Как давление воздуха в помещении влияет на вентиляцию и качество воздуха?
Если вы читали некоторые из наших сообщений, вы, вероятно, слышали, как мы увлечены вентиляцией помещений. В большинство старых и новых зданий просто не поступает достаточно свежего воздуха, что приводит к ухудшению здоровья здания и его жителей! Этот пост посвящен роли давления воздуха в помещении в вентиляции и качестве воздуха.
Давление воздуха в вашем доме, о котором мы говорим, является относительным, то есть оно выше или ниже по сравнению с давлением снаружи. Нормальное давление наружного воздуха на уровне моря составляет 101 325 паскалей, что также равно 14,7 фунта на квадратный дюйм, или 290,92 дюйма ртутного столба, и он может немного повышаться или понижаться в зависимости от погоды. Теперь, если давление воздуха внутри вашего дома ниже, чем снаружи, то оно будет немного ниже 101 325 паскалей, а относительное давление будет разницей между двумя давлениями (например, 20 паскалей).
Если ваш дом очень плотно запечатан, он сможет поддерживать такой перепад давления в течение некоторого времени. Однако это бывает очень редко. Большинство домов негерметичны, поэтому воздух будет течь из области более высокого давления в область более низкого давления (в данном случае снаружи внутрь). Давление воздуха, как вода и другие источники энергии, имеет тенденцию течь от высокого к низкому давлению: это второй закон термодинамики, который здесь хорошо объясняется.
Перепад давления воздуха уже давно используется для управления движением воздуха. Отрицательное давление было принципом проектирования многоквартирных домов и многоквартирных домов, чтобы получить свежий воздух для вентиляции здания. В этом случае постоянное отрицательное давление воздуха внутри здания необходимо для постоянного поступления свежего воздуха снаружи через пассивные вентиляционные отверстия или окна. Чтобы создать отрицательное давление воздуха, архитекторы размещают вытяжные вентиляционные отверстия в стратегических местах, таких как ванные комнаты и кухни, откуда в любом случае желательно вытягивать влажный, пахучий воздух и подавать его в вентиляционные шахты.
Однако эта часть дизайна не является проблемой; проблема в том, что квартиры или дома негерметичны, поэтому замещающий воздух (втекающий в пространство с отрицательным давлением) не всегда поступает из специальных пассивных вентиляционных отверстий или открытых окон. Если слишком холодно или слишком жарко, а окна закрыты, воздух может подсасываться из соседней (задымленной) квартиры, либо через протечки сбоку дома со стороны оживленной улицы, либо через коридор и дверь, ведущие из гаража .
Единственный способ заставить вентиляцию с отрицательным давлением работать контролируемым образом — это (очень) плотно загерметизировать дом. Во время исследовательского проекта по программе Building America в рамках Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии компания Steven Winter Associates загерметизировала несколько квартир вручную (используя уплотнительную ленту, герметик и т. д. — см. несколько других квартир с использованием технологии аэрозольной герметизации (см.
ниже «квартира, герметизированная до 0,08 CM50/SF»). Здесь наносится туман герметика при герметизации квартиры, чтобы воздух, выходящий из квартиры, уносил герметик и «затыкал» любые утечки на своем пути. Конечно, этот метод можно применять только до полной отделки квартиры, однако «герметичность» ограждающих конструкций, достигаемая по этой технологии, впечатляет, что видно на графиках испытаний вентиляции.
Фотография аэрозольной герметизации во время установки (energy.gov)
Из графиков можно сделать вывод, что получение достаточного количества свежего воздуха через специальные вентиляционные как правило, из нежелательно расположенных утечек и других квартир. Герметизация дома до 0,1 CM50/SF или меньше, как на втором графике, редкость даже в лучших «зеленых» зданиях. Таким образом, полагаться исключительно на вентиляцию с отрицательным давлением — неэффективная стратегия, особенно если вы заинтересованы в хорошем качестве воздуха в помещении при покупке существующего дома.
Перейдем на вентиляцию с положительным давлением. Эта стратегия используется в «чистых помещениях», аппаратах CPAP (постоянное положительное давление в дыхательных путях) и везде, где вы хотите наполнить пространство свежим воздухом контролируемым образом, а не просто случайно позволить наружному воздуху поступать внутрь. Подаваемый воздух будет поступать извне, но чтобы убедиться, что он чистый, с нужной температурой и влажностью, его необходимо будет отфильтровать и, при необходимости, «кондиционировать» с помощью системы HVAC. Например, AirCycler g1 (www.aircycler.com) поставляется с программируемой системой демпфирования. Он откроет заслонку забора свежего воздуха по мере необходимости и запустит вентилятор обработчика воздуха по заданному пользователем графику (обычно на 10 минут каждые 1/2 часа до 1 часа). Это прекрасно работает в обычных домах, которые достаточно негерметичны, поэтому дом не находится под большим давлением — воздух будет просто вытекать из имеющихся трещин и щелей в доме.
В-третьих, с помощью современных технологий мы можем получить даже вентиляцию без перепада давления, что называется «сбалансированной» системой. Самая простая идея — использовать такую систему, как Aircycler g2 и вытяжной вентилятор в ванной комнате. G2 сообщит вытяжному вентилятору в ванной комнате включиться одновременно с тем, как он откроется и включит блок обработки воздуха, заставляя ваш блок HVAC втягивать свежий воздух через заслонку, фильтровать и кондиционировать его, распределять его по всему дому и выводить спертый воздух через вытяжную вентиляцию ванной комнаты. Таким образом, нет заметного перепада давления, только 2 вентилятора работают, чтобы добавить свежий воздух и выпустить застоявшийся воздух из вашего дома по заранее определенному графику / объему.
Для практической демонстрации различий между этими тремя системами и способов измерения расхода воздуха я предлагаю это видео.
Следующим «обновлением» сбалансированной системы является использование HRV или ERV (вентилятор с рекуперацией тепла или вентилятор с рекуперацией энергии), который работает с вашим HVAC, чтобы снизить затраты энергии на втягивание этого свежего, но некондиционированного воздуха.
Когда существует большой перепад температуры или влажности между наружным и внутренним помещениями, простой сброс наружного воздуха во впускное отверстие системы ОВКВ приводит к тому, что он использует много энергии для повышения или понижения температуры и влажности этого воздуха. Вентилятор с рекуперацией тепла будет использовать температуру отработанного воздуха, чтобы устранить разницу в температуре, а вентилятор с рекуперацией энергии будет использовать температуру и влажность отработанного воздуха, чтобы закрыть разницу в температуре и влажности. UltimateAir, AprilAire, Panasonic, Broan, Honeywell и FanTech являются одними из производителей ERV для всего дома, которые имеют более высокие первоначальные затраты, чем только отрицательные, положительные или сбалансированные системы, но имеют период окупаемости 3 года или меньше, когда вы учитываете экономию энергии.
При выборе типа вентиляции необходимо учитывать еще одно обстоятельство: конденсация. Как отрицательное, так и положительное давление воздуха вызовут конденсацию в нежелательных местах, если существует большая разница температур воздуха внутри и снаружи.
Это особенно заметно в следующих ситуациях:
- Летом в помещениях с отрицательным давлением непреднамеренные утечки могут привести к попаданию влажного воздуха и вызвать проблемы с конденсацией и плесенью. Это произошло в кампусе Texas A&M в нескольких зданиях из-за плохого проектирования или приказов о внесении изменений во время строительства (исследование)
- Зимой в домах с избыточным давлением в каком-то месте на выходе наружу теплый влажный воздух сталкивается с холодной поверхностью, что может привести к образованию конденсата и плесени (ecohome.net).
Here are some pros and cons to these different systems:
Type of System | What it is | Pros | Cons |
Negative Pressure | Использует вытяжной вентилятор в ванной или кухне для создания отрицательного давления внутри дома и подачи свежего воздуха через пассивные вентиляционные отверстия или утечки |
| 1 вызывают попадание «свежего» воздуха через случайные и нежелательные места|
Положительное давление | Использует демпфер для передачи свежего воздуха в потребление HVAC для распределения в доме |
 Использует большой вентилятор (обработчик воздуха) для перемещения и кондиционирования небольшого количества воздуха, когда система не активно нагревает или охлаждает. возникают дифференциалы (обычно зимой) | |
Сбалансированная Вентиляция | Комбинация впускного демпфера и выхлопных вентиляторов ванной комнаты |
|
|
Приточно-вытяжная вентиляция с HRV или ERV | Два вентилятора (один на впуск и один на вытяжку) в сочетании с теплообменником для рекуперации энергии из вентилируемого воздуха |
|
|
в доме
Вот и все — 3,5 способа вентиляции вашего дома! Если вы хотите измерить давление в своем доме или доме, который вы планируете приобрести, манометры используются для измерения давления воздуха и других давлений газа.
Можно сделать простой манометр из пластиковой трубки, подкрашенной воды и некоторых других материалов, но если вы хотите измерить давление в помещении, вам, вероятно, понадобится цифровой манометр. Это связано с тем, что для вентиляции в домах создаются очень небольшие перепады давления воздуха, и их было бы трудно различить с помощью самодельного манометра. Например, всего 20 паскалей отрицательного давления, или 0,08 дюйма водяного столба, должны обеспечить прохождение требуемых 7,5 кубических футов в минуту воздуха через струйное отверстие для разбавляющей вентиляции, но это было бы трудно измерить самодельным манометром. Цифровые манометры лучше всего подходят для этой цели, и их продают компании, занимающиеся поставкой вентиляции, или вы можете арендовать их в некоторых штатах у некоторых компаний (например, JMTest).
Чтобы измерить давление в помещении (например, помещении с отрицательным давлением, таком как ванная) относительно другого помещения (коридора снаружи) с помощью цифрового манометра, вам необходимо:
- Включить манометр и убедитесь, что он показывает нулевое дифференциальное давление.
Если нет, используйте руководство пользователя для «обнуления» прибора. - Подготовьте трубку манометра – убедитесь, что она не имеет перегибов. Подсоедините трубку к отрицательному порту.
- Выключить вытяжной вентилятор в ванной.
- Закройте все двери и окна в комнате, которую вы измеряете. Вы будете стоять снаружи в коридоре, который является комнатой «относительно».
- Положительный порт останется открытым/неподключенным к какой-либо трубке.
- Поместите другой конец трубки под дверь ванной и дайте давлению стабилизироваться, затем запишите показания. Перепад давления должен быть очень небольшим или нулевым.
- Откройте дверь и включите вытяжной вентилятор, затем снова закройте дверь (остайтесь снаружи).
- Через несколько минут работы вытяжного вентилятора снимите показания и запишите их. Это должно быть показание, подобное «0,2 дюйма водяного столба», что представляет собой небольшой перепад давления в дюймах водяного столба, стандартную единицу измерения вентиляционного давления в США.
Если нет, используйте руководство пользователя для «обнуления» прибора.
Для получения более подробной информации и полезных советов по использованию манометра ознакомьтесь с этой статьей на ContractingBusiness.com. Вскоре у нас будет руководство о том, как проверить вентиляцию и качество воздуха в вашем доме или любом доме, который вы потенциально можете приобрести. Это новое мышление, но мы хотим, чтобы вы сменили место, место, место на вентиляцию, вентиляцию, вентиляцию!
Часто задаваемые вопросы по котлу | Часто задаваемые вопросы
Требуется ли проверка котлов, расположенных в многоквартирных домах?
Нужно ли проверять водонагреватели?
Должны ли водонагреватели изготавливаться в соответствии с нормами ASME?
Нужна ли мне проверка воздушного резервуара или сосуда высокого давления?
Нужно ли мне размещать сертификат на котел или сосуд высокого давления (воздухосборник)?
Сколько будет стоить государственная проверка моего котла или сосуда высокого давления?
Является ли штат Нью-Гэмпшир единственным штатом, требующим проверки котлов и сосудов под давлением?
Мой бойлер или сосуд высокого давления протекает.
Могу ли я его отремонтировать?
Государственные паспорта на котлы и сосуды под давлением получены с неправильными номерами. Что мне делать?
Что делать, если мне нужно продлить срок проверки моего котла или сосуда высокого давления?
Что делать, если инспектор по котлам обнаружил нарушения правил?
В чем разница между котлом высокого и низкого давления?
Что делать, если я получил уведомление о просроченном котле или сосуде высокого давления?
Кто имеет право проводить проверки котлов и сосудов под давлением в Нью-Гемпшире?
Требуется ли проверка котлов, расположенных в многоквартирных домах?
Да, если выходная мощность БТЕ составляет 200 000 БТЕ или более и находится в здании из трех или более единиц (RSA 157-A:6,III; RSA 157-A:8).
Нужно ли проверять водонагреватели?
Да, если входная мощность составляет 200 000 БТЕ в час (RSA 157-A:6,III; RSA 157-A:8; RSA 157-A:10).
Должны ли водонагреватели изготавливаться в соответствии с нормами ASME?
Да (Глава LAB 1202.
01 административных правил Нью-Гэмпшира; Кодекс Американского общества инженеров-механиков по котлам и сосудам под давлением, издание 2015 г.).
Нужна ли мне проверка воздушного резервуара или сосуда высокого давления?
Да, при условии, что его объем составляет пять кубических футов (RSA 157-A:6,III; RSA 157-A:8; RSA 157-A:10).
Нужно ли мне размещать сертификат на котел или сосуд высокого давления (воздухосборник)?
Да (RSA 157-A:9-a,V).
Сколько будет стоить государственная проверка моего котла или сосуда высокого давления?
За инспекции, проводимые сотрудниками Министерства труда, взимается плата в размере 100 долларов США в час. (RSA 157-A:3)
Является ли штат Нью-Гэмпшир единственным штатом, требующим проверки котлов и сосудов под давлением?
Нет. В настоящее время такие проверки обязательны в 48 или 50 штатах.
Мой бойлер или сосуд высокого давления протекает. Могу ли я его отремонтировать?
Да. Если требуется сварка, она должна выполняться подрядчиком, имеющим штамп «R» (Глава LAB 1203.