗО, спосіб розподілення притікального повітря можна вибрати в залежності від висоти приміщення за графічними залежностями (рис. 8.19).

Рис. 8.19. Особливості вибору повітророзподільників залежно від одиничної потреби холоду

і від висоти приміщення [10, 11]

Нижня крива (рис. 8.19) є наближеною границею для зустрічних циркуляційних потоків і джерельного повітророзподілення.

В проміжку між двома кривими рекомендовані ежекційні повітророзподільники, так звані душувальні або вихрові повітророзподільники.

При підлогових повітророзподільниках потрібно звертати увагу на те, щоби над повітророзподільниками не відбувались самовільні рухи повітряних потоків, а при джерельних повітророзподільниках повинна забезпечуватись певна відстань до місць праці.

Замість потреби в холоді, як критерію вибору повітророзподільників, можна орієнтуватись на годинний повітрообмін приміщення або на різницю температур притікального і витікального повітря (рис. 8.20).

Рис.8.20. Вибір повітророзподільників у залежності від годинного повітрообміну і різниці температур притікального і витікального повітря (температура витікального повітря мірялась у передбаченому для витікання внутрішнього повітря отворі світильника [11]):

1 – тангенційні повітророзподільники, стельові і настінні; 2 – ежекційні (дифузійні) повітророзподільники стельові і настінні; 3 – стельові завихрювальні повітророзподільники;

4 – підлогові завихрювальні повітророзподільники; 4а – якомога вище в приміщеннях зі значними тепло- і вологовиділеннями; 5 – джерельні повітророзподільники

Наступним критерієм є висота приміщення. Критичною для стельових повітророзподільників є висота 2,2 м. За меншої висоти використовують стінові ежекційні повітророзподільники з горизонтальним витіканням повітряного струменя, джерельні або підлогові повітророзподільники.

Другою критичною висотою є 4 м, вище якої потрібно застосовувати повітророзподільники, що не створюють теплового розшарування в приміщенні.

Повітророзподільники підбирають переважно за заводськими каталогами, в яких зазвичай подаються відомості про витрати повітряного потоку (повітропродуктивності), швидкості, далекобійності струменів, про втрати тиску, зону дії та інші характеристики, а також про рівні створюваного шуму. Оскільки дані про шум переважно стосуються повністю відкритих регуляторів витрати (клапанів), то потрібно враховувати зростання шуму при їх напівзакритих положеннях.