4.4.3. Природна трубопровідна вентиляція

Природний інтенсивний повітрообмін приміщення в ХПР і ППР можна забезпечити за наявності в приміщенні трубопроводу (каналу), який вивершується понад дахом будинку (рис 4.3). Наявність каналу спричиняє збільшення природного напору (тяги), який зростає пропорційно висоті каналу; при цьому в приміщенні має місце розрідження (ефект комина, димової труби). Якщо в приміщенні передбачені відповідні отвори для притікання зовнішнього повітря, то, за достатньої різниці температур внутрішнього і зовнішнього повітря, можна досягнути значного повітрообміну.

Рис.4.3. Схема природної вентиляції приміщення з еп’юрою

розподілення перепаду термічних напорів (тяги)

В каналах з різною площею поперечного перерізу, при достатніх розмірах отворів для перетікання зовнішнього повітря, мають місце швидкості повітряних потоків, що вказані на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Швидкості повітряних потоків в каналах квадратного перерізу

за різниці температур внутрішнього і зовнішнього повітря

(за іншої різниці температур величину швидкості треба помножити на )

Зазвичай, при однакових температурах внутрішнього і зовнішнього повітря і відсутності вітру, рух повітря в каналі є неможливий. Влітку, коли назовні приміщення є тепліше ніж всередині, напрямок руху повітря в каналі змінюється і зовнішнє повітря притікає через канал в приміщення.

Аби забезпечити роботу природної трубопровідної вентиляції в ТПР, колись давніше в основі каналу встановлювали грійне обладнання, наприклад електронагрівник або вікрите газове полум’я. На сьогодні ефективнішим розв’язанням є заміна природної вентиляції механічною.

Підвищити ефективність природної трубопровідної вентиляції можна за допомогою провітрювальних насадків (дефлекторів), в яких, при дії вітру, виникає розрідження, що підвищує тягу в каналах, на верхівці яких ці насадки встановлені; за відсутністю вітру вони є додатковим аеродинамічним опором системи трубопровідної вентиляції. Ефективність цих насадків є різною і залежить від швидкості та скерування вітру. На рис. 4.5 показані конструкційні схеми різних провітрювальних насадків (дефлекторів).

Якщо витікальне повітря є теплішим від середньої температури внутрішнього повітря (наприклад, конвективні повітряні струмені над джерелами тепловиділень), то тяга в трубопроводі також може бути більшою. Для реалізації цього ефекту використовують вентиляційні зонти (над печами, над джерелами випарів тощо), які локалізують конвективні повітряні струмені і скеровують їх до трубопроводу. Застосування вентиляційних зонтів має також недоліки: зменшення видимості і освітленості приміщення; осідання пилу на горизонтальних і нахилених поверхнях; випромінювання теплоти з поверхонь. Так що кориснішим є відведення теплоти за допомогою механічної вентиляції.

Рис. 4.5 Насадки провітрювальні (дефлектори):

а – вихровий; b – циліндричний; с – конструкції Savonіusa;

d – стаціонарний конструкції John i Erfurt; e – обертальний конструкції John i Erfurt;

f – зіркоподібний (Charnard); g – жалюзійний

Отже, природна трубопровідна вентиляція є в значній мірі залежною від різниці температур внутрішнього і зовнішнього повітря та швидкості вітру. Вона не діє власне в цей період часу, коли вентилювання є найбільш потрібне, а саме в гарячі дні ТПР. Таку вентиляцію застосовують для обмеженої кількості приміщень: складських; невеликих санвузлів; малих кухонь тощо.