Естественный приток воздуха в трубе: Как называется естественный приток воздуха в трубе?

Что такое естественная тяга в трубе?

+7 (495) 790-97-76

Связанные продукты:

FURANFLEX Black® для котловFURANFLEX RWV® для каминов

Простыми словами, тяга – это внешняя сила, которая обеспечивает приток воздуха в топку и движение продуктов горения по трубе. Она играет важную роль в работе печи или котла, поскольку отвечает за сгоранием всего топлива в топке и вывод продуктов горения наружу. Зависит от нескольких факторов, но об этом подробнее далее.

Тяга или разряжение бывает двух видов:

  • естественная – возникает за счет нагревания и остывания воздуха или продуктов горения;
  • принудительная – обеспечивается вспомогательными устройствами, например, вентиляторами или дымососами.

Если топка сложена правильно или верно подобран котел в случае покупки готовой конструкции, естественная тяга дымовой трубы будет достаточной силы, поэтому устанавливать дымососы или вентиляторы нет необходимости. Они требуют затрат электроэнергии, шумят во время работы и имеют другие недостатки.

Как возникает естественная тяга?

Естественная тяга – это физический процесс, в основе которого лежит сила Архимеда. Разряжение возникает за счет того, что плотность нагретого воздуха или продуктов горения значительно ниже, чем плотность холодного воздуха. Чем выше разница температур, тем больше сила, которая движет продукты горения по дымовым трубам. По этой причине разряжение внизу дымохода всегда больше, чем на выходе.

Воздух попадает в топку через колосник. Так называют решетку внизу топки, на которую укладывают дрова или другое топливо. В процессе горения он сильно нагревается. В современных котлах большая часть тепловой энергии передается на стенки, но при этом температура продуктов горения остается довольно большой. Это и способствует движению дыма по проходам.

Чтобы обеспечить эффективный отвод продуктов горения, создают столб плотного воздуха. Чем больше этот столб, тем выше тяга, поэтому рекомендуется устанавливать дымоходы длиной не менее 5 метров. В верхней точке разряжение равно нулю, поэтому продукты горения без проблем выходят наружу. В теплое время года разряжение хуже, поскольку разница температур внешней среды и дыма не значительная. Чем холоднее на улице, тем лучше тяга.

Чрезмерная или недостаточная тяга

Иногда естественная тяга котла имеет слишком большую силу. В результате кислород поступает в топку в больших количествах, что способствует повышению температуры горения. Чтобы обеспечить безопасное использование отопительных устройств, разряжение регулируют при помощи заслонок, шиберов и других вспомогательных устройств, которые позволяют уменьшать или увеличивать приток воздуха или отвод продуктов горения.

Неконтролируемая тяга может стать причиной пожара.

Если продукты горения движутся чрезмерно быстро. Стенки дымохода будут сильно нагреваться. Если в каких-то местах они соприкасаются с горящими материалами, может возникнуть возгорание. Произойти это может, например, на чердаке.

Недостаточная тяга создает не меньше проблем. При малом разряжении продукты горения будут не полностью удаляться наружу. Дым, а вместе с ним и опасный угарный газ, будет проникать в помещение. При обнаружении задымленности необходимо сразу принимать меры. Чтобы улучшить тягу, нужно почистить трубы от сажи и копоти, а также обеспечить доступ воздуха в топку. Для этого требуется прочистить колосники и поддувало. Собирающийся пепел снизу может препятствовать притоку воздуха.

Если эти меры не помогают, тогда стоит задуматься о футеровке. Гильзование нержавеющими трубами, полимерными руками или керамическими вкладышами позволит решить проблему. Дело в том, что трубы, используемые для гильзования, имеют гладкую поверхность.

Поскольку при движении продукты горения практически не сталкиваются с сопротивлением, они быстрее проходят по дымоходу и выводятся наружу. Шероховатая поверхность кирпича и кладочного раствора замедляет прохождение газов. К тому же в квадратном или прямоугольном сечении прохода могут возникать завихрении, которые также тормозят движение продуктов горения. Подобные проблемы не характерны для труб, применяемых для футеровки. К тому же на гладкой поверхности обычно не оседает сажа, которая также ухудшает тягу.

При правильном сложении топки, верно спроектированной системы дымоудаления естественная тяга дымохода будет иметь достаточную силу. Она сможет обеспечить эффективное сгорание топлива и безопасное отведение продуктов горения наружу.

Оставьте заявку прямо сейчас!

Мы свяжемся с Вами в ближайшее время

Ремонт дымоходов в Москве и МОРемонт внутренних водостоков в Москве и МО

Системы принудительной вентиляции воздуха от компании ООО «СК Евромонтаж»

В каждом доме проложена своя система естественной вентиляции. Представлена она проходящей через структуру всего здания вытяжной трубой, которая начинается от самого фундамента и доходит до крыши. Таким образом происходит циркуляция воздуха – поток движется с улицы в каждую квартиру и выводится обратно. В городских условиях наличие такой трубы – обычная и обязательная практика, в частных домах ее альтернативой выступает печная труба. Таким образом происходит натуральная фильтрация воздуха, при которой застоявшийся теплый воздух уходит из помещений и выходит на улицу через крышу. По этой системе и выстраиваются все здания, обеспечивая естественный воздушный приток. Однако бывают случаи, при которых наличие одной лишь простой вентиляции недостаточно. Иногда требуются дополнительные усилия и средства для того, чтобы не только создать комфортные условия пребывания в помещении, но и обезопасить себя и близких. Как бы ни была совершенна естественная вентиляция, она тоже дает сбои, устранить которые довольно проблематично. Для этого были придуманы и разработаны системы принудительной вентиляции воздуха, обеспечивающие дополнительную фильтрацию за счет усиленной воздушной циркуляции. Воздух не выходит естественным образом, но движется благодаря специальному вентилятору. Контроль воздухообмена будет осуществляться несмотря ни на какие факторы, в том числе погодные условия и давление в помещении – все решит вентиляционная производительность и мощность самого устройства.

Свежесть, комфорт, чистый воздух будут вам обеспечены вместе с системой принудительного кондиционирования!

Зачем нужна принудительная воздушная вентиляция?

Ничто не строится на века. Изначально задуманная для своих целей естественная вентиляция рано или поздно приходит в негодность под воздействием многих факторов, часть из которых – закономерный процесс устаревания. Все же, как только вы почувствуете, что естественной вентиляции в вашем доме уже недостаточно, задумайтесь о приобретении принудительной воздушной вентиляционной системы. Мы перечислим основные признаки, которые подскажут, когда необходимо приобретать нужное оборудование:

  1. В вашей квартире или частном доме установлены пластиковые окна с дополнительной герметизацией, из-за чего воздух с улицы не поступает вовсе или его проходит в помещение недостаточно. Естественная вентиляция справляется, воздух выходит в вытяжную трубу, но с улицы не наблюдается новый приток. Вместо обеспечения свежим воздухом вы, скорее всего, будете дышать подъездной пылью, что тоже не приведет к положительному воздействию.
  2. Из-за некачественной работы с проектированием застройщиков и допущенных ошибок в строительстве вытяжка промерзает зимой вместе со всем подъездом. В таких условиях воздух в трубе имеет слабый нагрев и, как следствие, плохо поднимается. Таким образом возникает недостаток воздухообмена, и не обеспечивается нужный приток.
  3. Непрочищаемые вентиляционные каналы могут стать причиной застоя воздуха, поскольку просвет труб уменьшается и выход воздуха оказывается затруднен.
  4. Погодные условия в виде сильного ветра могут помешать нормальной работе вытяжной трубы. Если воздух задувается обратно в помещение, выход из него будет уже сложнее осуществить.

Услуги монтажа системы принудительной вентиляции воздуха от компании «СК Евромонтаж»

Услуги компании ООО «СК Евромонтаж» отличаются большой выгодой для клиентов, качеством исполнения и демократичными ценами. Обратившись к опытным специалистам, вы сможете гарантированно рассчитывать на проведение следующих процедур:

  • Проектирование любой сложности.
    Специалисты компании учитывают все особенности строения архитектурного сооружения и подготовят соответствующий проект и оборудование для очистки и дезинфекции воздушного потока. Инженеры проведут полный расчет аэродинамического течения и оценят требуемую мощность. Оборудование от ведущих производителей будет служить вам долгие годы и качественно выполнять свою работу.
  • Прокладка составляющих инженерных коммуникаций. Подготовка чертежа сменится непосредственной установкой по заранее спроектированному плану в нужных секциях, после чего произведется снабжение механизмов всеми необходимыми ресурсами.
  • Ремонт и сервисное обслуживание как целиком всей вентиляции, так и отдельных ее модульных составляющих. В случае возникновения повреждения или неисправности, в кратчайшие сроки специалисты осуществят выезд для последующей диагностики с целью выявления сбоя и устранят любые неполадки.

Использование эффекта Вентури для естественной вентиляции зданий | Блог системного анализа

Ключевые выводы

  • Эффект Вентури объясняет увеличение или уменьшение скорости потока в зависимости от перепада давления и изменения поперечного сечения проходного сечения.

  • Используя эффект Вентури, явление потока в системе здания можно регулировать для создания естественной вентиляции.

  • Во многих конструкциях используются трубки Вентури, которые оптимизируют перепады давления внутри и снаружи зданий, чтобы усилить вентиляцию и обеспечить температурный комфорт для жильцов.

Естественная вентиляция, также известная как пассивная вентиляция, представляет собой эффективный способ создания потока воздуха между внутренним и наружным пространством систем здания без использования механического оборудования. Физика этого механизма — принудительный поток воздуха через узкий проход, которого можно добиться, создав перепад давления — явление также объясняется эффектом Вентури.

Эффект Вентури объясняет разницу давлений вокруг здания или внутри и снаружи конструкции и вызванный этим естественный поток. Этот механизм можно использовать между конструкциями для создания естественной вентиляции при проектировании зданий и пешеходных дорожек. Это важное соображение в современном структурном проектировании для обеспечения комфортных условий в помещении с низким энергопотреблением. Влияние эффекта Вентури на естественную вентиляцию можно детально проанализировать с помощью CFD на этапе структурного проектирования проектов.

Эффект Вентури

Эффект Вентури просто объясняет движение жидкости по узкому пути.

В трубопроводном потоке, показанном на схеме выше, объемный расход поддерживается через вход и выход. Чтобы приспособиться к этому потоку, скорость жидкости должна увеличиваться при сужении. Однако при увеличении скорости статическое давление уменьшается в соответствии с принципом Бернулли. Математически этот принцип можно представить в виде:

Если применить это утверждение к зданиям и сооружениям, то в качестве сужения выступает узкий воздушный проход или проем с меньшим сечением. Давление ветра создает вокруг здания зоны высокого и низкого давления; зона низкого давления втягивает ветер из зоны высокого давления, где ветер с высокой скоростью создает естественный поток. Такое поведение ветра можно использовать как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях здания. Один из идеальных способов сделать это — использовать трубку Вентури.

Трубки Вентури

Многие здания по всему миру используют конструкции труб Вентури для обеспечения естественной вентиляции. Эти трубы или вентиляционные отверстия, установленные вдоль линии крыши, создают низкое давление в отверстиях, в результате чего наружный воздух всасывается, а воздух из помещения выталкивается наружу. Уменьшенное поперечное сечение за счет трубы Вентури увеличивает скорость воздушного потока, что помогает управлять постоянным потоком прохладного сквозняка. Этот механизм потока также поддерживается эффектом стека.

Эффект стека

Эффект стека объясняет природу воздушного потока в результате теплопередачи. Когда воздух внутри помещения становится теплее, его плотность уменьшается, и он поднимается к крыше. Затем разрыв сменяется порывом холодного воздуха с более высокой плотностью. Наличие трубы Вентури обеспечивает постоянную циркуляцию внутри и снаружи здания, обеспечивая тепловой комфорт жильцам.

Конструкция здания и крыши, размещение трубки Вентури, расчет перепада давления и скорости потока являются важными анализами при изучении эффекта Вентури для естественной вентиляции. Взаимосвязь между этими факторами можно детально понять с помощью CFD.

Моделирование эффекта Вентури для естественной вентиляции

Оптимизация эффекта Вентури для естественной вентиляции требует более глубокого анализа и понимания принципов движения жидкости, поведения потока и граничных условий, а также конфигураций зданий и каналов. Различные условия потока для различных структурных конструкций могут быть численно исследованы в нескольких итерациях с помощью моделирования CFD.

Используя моделирование RANS или LES, можно проанализировать точные данные о воздушном потоке, особенно вблизи твердых границ, для определения установившегося и неустановившегося потока.

Кроме того, анализ CFD можно использовать для оценки идеальной геометрии, расположения и расстояния между трубками Вентури и установления их взаимосвязи со скоростью потока и перепадами давления. Благодаря высокоточному моделированию можно спроектировать идеальный проход для естественной вентиляции, что упрощает проектирование и обеспечивает тепловой комфорт.

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать последние обновления CFD, или просмотрите пакет программного обеспечения Cadence для CFD, включая Fidelity и Fidelity Pointwise, чтобы узнать больше о том, какое решение у Cadence есть для вас.

Программное обеспечение CFD Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Cadence Fidelity предлагает лучший в отрасли подход к построению сетки и широкий набор возможностей решения и постобработки. Он обеспечивает комплексный рабочий процесс вычислительной гидродинамики (CFD) для таких приложений, как двигательная установка, аэродинамика, гидродинамика и горение.

Посетите вебсайт Больше контента от Cadence CFD Solutions

Доступ к электронной книге

Вентиляция дымовой трубы и принцип Бернулли

Вентиляция дымовой трубы и принцип Бернулли — это два вида пассивной вентиляции, в которых для проталкивания воздуха через здание используется разница давления воздуха, обусловленная высотой. Более низкое давление выше в здании помогает тянуть воздух вверх. Разница между дымовой вентиляцией и принципом Бернулли заключается в том, откуда берется разница давлений.

Более низкое давление воздуха на больших высотах может пассивно проталкивать воздух через здание.

Вентиляция дымовой трубы использует разницу температур для перемещения воздуха. Горячий воздух поднимается вверх, потому что он имеет более низкое давление. По этой причине ее иногда называют поплавковой вентиляцией.

Эффект дыма: горячий воздух поднимается вверх за счет плавучести, а его низкое давление всасывает свежий воздух снаружи

(Изображение из книги «Солнце, ветер и свет», Г. З. Браун и Марк ДеКей, опубликовано Wiley)

Принцип Бернулли   использует разницу в скорости ветра для перемещения воздуха. Это общий принцип гидродинамики, согласно которому чем быстрее движется воздух, тем ниже его давление. С точки зрения архитектуры, наружный воздух, находящийся дальше от земли, менее затруднен, поэтому он движется быстрее, чем нижний воздух, и, следовательно, имеет более низкое давление. Это более низкое давление может помочь всасывать свежий воздух через здание. Окружение здания может сильно повлиять на эту стратегию, создавая более или менее препятствия.

Преимущество принципа Бернулли перед эффектом дыма состоит в том, что он многократно увеличивает эффективность ветровой вентиляции. Преимущество дымовой вентиляции по сравнению с принципом Бернулли заключается в том, что для нее не нужен ветер: она работает так же хорошо в тихие безветренные дни, когда она может быть больше всего нужна. Во многих случаях дизайн для одного эффективно создает дизайн для обоих, но можно использовать некоторые стратегии, чтобы подчеркнуть один или другой. Например, простой дымоход оптимизируется для эффекта дымовой трубы, а ветровые ковши оптимизируются по принципу Бернулли.

Например, специально разработанные ветрозащитные кожухи в разработке BedZED используют более быстрые ветры над крышами для пассивной вентиляции. У них есть как вход, так и выход, так что быстрые ветры с крыши засасываются в здания, а большие выходы создают более низкое давление для естественного отсоса воздуха. Эффект стека также помогает вытягивать воздух через тот же выпускной клапан.

Специальные ветрозащитные кожухи в разработке BedZED используют более быстрые ветры над крышами для пассивной вентиляции

 

После ветровой вентиляции дымовая вентиляция является наиболее часто используемой формой пассивной вентиляции. Он и принцип Бернулли могут быть чрезвычайно эффективными и недорогими в реализации. Как правило, ночью скорость ветра ниже, поэтому стратегии вентиляции, основанные на ветре, менее эффективны. Таким образом, дымовая вентиляция является важной стратегией.

Успешная пассивная вентиляция с использованием этих стратегий измеряется наличием высокого теплового комфорта и достаточного количества свежего воздуха для вентилируемых помещений при минимальном или нулевом потреблении энергии для активного охлаждения и вентиляции HVAC.

Стратегии вентиляции дымовых труб и принцип Бернулли

Проектирование вентиляции дымовых труб и принцип Бернулли аналогичны, и в конструкции, построенной для одного из них, обычно действуют оба явления. В обеих стратегиях холодный воздух всасывается через низкие впускные отверстия, а более горячий отработанный воздух выходит через высокие выпускные отверстия. Скорость вентиляции пропорциональна площади отверстий. Размещение отверстий в нижней и верхней части открытого пространства будет способствовать естественной вентиляции за счет эффекта дымохода. Теплый воздух выходит через верхние отверстия, в результате чего более холодный воздух поступает в здание снаружи через отверстия внизу. Отверстия сверху и снизу должны быть примерно одинакового размера, чтобы обеспечить равномерный поток воздуха через вертикальное пространство.

При проектировании с учетом этих эффектов наиболее важным соображением является наличие большой разницы в высоте между входными и выходными отверстиями для воздуха. Чем больше разница, тем лучше.

Башни и дымоходы могут использоваться для подачи воздуха вверх и наружу, а также световые люки или фонари в более скромных зданиях. Чтобы эти стратегии работали, воздух должен иметь возможность проходить между уровнями. Многоэтажные здания должны иметь вертикальные атриумы или шахты, соединяющие воздушные потоки разных этажей.

Дымоходы/атриумы с вентиляционными отверстиями сверху и снизу

(Изображение из книги «Солнце, ветер и свет», Г. З. Браун и Марк ДеКей, опубликовано Wiley)

 

Солнечное излучение можно использовать для улучшения вентиляции дымовой трубы в высоких открытых пространствах. Пропуская солнечное излучение в пространство (например, используя остекление, обращенное к экватору), вы можете нагреть внутренние поверхности и повысить температуру, что ускорит вентиляцию дымовой трубы между верхним и нижним отверстиями.

Установка атмосферостойких вентиляционных отверстий для пассивной вентиляции чердачных помещений в жарком климате является важной стратегией проектирования, которую часто упускают из виду. В дополнение к простому предотвращению перегрева 1 ​​ вентилируемые чердаки могут использовать эти принципы для охлаждения здания. Существует несколько стилей пассивных вентиляционных отверстий на крыше: открытые дымовые трубы, турбины, фронтоны и коньковые вентиляционные отверстия, и это лишь некоторые из них.

Некоторые вентиляционные отверстия на крыше: открытая труба, турбина и фронтоны

 

Чтобы можно было регулировать количество охлаждающего и свежего воздуха, обеспечиваемого дымовой вентиляцией и системами Бернулли, входные отверстия должны быть регулируемыми с помощью открывающихся окон или вентиляционных жалюзи. Такие системы могут быть механизированы и управляться термостатами для оптимизации производительности.

Вытяжная вентиляция и эффект Бернулли также могут сочетаться с перекрестной вентиляцией. Эта матрица показывает, как можно комбинировать несколько различных горизонтальных и вертикальных воздушных путей.

Сочетание горизонтального и вертикального воздуховодов

(Изображение из книги «Солнце, ветер и свет», Г. З. Браун и Марк ДеКей, опубликовано Wiley)

Солнечные дымоходы

Солнечные дымоходы используют солнечное тепло для охлаждения, используя эффект дымовой трубы. Приток солнечного тепла нагревает столб воздуха, который затем поднимается вверх, втягивая новый наружный воздух через здание. Их также называют тепловыми дымоходами, термосифонами или термосифонами.

Различные конструкции солнечных дымоходов, от простой трубы, окрашенной в черный цвет, до встроенной конструкции крыши Trombe

 

Простейший солнечный дымоход — это просто дымоход, окрашенный в черный цвет. Многие надворные постройки в парках используют такие дымоходы для обеспечения пассивной вентиляции. Солнечные дымоходы нуждаются в выхлопе выше уровня крыши и нуждаются в обильном солнечном свете. Как правило, они наиболее эффективны для климата с большим количеством солнца и слабым ветром; климат с более сильным ветром в жаркие дни обычно может обеспечить большую вентиляцию, используя сам ветер.

Солнечная труба в флигеле в парке

 

Усовершенствованные солнечные дымоходы могут включать стены Тромба или другие средства поглощения и хранения тепла в дымоходе, чтобы максимизировать эффект солнца и поддерживать его работу после захода солнца. В отличие от стены Тромба, солнечные дымоходы, как правило, лучше всего изолированы от жилых помещений, поэтому они не передают солнечное тепло в эти помещения, а только обеспечивают охлаждение.

Солнечный дымоход в сравнении со стеной Тромба

 

Тепловые дымоходы также можно комбинировать со средствами охлаждения поступающего воздуха, такими как испарительное охлаждение или геотермальное охлаждение.

Солнечные дымоходы также можно использовать для отопления, как и стену Тромба . Если верхние внешние вентиляционные отверстия закрыты, нагретый воздух не выходит наружу; в то же время, если открыть высокие внутренние форточки для впуска нагретого воздуха в жилые помещения, это обеспечит конвективный нагрев воздуха.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*