Этот документ является частью серии документов по промышленной вентиляции и включает основные принципы проектирования и обслуживания воздуховодов.
Что такое система воздуховодов?
Система вентиляции в здании состоит из устройств для перемещения воздуха, таких как вентиляторы и воздуходувки, а также сети воздуховодов для удаления загрязненного воздуха из помещений и подачи воздуха снаружи здания. Воздуховоды – это каналы, трубки или патрубки, по которым движется воздух.
Каковы основные принципы проектирования воздуховодов?
Системы воздуховодов должны быть спроектированы таким образом, чтобы поток воздуха проходил через воздуховоды с минимальным трением или сопротивлением. Количество воздуха, проходящего через воздуховод, зависит от площади поперечного сечения (площади отверстия воздуховода) воздуховода и скорости воздуха. Слишком медленное движение воздуха приведет к оседанию и накоплению загрязняющих веществ, таких как пыль. Эти частицы в конечном итоге забивают воздуховод. Слишком быстрое движение воздуха приводит к потере мощности, может создавать проблемы с шумом и вызывать чрезмерное истирание, особенно в ответвлениях и коленах, из-за повышенного трения между воздухом, транспортирующим частицы пыли, и воздуховодом. Рекомендуемые скорости («скорость воздуховода») для разных типов загрязнений можно найти в справочниках по вентиляции.
Для воздуховодных систем обычно требуется большое количество воздуха для перемещения относительно небольшого количества загрязняющих веществ. Требуемый объем воздушного потока зависит от допустимой концентрации загрязняющих веществ в воздухе внутри рабочего пространства. Тщательно спроектированная система может обеспечить требуемую концентрацию воздуха при минимальном потреблении энергии. Другие соображения по проектированию включают первоначальные капитальные затраты, надежность, техническое обслуживание и долговечность оборудования для обработки воздуха.
В приведенной ниже таблице показаны некоторые основные принципы проектирования воздуховодов.
| Принципы проектирования воздуховодов | ||
|---|---|---|
| Принцип | Дизайн для меньшего сопротивления для потока воздуха |
Избегайте дизайна, вызывающего большее сопротивление воздушному потоку |
| Максимально оптимизируйте систему, чтобы свести к минимуму турбулентность и сопротивление воздуха. | ![]() |
![]() |
| Круглые воздуховоды обеспечивают меньшее сопротивление, чем квадратные воздуховоды (меньшая площадь поверхности). | ![]() |
![]() |
| Гладкие, жесткие воздуховоды обеспечивают меньшее сопротивление, чем гибкие, шероховатые воздуховоды. | ![]() |
![]() |
| Короткие участки воздуховодов обеспечивают меньшее сопротивление, чем длинные участки. | ![]() |
![]() |
| Бег по прямой обеспечивает меньшее сопротивление, чем бег с локтями и наклонами. | ![]() |
![]() |
| Ветви воздуховода должны входить под углом от 30° (или менее) до 45°, а не под прямым углом, и в месте, где воздуховод постепенно расширяется. | ![]() |
![]() |
| Локти с постепенным изгибом обеспечивают меньшее сопротивление, чем резкий изгиб. | ![]() |
![]() |
| Воздуховоды большого диаметра обеспечивают меньшее сопротивление, чем воздуховоды малого диаметра. | ![]() |
![]() |
Какие существуют основные типы систем воздуховодов для местной вентиляции?
Существует два основных типа систем воздуховодов: коническая основная система и пленум.
Основной канал конической системы увеличивается по мере добавления ответвлений и объединения потоков. Это сужение позволяет скорости воздуха оставаться почти постоянной по всему воздуховоду. Благодаря этой характеристике система конических воздуховодов является основной системой, используемой в местной вентиляции. (Фигура 1)
В системе нагнетания главный воздуховод имеет одинаковый размер во всей системе. Скорость воздуха ниже, чем в конических воздуховодах, а иногда и ниже минимальной скорости, необходимой для транспортировки загрязняющих веществ. По этой причине система нагнетания в основном используется только тогда, когда предполагается отделение твердых частиц (крупных частиц или капель жидкости). Однако взрывоопасная пыль не должна выбрасываться через систему воздуховодов.
Одним из преимуществ нагнетательной системы является то, что новые ответвления могут быть добавлены в любом месте, и добавление ограничивается только общим потоком воздуха и давлением, доступным на вентиляторе.
Что вызывает утечку или закупорку воздуховода?
Воздуховоды могут забиваться или протекать по следующим основным причинам:
Низкая скорость воздуха: Внутри воздуховодов скорость воздуха должна быть в диапазоне, достаточном для эффективного перемещения загрязняющих веществ. Изменение размера воздуховода или расхода воздуха через любой воздуховод может привести к изменению минимальной скорости транспортировки. Одно небольшое изменение в одном разделе системы может повлиять на всю систему и ее производительность.
Гибкие воздуховоды: Гофрированные гибкие воздуховоды создают больше потерь на трение и изгиб, что замедляет движение воздуха.
Модификации системы воздуховодов: Если к существующей системе воздуховодов добавляются вытяжки и воздуховоды, необходимо отрегулировать или «сбалансировать» воздушный поток. Если балансировка не выполнена должным образом, система будет «самобалансироваться» — обычно поток воздуха будет уменьшаться в секциях с более высоким сопротивлением. Уменьшение воздушного потока приведет к тому, что твердые частицы осядут из потока воздуха и воздуховоды забьются.
Ловушки для твердых частиц, отстойники или «очистители» отсутствуют или не используются: Частая очистка определенных точек в сети воздуховодов (тех, которые закупориваются первыми) может снизить потребность в капитальной очистке системы. Мониторинг наиболее распространенных проблемных мест сводит к минимуму усилия, необходимые для обслуживания воздуховодов. В местах быстрого или частого засорения дверцы для очистки или доступа значительно облегчают очистку. См. рис. 3.

Рисунок 3
Типичная прочистная дверца для сети воздуховодов
Воздушный поток резко меняет направление: Отложения чаще встречаются в отводах с коротким радиусом и ответвлениях Т-образного типа. На рисунках ниже показано, что происходит при резком изменении направления воздуха.

Рисунок 4 (a)
Резкое изменение направления воздуха
(Изгибы с коротким радиусом создают большие отложения)

Рисунок 4 (b)
Резкое изменение направления воздуха
(Никогда не используйте Т-образное соединение)
Как узнать, функционируют ли воздуховоды так, как задумано?
Большинство проблем с производительностью системы вентиляции связано с неправильным функционированием воздуховодов. Обычно система хорошо спроектирована и правильно установлена, но со временем возникают проблемы.
Необходимо регулярно и по расписанию измерять расход воздуха и статическое давление в сети воздуховодов, чтобы убедиться, что система работает в соответствии с проектными спецификациями, и устранить любые возможные проблемы. Эти измерения должны выполнять обученные люди, такие как специалисты по вентиляции или специалисты по гигиене труда, использующие специальное оборудование.
Однако ниже приведены несколько советов по проведению простого осмотра. Прежде чем начать, убедитесь, что у вас есть чертеж системы вентиляции (или сделайте его в процессе). Пока вы проходите через всю систему, обратите внимание на следующее:
- Снижение способности улавливать загрязняющие вещества («летучие» загрязняющие вещества можно измерить или иногда увидеть).
- Постоянная закупорка воздуховода. Аккуратно постучите по протоку палочкой, чтобы увидеть, есть ли в нем слои отложений.
- Поврежденные воздуховоды (вмятины, дыры).
- Повреждены или отсутствуют прокладки.
- Видимая пыль на оборудовании, подключенном к системе вентиляции.
- Очевидные дополнения к системе (особенно те, которые были добавлены после первоначальной установки системы).
- Открытые противовзрывные ворота или другие отверстия.
- Отрезки воздуховодов (закрытые глухими фланцами).
Задокументируйте любую из вышеперечисленных проблем и возможные причины. Если возможно, сообщите об этих проблемах обслуживающему персоналу здания, вашему руководителю или специалисту по вентиляции.
Добавьте значок на свой веб-сайт или в интранет, чтобы ваши сотрудники могли быстро найти ответы на свои вопросы по охране труда и технике безопасности.
Что Нового
Ознакомьтесь с нашим списком «Что нового», чтобы увидеть, что было добавлено или изменено.
Нужна помощь?
Бесплатный звонок 1-800-668-4284
(в Канаде и США)
Расскажите, что вы думаете
Как мы можем сделать наши услуги более полезными для вас? Свяжитесь с нами, чтобы сообщить нам.
Юридическое предупреждение
Несмотря на то, что предпринимаются все усилия для обеспечения точности, актуальности и полноты информации, CCOHS не гарантирует, не гарантирует, не заявляет и не берет на себя обязательство в отношении того, что предоставленная информация является правильной, точной или актуальной. CCOHS не несет ответственности за любые убытки, претензии или требования, возникающие прямо или косвенно в результате любого использования или доверия к информации.
Могу ли я подключиться к существующему воздуховоду и как?

Ответ «возможно», что означает «да», если у вас есть система, которая больше, чем вам в настоящее время требуется, и «нет», если оборудование уже работает на максимальной мощности. Есть еще несколько соображений, но это главное.
Оба ответа подробно рассматриваются ниже, но вот суть:
Умный домовладелец поручит специалистам по ОВК провести необходимые осмотры и расчеты, чтобы определить, могут ли ваше оборудование ОВКВ и система воздуховодов выдерживать большее количество воздуховодов, вентиляционных отверстий и дополнительное пространство.
Это руководство по воздуховодам Pick HVAC дает представление о:
- Можно ли добавить воздуховод к существующей системе– Когда это сработает, а когда нет.
- Как заставить это работать– Есть один вариант, довольно неудобный и, возможно, дорогой, который может заставить его работать.
- альтернативы– Если вы решите не подключаться к существующим воздуховодам, есть другие способы обогреть и кондиционировать новое помещение.
Может ли моя система HVAC работать с большим количеством воздуховодов?
Давайте выясним, когда можно, а когда нельзя подключиться к существующим воздуховодам для обслуживания готового подвала, переоборудованного чердака или гаража, недавно построенной пристройки или существующей комнаты, в которой недостаточно отопления или кондиционера.
Да, оно может!
Если ваша текущая система вентиляции и кондиционирования и воздуховодов немного (или много) слишком велика, то да, вы, вероятно, можете подключиться к существующим воздуховодам и адекватно обогреть все помещения в вашем доме.
Некоторые проектировщики HVAC до сих пор используют методологию «чем больше, тем лучше», хотя доказано, что это неверно. Оборудование, которое слишком велико для дома, создает потери энергии и затрат, перепады температуры, горячие/холодные точки и прохладные, влажные условия летом. Что-то из этого звучит как хорошая идея?
Наверное, нельзя!
Если ваша текущая система отопления и кондиционирования воздуха была правильно рассчитана для вашего дома во время установки, то она, вероятно, не будет адекватно обслуживать дополнительное пространство, если только это не маленькое пространство.
Например, если в ванной комнате наверху зимой холодно, и вы хотите добавить воздуховод и вентиляцию, чтобы в комнату поступало больше тепла, у вас, вероятно, все будет в порядке.
Но если вы переделываете чердак или подвал, которые в настоящее время не отапливаются и не охлаждаются, то ваша текущая система не предназначена для обработки такого большого пространства. И нет никакого способа, чтобы у него было достаточно тепла и мощности переменного тока для большого дополнения.
Почему? Профессиональный взгляд на воздуховоды и воздушный поток
Подводя итог, можно сказать, что если новое пространство небольшое, ванная или небольшой домашний офис, то вам может быть удобно добавить воздуховод или «капля», выходящую из основного ствола воздуховода. Для большего пространства вам понадобится альтернативный способ обогрева/охлаждения помещения.
Вот почему это так.
Воздушный поток: Вентиляторный двигатель/вентилятор в вашей системе обработки воздуха или печи может нагнетать только определенное количество воздуха, измеряемое в кубических футах в минуту или кубических футах в минуту (CFM).
При добавлении воздуховодов через сеть воздуховодов будет проталкиваться и вытягиваться больше воздуха. Если он превышает рейтинг CFM вентилятора, вы будете испытывать слабый поток воздуха через вентиляционные отверстия, и в комнатах действительно не будет тепла или кондиционера, которые вы хотите. Это одна из основных причин недостаточного потока воздуха через вентиляционные отверстия, как описано в нашем руководстве по этой теме.
Пример: 1600 кубических футов в минуту – это обычный рейтинг вентилятора. Допустим, он обслуживает 8 вентиляционных отверстий. Это 200 CFM на вентиляционное отверстие. Если вы добавите еще два вентиляционных отверстия для переоборудованного чердака математика показывает 160 CFM на вентиляцию. Будет ли этого достаточно сильного воздушного потока для правильной циркуляции нагретого и охлажденного воздуха? Вероятно, нет, особенно если учесть дополнительный воздух в добавленных воздуховодах, если они будут добавлены.
Что, если вы добавите четыре вентиляционных отверстия и воздуховоды для готового подвала или спальни? Теперь вы уменьшили CFM до 133 на вентиляционное отверстие. Ваше нынешнее оборудование HVAC не будет работать. Даже если вы не добавите воздуховоды в этот проект, воздуха будет недостаточно, чтобы сделать все комнаты в вашем доме комфортными.
Как заставить ваше текущее оборудование работать
Есть один достойный вариант для использования вашей существующей системы HVAC и воздуховодов, чтобы обслуживать больше места.
То есть добавить систему зонирования с демпферами к вашей системе воздуховодов. В приведенном выше примере мы сказали, что воздушный поток системы CFM может работать с 8 вентиляционными отверстиями, но не будет, если вы добавите еще два или четыре.
При зональной системе можно было закрыть две или четыре заслонки, чтобы система направляла воздух только в 8 вентиляционных отверстий.
Дешевая «система зонирования» состоит в том, чтобы добавить заслонки, каждая из которых имеет механическую ручку, позволяющую открывать или закрывать ее. Для работы воздуховоды должны быть оголены, чтобы открывать или закрывать ручку. Они стоят около 150 долларов США каждый установленный.
Откровенно говоря, необходимость механически открывать и закрывать заслонки в зависимости от того, какие комнаты вы хотите нагреть или охладить в данный момент, окажется досадной проблемой.
Способ лучше, но дороже: Предпочтительным способом зонирования воздуховодов дома является использование моторизованных зональных заслонок с зональным контроллером, который можно запрограммировать на открытие или закрытие — или частичное открытие/закрытие — различных заслонок. Демпферы стоят около 800 долларов США за каждый установленный с учетом проводки. Контроллер стоит от 300 до 1,000 долларов в зависимости от модели. В нашем руководстве под названием «Нужна ли мне зонированная система» рассказывается об основах, оборудовании и расходах.
В некоторых системах зонирования для каждой зоны используется отдельный термостат, и это увеличивает стоимость!
Альтернатива большему количеству воздуховодов и вентиляционных отверстий — без воздуховодов!

Хотя это и недешево, система теплового насоса без воздуховодов, которая обеспечивает эффективное кондиционирование воздуха и отопление, когда это необходимо, является идеальным вариантом для пристроек, переоборудованных помещений, готовых подвалов и любого другого места.
Однозональная система без воздуховодов стоит меньше, чем большинство оборудования и установок для управления зонированием, поэтому она может быть экономически выгодным вариантом. А если вам нравится выполнять работу самостоятельно, есть ряд простых в установке самодельных тепловых насосов без воздуховодов от Pioneer, MrCool и других. Они предварительно заправлены нужным количеством хладагента, поэтому вам не нужно нанимать специалиста по ОВКВ для их установки и заправки.
Наши рекомендуемые бренды для бесканальных мини-сплит-систем включают Mitsubishi, Fujitsu, Gree, Daikin и LG, а также бренды самодельных бесканальных систем.
Монтаж воздуховодов своими руками

Хорошо, может быть, вы подошли к этому моменту и полны решимости установить новые вентиляционные отверстия и, возможно, воздуховоды, чтобы получить больше тепла и / или кондиционера в горячих / холодных комнатах или в недавно переоборудованном пространстве в вашем доме.
Вместо того, чтобы давать пошаговое руководство по установке воздуховода, мы даем несколько рекомендаций.
Во-первых, Гибкие воздуховоды проще всего монтировать. Вы вырежете отверстие нужного размера в основной линии или стволе воздуховода, прикрепите один конец гибкого воздуховода к стволу, а другой — к отверстию, где будет вентиляционное отверстие.
Обязательно натяните воздуховод, потому что сжатые петли в воздуховоде создают трение, низкий поток воздуха и более высокое статическое давление. Вы не будете довольны результатами, и ваша система HVAC будет работать излишне тяжело, а это означает, что вы сократите срок ее службы.
Далее, это улучшит поток воздуха, если вы также добавите воздуховод для возврата холодного воздуха и подключите его к основной линии возврата холодного воздуха.
Наконец, запечатайте и изолируйте ВСЕ ваши воздуховоды, а не только новые воздуховоды.
Мы создали несколько страниц, чтобы помочь домовладельцам решить проблемы с воздуховодами:
Подведение итогов – выводы профессионалов
Есть несколько способов обогреть и охладить дополнительное пространство. Хотя заманчиво «пойти на это» при рассмотрении вопроса о добавлении воздуховодов и вентиляционных отверстий, разумно, чтобы специалист по HVAC проверил систему, чтобы определить, может ли она обслуживать дополнительную площадь, которую вы хотите.
Зачем тратить деньги на «дешевое исправление», которое не является исправлением?
В конце концов, вы получите гораздо больше удовольствия от своей новой комнаты или зоны, если определите, какой метод, описанный выше, обеспечит наиболее эффективное решение.
Другие вопросы? Pick HVAC содержит лучшую библиотеку часто задаваемых вопросов и ответов на ваши вопросы по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха, а также обширную информацию по смежным темам.
Рене проработал 10 лет в сфере HVAC и сейчас является старшим специалистом по комфорту в PICKHVAC. Он имеет степень младшего специалиста по HVAC колледжа Lone Star и сертификаты EPA и R-410A.
Советы по установке круглых воздуховодов
Установка воздуховодов не составит труда, если у вас есть эти советы экспертов.
Каждый редакционный продукт выбирается независимо, хотя мы можем получить компенсацию или партнерскую комиссию, если вы купите что-то по нашим ссылкам. Рейтинги и цены точны, а товары есть в наличии на момент публикации.

Работа с круглыми воздуховодами.
Независимо от того, добавляете ли вы новые теплотрассы в подвал или меняете компоновку существующей системы HVAC, вы, вероятно, будете работать с круглыми металлическими воздуховодами. Мы попросили Боба Шмаля дать нам несколько советов. Боб занимается консервированием более 40 лет. Он настаивает, что все еще не знает всего о воздуховодах, но нас это не убедило. Эти советы должны помочь сделать вашу следующую работу более гладкой.

Установите заслонки на регистры, чтобы отрегулировать поток воздуха
Добавление теплотрассы в подвал может изменить поток воздуха в воздуховоде, идущем в другие помещения. Каждый регистр должен иметь свой собственный демпфер, к которому можно получить доступ для регулировки, чтобы сбалансировать воздух. Если к этим демпферам нельзя получить доступ снизу, вам нужно установить их достаточно близко к регистру, чтобы вы могли добраться до них через отверстие регистра. Боб любит 4 x 10 дюймов. сапоги (не показаны) — в них можно легко поместить руку, чтобы отрегулировать амортизаторы, и для такого размера существует больше вариантов покрытия решетки.

Не сдирайте старую ленту с металлических воздуховодов
Если вам нужно разобрать существующие фитинги воздуховода, нет необходимости сначала снимать старую ленту из фольги. Вместо этого просто надрежьте ленту по шву канцелярским ножом и выкрутите винты прямо через ленту. Когда придет время переклеивать, просто счистите пыль и наклейте новую ленту прямо поверх старой.

Боб не фанат гибких воздуховодов отопления
Нет никаких сомнений в том, что гибкий воздуховод легче установить, чем металлический воздуховод, но учтите следующее: гибкий воздуховод со временем может изнашиваться. Он собирает пыль и его практически невозможно очистить. Гибкий воздуховод должен быть больше, чем трубы, чтобы обеспечить такое же количество воздушного потока. Самая распространенная проблема, с которой сталкивался Боб: «Люди проявляют небрежность и слишком острые повороты, что создает перегибы, сильно ограничивающие воздушный поток».

Соберите металлический воздуховод как молнию
Собирая трубу, начните с одного конца и соедините шов, как молнию. Одной рукой держите два края рядом, а другой надавливайте вниз. Используйте ногу, верстак или землю, чтобы поддержать заднюю сторону трубы. Если вы допустили ошибку и вам нужно разобрать трубу, бросьте ее плашмя на землю швом вверх. Он должен разойтись.

Резак для отверстий отлично работает в труднодоступных местах при замене воздуховодов.
Ножницы-авиаторы отлично подходят для вырезания отверстий в магистрали, но только в том случае, если места достаточно. Если вы имеете дело с тесными помещениями и у вас есть угловая дрель или приспособление, вы можете инвестировать в резак для отверстий в листовом металле. В противном случае вам, возможно, придется снять магистральную линию.

Стыковые соединения внахлест с соединителями натяжной ленты
Когда вы устанавливаете трубу между двумя фиксированными частями, невозможно вставить кусок, используя обжатые концы, и при этом получить требуемый 1-1/2 дюйма. перекрывается с обоих концов. Наложите одну сторону, как обычно, и сделайте стык с другой. Используйте соединительную ленту, чтобы завершить стыковое соединение.
Если у вашего поставщика нет соединителей для натяжных лент, сделайте их сами, отрезав кусок трубы так, чтобы концы перекрывали друг друга, а затем привинтите и закрепите ленту скотчем на месте. Если вы работаете с 6-в. труба, вам нужно будет использовать 7-дюймовый. труба для банд.
Зачеканить взлеты
Загерметизируйте (не заклеивайте лентой) соединение между магистральным трубопроводом и отводом (коленом), прежде чем подсоединять к нему трубы. Таким образом, вы сможете отклонить отвод в сторону, чтобы загерметизировать его. Обычный силикон подойдет.

Оставьте подложку на ленте на металлических воздуховодах.
Если воздуховоды будут скрыты, все швы должны быть проклеены или загерметизированы. Вот хитрость Боба, как заклеить шов на трубе, установленной близко к черновому полу: Отрежьте кусок ленты из фольги по длине. Отклейте часть подложки. Сдвиньте подкладку вверх и над трубой. Наконец, потяните вниз подложку, которая потянет за собой ленту. Инспекторы захотят знать, что вы использовали одобренную ленту, поэтому купите материал с надписями или оставьте рулон на месте до проверки.

Сделайте две отметки для обрезки при замене воздуховода
При резке трубы Боб любит отмечать маркером нужный размер с каждой стороны открытого шва. Плоский металл резать легче, чем изогнутый, поэтому он использует свое колено, чтобы поддерживать и сплющивать трубу, пока открывает ее. Затем вы просто смотрите на дальнюю отметку, пока делаете разрез. Это будет прямо и идеально каждый раз. Боб предпочитает вырезки, сделанные Malco, которые стоят менее 35 долларов в Интернете. Если вам не нравятся поездки в отделение неотложной помощи, надевайте перчатки, когда режете трубу — материал острый как бритва.

Используйте опорные кронштейны и три винта, чтобы уменьшить движение и шум
Каждая труба нуждается в опоре. Вы можете использовать практически любую опору, которую хотите, но регулируемые стальные опорные кронштейны быстро и легко. И не забудьте прикрутить трубу к подвеске балки, чтобы трубы не звенели, когда кто-то топает этажом выше. Каждое соединение требует трех винтов. Они не должны быть равномерно распределены. Используйте 1-дюйм. оцинкованные застежки-молнии, предназначенные для листового металла.

Перемещайте одно кольцо за раз, чтобы строить кривые
Выяснение правильной комбинации поворотов, чтобы заставить локоть указывать в правильном направлении, может вызвать недоумение. Боб рекомендует передвигать по одному «кольцу» (кольцо на локте) за раз, начиная с соединенной стороны. И не делайте повороты на 90 градусов, если в этом нет необходимости. Изгиб под углом 90 градусов создает такое же сопротивление, как добавление трубы длиной 5 футов.





















