Revisão comparativa de sistemas de ventilação e ar condicionado

A diminuição da eficiência no trabalho, uma sensação constante de fraqueza no corpo, aumento do nervosismo e um desejo regular de tirar uma soneca são frequentemente o resultado de troca de ar insuficiente.No entanto, ventilação e ar condicionado adequados podem ajudar a prevenir esses problemas.

Além disso, não será possível limitar-nos ao sistema natural, pois tem uma série de desvantagens. É necessário selecionar o tipo mecânico ideal de troca e mistura de ar, analisando os prós e os contras de cada método.

Vamos tentar juntos entender como funcionam os diferentes sistemas de ventilação e em que casos um ou outro tipo é usado.

Por que a ventilação é necessária?

A renovação do ar ajuda a prevenir doenças dos sistemas cardiovascular e nervoso central, aumento da sudorese, deterioração da atenção e doenças crônicas em pessoas com imunidade fraca.

O sistema de ventilação padrão permite:

• reduzir a concentração de poeira e outras pequenas partículas no ar;
• escolha uma temperatura confortável para trabalhar;
• remover gases de escape e componentes agressivos que causam alergias.

Claro, você pode abrir as janelas, mas a poeira e o ar sujo entrarão na sala. E na estação fria, os custos de aquecimento aumentarão. Além disso, as correntes de ar têm um impacto negativo na saúde humana.

O sistema de ventilação natural não pode garantir totalmente a ventilação da sala

Processo de ar condicionado

Mesmo na estação quente, é problemático realizar uma simples troca de ar sem o uso de dispositivos especiais. Portanto, é aconselhável utilizar equipamentos adicionais.

No verão o ar fica umedecido e quente. O ar condicionado irá garantir que ele limpe e defina uma temperatura mais baixa. Por exemplo, sistemas split, aparelhos de ar condicionado industriais e bobina do ventilador do resfriador.

Mas na estação fria o ar fica gelado e menos úmido. Naturalmente, não se esqueça da filtragem. No entanto, ainda é necessário aquecer e umedecer o ar, o que ele consegue fazer aquecedor, garantindo que a temperatura suba para um nível confortável.

Este processo é muitas vezes conseguido através da mistura: fluxos frios são combinados com fluxos quentes. O ar é resfriado em câmaras especiais devido à entrada de pequenas gotas de água.

Existem também salas que requerem uma abordagem especial para organizar a ventilação. Por exemplo, em academias com piscinas, a água evapora constantemente, aumentando o nível de umidade.

A água evapora das piscinas e condensa nas paredes e no teto da sala. A ventilação adequada evita umidade excessiva

Projetado para resolver esses problemas desumidificadores. A desvantagem deste último é a falta de ventilação. O ar permanece na sala, mas o nível de umidade diminui. Portanto, a concentração de oxigênio cai, o que afeta negativamente o bem-estar das pessoas.

Método mecânico de evacuação de ar

A ventilação natural muitas vezes não cumpre as suas funções diretas. Portanto, a necessidade de utilização de um sistema artificial torna-se urgente. Sua principal diferença é que funciona com coerção.

O tipo de ventilação mecânica é utilizado não só na produção industrial, mas também em instalações residenciais.Sua ação baseia-se no funcionamento de motores elétricos, aquecedores de ar, ventiladores e filtros.

Principais vantagens de um sistema artificial em relação a um natural:

• Eficiência. Transferindo quase qualquer volume de ar em distâncias significativas dentro de casa.
• Independente do clima. Desempenho impecável das funções diretas do sistema em qualquer época do ano.
• Características adicionais. Ajustar os níveis de temperatura e umidade, limpando o ar de poeira e outras pequenas partículas.

A ventilação mecânica é dividida em canalizada e não canalizada. Durante o primeiro, o ar passa por caminhos alongados especiais.

Use efetivamente uma combinação de sistemas de ventilação mecânica e natural

Em sistemas sem dutos, os ventiladores são colocados em um design especial. Eles fornecem um fluxo de massas de ar fresco.

Dependendo do tipo de ventilação mecânica, os sistemas são divididos em alimentação, exaustão e alimentação e exaustão.

Descrição do sistema de abastecimento

A principal tarefa deste tipo de ventilação é fornecer ar fresco ao ambiente. Para que o equipamento desempenhe suas funções de maneira ideal, os modelos complexos são equipados com elementos adicionais responsáveis ​​​​pela limpeza e umedecimento.

A principal desvantagem é a falta de entrada de ar. Portanto, a sala não pode ser 100% preenchida com massas de ar renovadas.

Princípio operacional e estrutura de design

O sistema padrão inclui um ventilador montado na trave da janela. Ele fornece um fluxo de ar fresco para a sala. Neste último, a concentração de gases aumenta. Portanto, não sobra espaço para o ar de exaustão e ele sai da sala através de aberturas de exaustão especiais.

O principal componente do sistema é o ventilador de alimentação.Seus principais parâmetros são potência, eficiência do fornecimento de ar e pressão na área de trabalho. Os requisitos para as características técnicas do ventilador dependem diretamente do comprimento e da complexidade dos canais.

Além deste dispositivo, o sistema consiste nos seguintes elementos:

• grades;
• válvulas;
• dutos de ar;
• distribuidores;
• filtros;
• aquecedores.

Os filtros são responsáveis ​​por remover partículas mecânicas do ar que chega: poeira, insetos, detritos, etc. Eles podem proporcionar limpeza grossa, fina e muito fina. Dependendo das características da obra, são divididos em eletrostáticos, secos e úmidos.

É necessário evitar o contato dos canais de ar com objetos estranhos e umidade. Portanto, você não pode prescindir de uma cobertura especial

Aquecedores ou calorificadores são responsáveis ​​por aumentar a temperatura do ar que entra. Eles vêm nos tipos água e elétrico. Os primeiros funcionam com base no sistema de aquecimento doméstico. A fonte de energia deste último é a rede elétrica.

Quanto aos elementos adicionais, eles poderiam ser:

• elementos que reduzem os níveis de ruído;
• desumidificadores;
• recuperadores;
• umidificadores;
• meios de automação da operação do sistema;
• e outros.

O reservatório de ar deve estar localizado em local limpo e protegido de poeira. Uma câmara de abastecimento deve estar localizada próxima a este elemento estrutural.

Onde esse método é usado?

O tipo mecânico de organização de entrada é usado tanto para instalações residenciais quanto industriais. Responsável por todas as instalações ou apenas por uma parte separada delas, por exemplo, um local de trabalho em produção. Garante que o ar entre na temperatura ideal.

Também cria áreas limpas especiais, mesmo que haja altos níveis de substâncias tóxicas em outras salas. Pode ser combinado com sistemas de exaustão e ventilação natural.

Leia mais sobre como organizar adequadamente um sistema de ventilação de fornecimento em este material.

O sistema de abastecimento é bastante compacto e de operação quase silenciosa. Fácil de instalar e manter

Características da ventilação exaustora

Um sistema de exaustão é o oposto de um sistema de abastecimento. Sua tarefa é remover o ar poluído do ambiente. Existem tipos holísticos e coletivos.

Estrutura e princípio de funcionamento

A ventilação do tipo evacuação é popular para mobiliar apartamentos. Fornece exaustão ou saída de ar aquecido. Grades de exaustão ou válvulas para ventilação geralmente localizado na parte superior da sala. O ar fresco é fornecido através de conectores especiais diretamente do ambiente externo ou de salas vizinhas.

O sistema pode estar localizado a uma certa distância ou bloquear completamente a fonte de poluição. Se o ponto de liberação de substâncias tóxicas puder ser limitado, a ventilação local será eficaz e, caso contrário, a ventilação geral.

O ventilador desempenha um papel fundamental aqui. É o seu poder que determina a eficiência de todo o sistema. Existem dispositivos de exaustão de baixa pressão (velocidade do fluxo de ar de até 50 m/s), média - até 80 m/s e alta pressão (até 200 m/s).

Os principais elementos deste tipo de ventilação são os seguintes:

1. Exaustores. Eles são mais eficazes. Remova o ar excessivamente úmido e quente, gases pesados ​​e poeira.
2. Boquetes. Elimine a quantidade máxima de substâncias nocivas, absorvendo o mínimo de ar. Não interfira no desempenho das funções do funcionário.
3. Exaustores. Projetado para remover substâncias que sobem. Existem tipos cujo trabalho se baseia na tração natural ou forçada.
4. Painéis de exaustão. Eficaz para remover poeira e gases nocivos quentes.Relevante para locais de trabalho onde as peças são soldadas.
5. Sucções a bordo. Usado ao trabalhar com objetos grandes ou volumosos que são mantidos verticalmente por meio de cabos de metal ou outros meios. Eles têm um diâmetro pequeno (menos de 100 mm) e estão localizados longe do objeto de trabalho.

O sistema de exaustão é projetado principalmente para evacuar o ar de exaustão. Considerando os elementos de design acima, eles são eficazes para ventilação local.

Nuances de usar o sistema

Este tipo de ventilação exaustora é adequado para ambientes com baixas concentrações de substâncias nocivas. Além disso, estes últimos podem chegar a diferentes níveis, como um todo e em fluxos separados.

O tipo integral é menos ruidoso durante a operação devido às características do projeto, em particular a carcaça

Este sistema é relevante para armazéns, supermercados, instalações desportivas, centros de saúde e instalações residenciais. Utilizado em instalações industriais onde a liberação de substâncias tóxicas não pode ser evitada. Idealmente combinado com ventilação natural e forçada. Pode atuar tanto localmente quanto fornecer remoção geral de resíduos.

Ao escolher, é necessário analisar as características do ar de exaustão. Se este último contiver muitas substâncias agressivas, é aconselhável escolher a opção com revestimento anticorrosivo.

A essência da ventilação de fornecimento e exaustão

Este tipo de renovação da massa de ar interior é considerado um dos mais óptimos. Permite combinar as vantagens dos sistemas de alimentação e exaustão.

A principal tarefa do projeto é equilibrar os volumes de ar de entrada e exaustão.Se o primeiro predomina, então a pressão na sala aumenta devido à alta concentração de gases, com o aumento da quantidade de ar evacuado diminui.

O sistema de alimentação e exaustão é usado em instalações residenciais e industriais

A ventilação de fornecimento e exaustão tem dois tipos. A primeira é a mistura, quando o ar limpo entra na sala através de elementos estruturais especiais, mistura-se com os gases existentes e sai através de válvulas especiais.

Outro tipo é a ventilação em relevo. O sistema é instalado ao nível do chão. As leis elementares da física funcionam aqui - o ar de exaustão tem uma temperatura alta, por isso é deslocado pelos gases que entram. Sai pelas grades localizadas no teto da sala.

Mas o ar fresco entra na parte inferior da sala, onde se move lentamente. Assim, na área de trabalho, na parte do cômodo onde se encontram os moradores, criam-se condições confortáveis ​​​​para descanso e trabalho.

Para que a ventilação de deslocamento seja eficaz, o ar fresco deve estar a uma temperatura mais baixa do que a já existente no edifício. Para instalações residenciais a diferença é de 1-3 °C, para instalações, fábricas e outras instalações com requisitos especiais - 1-5 °C.

É necessário monitorar a temperatura do ar que entra e do ar disponível no ambiente. Se os intervalos acima não forem observados, ocorrerá convecção.

Este tipo de ventilação apresenta vantagens e desvantagens. As vantagens incluem a possibilidade de utilização em edifícios industriais, que se caracterizam pela liberação de substâncias tóxicas e temperaturas elevadas, além de alta eficiência operacional.

Mas as desvantagens incluem o seguinte:

• a necessidade de áreas relativamente grandes para difusores de abastecimento;
• aumento da área envolvente;
• redução da eficiência do sistema em decorrência da entrada excessiva de objetos nos difusores de alimentação;
• aumento do gradiente vertical de temperatura.

Esta última é a diferença entre as temperaturas dos gases na área de trabalho e sob o teto.

Se pretende optar por um sistema de ventilação de deslocamento e ar condicionado, analise a localização e a potência do equipamento de aquecimento. Essas características afetam a combinação dos fluxos de ar na sala.

Por exemplo, o ar que entra diretamente na área de trabalho pode ser bloqueado por gases quentes provenientes de radiadores ou aquecedores de ambiente. O resultado é a ventilação não por deslocamento, mas por mistura.

O processo de mistura envolve a introdução de ar na sala de uma ou mais maneiras. Mas os gases de escape saem em um fluxo.

Na área de trabalho, a velocidade do ar que sai é um terço menor que a da entrada

O parâmetro chave para misturar a ventilação é a ejeção. É uma combinação de qualquer tipo de ambiente, quando um deles influencia e direciona o outro. Num caso específico, esta é a capacidade dos difusores de combinar harmoniosamente os fluxos de ar.

A ejeção determina as características do sistema de ventilação. Por exemplo, a mistura é fornecida por difusores do tipo jato com alto índice. E o deslocamento é caracterizado por dispositivos com baixa taxa de injeção.

Para minimizar o número de correntes de ar se a diferença entre a temperatura do ar que entra e o ar da sala se desviar da norma, os difusores devem ter um valor grande.

A velocidade de movimento das massas de ar e a temperatura do ar também são importantes. Para garantir o máximo conforto, os gases não devem mover-se a uma velocidade superior a 0,18 m/s e ter uma temperatura de 20 a 22 °C.

A velocidade do movimento do ar depende da geometria e finalidade da sala, da temperatura na área de trabalho e no interior

Particularmente perigoso para a saúde e o bem-estar humanos é o excesso do primeiro e a diminuição do segundo indicador. Então é difícil apenas estar na sala e muito menos fazer qualquer atividade produtiva.

Ao projetar a ventilação, a influência dos obstáculos físicos deve ser levada em consideração. Estes últimos incluem lâmpadas colocadas no teto, fileiras, tetos, colunas, etc.

Na maioria dos casos, o fluxo de ar que entra pode contornar um obstáculo cuja largura é 1/50 da altura do teto

Os auditórios são salas atípicas que se distinguem por uma ampla área de trabalho, grande número de ouvintes e pé direito alto. Conseqüentemente, a abordagem da ventilação é bastante específica.

Um método popular é fornecer ar fresco diretamente sob os assentos dos ouvintes. Acredita-se que os gases que entram irão aquecer, subir até o teto e serem removidos da sala.

No entanto, a prática mostra que esta abordagem está incorreta - os gases se comportam da mesma forma que os líquidos. Primeiro, o ar se acumula na parte inferior da plateia e só depois sobe.

Colocação racional do difusor - na parte frontal da sala de aula ou auditório

Mesmo cálculos fundamentados e modelagem computacional não garantem a previsão mais precisa da direção do movimento do ar. No entanto, é necessário levar em consideração o número e a localização dos difusores entre si, a colocação dos elementos de aquecimento, obstáculos e outros fatores.

A maioria dos estudos sobre a colocação do difusor mostra que a ventilação por agitação merece uma avaliação arbitrária.Por exemplo, é eficaz colocar orifícios de exaustão de ar na entrada da sala pelas mesas traseiras.

Mas se você colocar toques em outras partes do público, na maioria dos casos não conseguirá obter o efeito desejado. E a troca adequada permite evitar a formação de uma faixa de ar quente e de exaustão.

Recomendamos também a leitura de outro artigo, onde descrevemos com mais detalhes o princípio de funcionamento da ventilação de insuflação e exaustão. Mais detalhes - acesse link.

Como funciona a ventilação local?

Se o ar entrar propositalmente em certas áreas da sala ou for removido delas, essa ventilação será qualificada como local. Este último é dividido em alimentação e exaustão.

A ventilação de fornecimento local requer custos muito mais baixos quando usada do que a ventilação geral. Popular em áreas industriais que exigem renovação rápida de gás. Permite reduzir a umidade e a temperatura.

Na maioria dos casos, há uma combinação de ventilação local e geral, quando um tipo é complementado pelo outro

O projeto de exaustão local também é usado na indústria. Relevante para remover substâncias tóxicas e reduzir a temperatura em uma pequena parte da sala. Falamos com mais detalhes sobre ventilação de instalações industriais em Este artigo.

Permite prevenir as consequências dos mencionados e outros fatores negativos. Tem um efeito positivo no conforto laboral dos colaboradores, uma vez que as substâncias nocivas saem das instalações quase imediatamente após a formação.

Se o trabalho associado à liberação de substâncias tóxicas for realizado em toda ou maior área das instalações, a ventilação local não será eficaz. No entanto, ainda é aconselhável utilizá-lo em frente aos locais com maiores emissões.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Vídeo sobre ventilação local em sala com equipamento tecnológico:

O vídeo explica as características e relevância do projeto de um sistema de ventilação, suas opções de equipamentos e nuances de instalação:

O vídeo demonstra as características operacionais de um sistema de ventilação padrão:

Cada sistema de ventilação possui características próprias. Na hora de escolher é preciso levar em consideração vários fatores: desde o uso específico do ambiente até a presença de obstáculos ao fluxo de ar. No entanto, uma abordagem cuidadosa permitirá que você estabeleça o ideal sistema de ventilação.

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