Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Вентилятор

Борьба за тишину, или домашняя лаборатория не должна напоминать о взлётах истребителей

27.11.2020 10:16:55 | Автор: admin

В какой-то момент постоянный шум от компьютеров начинает надоедать, особенно если их четыре, а каждый вечер всё выключать, а утром включать - надоедает. Это история о том, как можно спокойно сосуществовать в одном помещении с кучей компьютеров, которых не слышно в Idle/легкой работе.

Если вы нонстоп майните на топовой игровой видеокарте, или что-то рендерите на 100% загрузке, то мой рассказ не для вас.

tl;dr Если хочется тишины, то рецепт - вентиляторы Noctua везде, с адаптерами понижения скорости, где надо, бесшумные блоки питания, ну и конечно-же SSD - и главным источником шума становится холодильник на кухне.

Сразу хочу оговориться, все марки и модели железок, которые будут названы - это не реклама, а мой личный выбор на основании чтения статей, обзоров и отзывов. Выбор далеко не самый оптимальный по стоимости, тут я откровенно гнался за качеством. Если кто-то знает похожие по свойствам устройства - делитесь опытом, очень интересно, что ещё существует. Особенно вентиляторы.

В целом, в нормально работающем компьютере в ~2010, источника шума было два. Это вентиляторы и жесткие диски. Floppy/ZIP/CD/DVD к тому моменту уже кто стал легендой, кого только закопали. Нет, есть еще конечно звуковая карта с колонками, но это не считается, и бывает писк от дросселей, но это уже ненормально. И вот в какой-то момент появились SSD, то есть появились они раньше, но на них цена стала адекватной, и когда стала спокойно влезать OS, нужный для работы софт, и оставалось сколько-то места для хлама в папке Downloads, то выбор стал очевиден. И источник шума стал один. Вентиляторы. А они в десктопах есть много где - блок питания, кулер процессора, корпусные.

Ж-ж-ж-ж-ж-ж-ж-ж-ж!Ж-ж-ж-ж-ж-ж-ж-ж-ж!

В поисках тишины было прочитано много всего, в том числе был найден сайт silentpcreview. Был уютный форум и хорошие обзоры, а сейчас там стало что-то невнятно-коммерческое, не советую. Но в тот момент там присутствовали отличные обзоры и рекомендации тихого железа. Для меня стало открытием две компании - Noctua, которая делает вентиляторы, и SeaSonic со своими блоками питания без вентиляторов. Почти антагонисты.

У меня тогда было два компьютера - игровой и для экспериментов (процы с TDP 95 ватт). В игровом была ещё и здоровая трёх кулерная трёх слотовая умевшая шуметь видеокарта, поэтому этот зверь на ночь однозначно выключался. А вот для экспериментального были закуплены правильные вентиляторы, и возникла проблема уже с БП. Ситуацию спас fanless SeaSonic на 450Вт, и свершилось - с расстояния даже полметра открытый системник стал бесшумным.

Через некоторое время один из компьютеров для финансирования апгрейда был благополучно продан вместе с игровой видяхой, следующий набор железа уже был куплен с прицелом на бесшумность. БП уже c КПД 80 Plus Titanium 600W - чтобы меньше грелся, он и игровую видяху на 300Вт тянет. А из корпуса и кулера для процессора штатные вентиляторы сразу все выкидывались, и частично ставились правильные Noctua. Тут конечно я несколько ошибся - у меня очень часто корпуса открыты, поэтому при тестах охлаждаются ощутимо лучше, чем под столом. Нельзя забывать, что корпусные вентиляторы нужны, если корпус закрыт. Всё очень нездорово грелось. Вентиляторов пришлось докупать. Но 140мм - уже не такие паиньки, как 120мм, пришлось их сажать на понижатель оборотов aka резистор. Хорошо, что в комплекте были переходники.

Про Noctua хочется сказать, что у них есть две комплектации. Одна lite - там только вентилятор и винтики. Другая - кроме как "подарочная" не назвать, там запросто может быть ещё пластиковые антивибрационные крепления, штуки 3-4 удлинителя/переходника-резистора/адаптера распиновки. Тут уж от необходимости. Из интересного - у них есть например 40x20mm fans, которых может быть не слышно, особенно с переходником. Это вот те мелкие штуки, что орут в 1U серверах, а тут - тишина. Я даже не ожидал, что такое может быть.

Из ошибок, что были совершены, и которые сейчас легко избежать и хорошо сэкономить - необязательно покупать fanless блоки питания. Современные БП умеют не крутить вентилятор до определенной нагрузки, и если её правильно рассчитать aka взять БП с каким-то запасом, то он шуметь в простое не будет, но если надо - начнёт. И видеокарты, если иногда хочется поиграть - даже топовые, без нагрузки, умеют останавливать свои вентиляторы.

Всем тишины.

Подробнее..

О спасении от удушья в своей квартире или лонгрид о современной вентиляции

17.02.2021 16:08:10 | Автор: admin

За окном зима, еще не закончилась пандемия коронавируса. Некоторые компании даже не думали переводить сотрудников обратно в офис, а кто-то и так всегда работал из дома. Изолировавшись в своих квартирах, многие стали замечать, что работать там, порой, сложнее чем в офисе. Одолевает усталость, апатия, сонливость. Думается не так хорошо, как в родном опенспейсе.

Некоторые склонны искать причину этого состояния в психологии, но часто всё тривиальнее. Всё дело в воздухе, а если точнее, в вентиляции. Под катом немного о последствиях и симптомах плохо вентилируемых помещений, о причинах, по которым большинство существующих систем вентиляции малоэффективны, обзор некоторых решений и мой личный план по разработке эффективной вентиляции для городской квартиры.

Немного медицины и цифр

Я убежден, что в большинстве случаев апатии и ускоренной утомляемости на удаленке виноват углекислый газ. Известно, что мы все являемся его источниками, так как он образуется в результате наших обменных процессов и выделяется с каждым нашим выдохом. В крови углекислый газ, как и кислород переносится гемоглобином. Чем выше концентрация CO2в воздухе, тем больше его присоединит гемоглобин и тем меньше присоединит кислорода, а соответственно, тем выше будет кислотность крови (гиперкапния и респираторный ацидоз).

Развитие респираторного ацидоза (снижение концентрации pH крови <7,35) приводит к невменяемой работе органов и систем, что в легких случаях проявляется апатией, депрессивным настроением, головной болью, мгновенной утомляемостью и желания дать храпака, уютно устроившись на клавиатуре, вместо того, чтобы настрочить терабайты кода на три спринта вперёд. При этом количество кислорода в окружающем воздухе может значительно не меняться. Некоторые даже называют такое состояние отравлением углекислым газом, по аналогии с угарным, т.к. явления, характерные для гипоксии, возникают при почти нормальном уровне кислорода в окружающем воздухе.

Человек хорошо себя чувствует при уровнях CO2 700ppm и ниже. В настоящий момент в среднем на планете воздух содержит 400ppm (ppm = part per million, 0.03%). При уровне 1000ppm в помещении становится душно и возникают первые симптомы кислородного голодания, ощущение удушья.

Если количество углекислого газа превысит 2000ppm, душно станет даже тренированным и невосприимчивым (при этом концентрация кислорода изменяется совсем незначительно, упав с 20% до 19.75%). Дальнейший рост концентрации приводит к отягощению состояния и даже развитию симптомов, характерных для дыхательной недостаточности.

По моим наблюдениям, в более 80% современных квартир в мегаполисах вентиляция оставляет желать лучшего. При этом каждый человек на протяжении одного часа выделяет 35 граммов углекислого газа. Для среднестатистической комнаты с площадью 20 квадратных метров высотой потолков 2.5 метра это означает ежечасный прирост количества углекислого газа на 584ppm. Т.е. 4-х часов с использованием стандартной вентиляции достаточно, чтобы концентрация достигла значений не только вызывающих снижение работоспособности, но пагубно влияющих на здоровье человека.

СО2 анализаторСО2 анализатор

Сколько нужно воздуха и что такое качественный воздух в квартире?

Оценить качество воздуха без аппаратных измерений сложно, субъективные ощущения не точны и сильно зависят от восприятия и способности адаптироваться. Как я уже упомянул, для оценки качества воздуха обычно используют концентрацию уровня газа СО2, а также концентрацию летучих органических веществ VOC, в Китае также применяют уровень мелкой пыли: PM2.5 и PM10.

В состав воздуха входит множество составляющих, которые требуют контроля: группа газов летучих органических веществ, формальдегиды от мебели и даже радиоактивный радон (который образуется на цокольных этажах) и еще много чего, что может быть продуктом нашей жизнедеятельности. Между тем, самое пагубное ощутимое влияние в большинстве случаев оказывает углекислый газ.

В Европе и России качество воздуха оценивают по концентрации СО2 и VOC. Так в ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях регламентируют эталонные показатели качества воздуха и концентрацию уровня углекислого газа. ГОСТ делит воздух на высокий и низкий класс, так для высокого класса предельная концентрация СО2 в помещении составляет 800 ppm, а для низкого - 1400 ppm.

Как я уже отмечал выше, даже при концентрации углекислого газа 1000 ppm происходит значительное ухудшение самочувствия, потеря реакции, рост усталости, может появляться головная боль. Поэтому норма низкого класса по ГОСТ не очень пригодна для нормальной жизни и тем более работы. С учетом значения в 35 г CO2, выделяемого одним человеком, можно рассчитать минимальный приток воздуха на одного человека, позволяющий не испытывать дискомфорт и симптомы отравления углекислым газом, по современным российским нормативным документам СП 54.13330.2016, для многоквартирных жилых домов он должен быть не менее 30 м3/ч на человека.

Из личного опыта и замеров у себя дома, могу сказать, что большинство людей явно чувствует порог концентрации СО2 более 1200 ppm, субъективное ощущение при этом - воздух становится затхлым. Также при таком пороге СО2 в воздухе становится выше концентрация формальдегида, летучих органических частиц, домашней пыли, что еще больше ухудшает микроклимат.

Почему не работают существующие системы вентиляции?

В 90% в наших многоквартирных домов система вентиляции построена на открывании окна и удалении затхлого воздуха через вытяжные каналы в санузлах и кухнях. Схематичный рисунок ниже показывает такого плана системы наглядно.

Принцип работы вентиляции Принцип работы вентиляции

Для адекватной работы вентиляции, обеспечивающей описанную выше норму, необходимо постоянно держать окно открытым или периодически проветривать по 10-15 мин/в час, даже ночью, т.е. 24 раза в сутки. Это также отражено в документах, т.к. СП 54.13330.2016 Здания жилые многоквартирные предписан постоянный воздухообмен. Несмотря на это, большинство игнорирует эти нормы, особенно в зимний период.

Окна у большинства почти постоянно закрыты, а соответственно, нормального вентилирования в достаточном объеме не происходит. Особенно это характерно для москвичей, у которых привычка открывать окна как можно реже укрепилась во время смога 2010-го года. Это закономерно приводит к росту концентрации углекислого газа, а также прочих вредных составляющих квартирного воздуха.

Сегодня существуют альтернативные решения, которые позволяют существенно изменить ситуацию.

Краткий обзор вентиляционных решений

Возможно, часть статьи, убранная под спойлерами, будет не очень интересна тем, кто хорошо осведомлен о существующих типах вентиляции.

2.1 Вентиляция окном. Как она работает

Как мы отметили выше, для правильной работы системы вентиляции с помощью окна, оно должно быть открыто постоянно или каждый час на 15 минут. Конечно, никто так часто не проветривает. Но, у окна есть режим микропроветривания (в народе микропроветривание), давайте рассмотрим его.

У режима микропроветривания есть свои достоинства и недостатки:

Достоинства:

  • Это абсолютно бесплатно.

Недостатков больше:

  • В режиме микропроветривания резко снижается шумоизоляция окна с 30 дБа у стандартного окна до 10-15 дБа в режиме микропроветривания. Это не то, чтобы опасный уровень шума, но определённо раздражающий.

  • Сложно контролировать объем приточного воздуха, чаще контроль происходит по температуре воздух: холодно или тепло. Что совсем не отражает реальной картины.

  • Воздух в Москве и других мегаполисах гарантировано загрязнен, по этой причине люди не торопятся открывать окна даже летом, опасаясь запахов, смога и пыли.

  • Возникает тепловой дискомфорт, так как воздух поступает по периметру окна, а не из его верхней части, как в старых деревянных окнах с форточкой. Воздух в верхней части помещения обычно нагрет на 2-3 С больше, чем в середине помещения, и именно туда следует направлять холодный воздух.

  • Необходимость контролировать режим микрощелевого проветривания, когда человек уходит из дома. Чаще всего люди, уходя из дома, закрывают микропроветривание, так как создается ощущение незащищенности квартиры.

2.2. Использование приточных клапанов для вентиляции

Приточные клапаны - попытка решить проблемы, которые свойственны микровентиляции. Например, на картинке ниже изображен приточный клапан фирмы Вентек, монтируемый в оконной раме. По сути - это устройство, обеспечивающее отверстие воздушной заслонкой, которое устанавливается на окно или стену.

Достоинства приточных клапанов:

  • Воздух поступает всегда, когда мы дома или ушли. Поэтому всегда свежо.

  • Согласно информации в этой статье и отзывам, уровень шума практически не растёт, при использовании шумозащитных приточных клапанов.

  • Температурный комфорт при таком вентилировании выше, воздух подается в верхнюю часть помещения, где прогрет на 2 С больше. Это почти форточка в старых деревянных окнах.

  • Безопасность как при закрытом окне, дети не выпадут и воры не залезут.

Без недостатков также не обошлось:

  • Нужна вентиляционная тяга для работы клапана круглый год, т.е. необходимо устанавливать вентилятор для создания вентиляционной тяги летом.

  • Нужна современная автоматизация приточных клапанов, так как в помещении может меняться количество людей, а соответственно, и потребность в воздухе.

  • Также автоматизация необходима для экономии тепловой энергии, например: когда человек ушел, зачем вентилировать помещение в полном объеме?! Альтернативой полной автоматизации может стать голосовое управление через голосовых ассистентов или мобильные приложения, но мне пока не доводилось с такими сталкиваться.

  • Проблема с фильтрацией. Больше характерна для оконных клапанов, так как стеновые имеют хоть какие-то фильтры. Оконные, как правило, не умеют фильтровать воздух и пропускать его в достаточном объёме, попытки некоторых производителей реализовать фильтры в оконных клапанах завершились провалом, они практически не пропускают воздух, хотя и продаются повсеместно сейчас.

Несколько примеров:

Цена решения - от 1000 руб.

2.3 Бризеры - компактные приточные установки

Бризеры - компактные приточные устройства с фильтрацией и нагревом воздуха. Одно из наиболее современных решений для вентиляции жилых помещений. Подходят для систем вентиляции многоквартирных домов. Приток воздуха обеспечивает бризер, а за удаление воздуха отвечают стандартные вентиляционные каналы в доме.

Достоинства:

  • Вентиляция работает всегда, когда это необходимо пользователю.

  • Наличие разных типов фильтров, в зависимости от условий использования.

  • Электрический нагрев воздуха, тем, кому это необходимо.

Недостатки:

  • Устанавливаются внутри помещения и занимают там много места (характерно для установок типа Тион), установки типа МиниБокс могут монтироваться на балконе и улице

  • Шумные, за счет постоянной работы вентилятора. Чтобы уменьшить шум - снижают обороты, что уменьшает эффективность. Также могут приняться шумоглушители, но они требуют дополнительных затрат. Пример шумоглушителя для типа Тиона.

  • Функция нагрева воздуха электричеством требует вложений и далеко не всем по карману.

  • В случае использования компактных приточных установок необходимо выполнять разводку вентиляционных коробов в помещении, что съедает часть полезного объема.

  • Монтаж, требующий алмазного бурения несущих стен, нередко пугает людей, т.к. диаметр отверстий составляет 125 мм.

  • Требует установки в каждую комнату, иначе будет нарушено правильное движение воздуха из комнат в вытяжные шахты

Примеры решений:

Цена решения: - от 20-25 тыс руб на 1 комнату.

2.4 Рекуператоры

Рекуператор - это вентиляционное устройство, которое подает свежий воздух и удаляет загрязненный.

За счет применения в своем составе теплообменника, устройство экономит энергию за счет того, что осуществляет нагрев приточного холодного воздуха за счет охлаждения удаляемого. КПД в реальных условиях от 60% до 80%, что и так хорошо. Рекуператоры бывают разной производительности от скромных 15 м3/ч и до очень больших значений для офисных зданий.

Рекуператоры для бытового применения бывают трех видов:

С регенеративным теплообменником - воздух сначала проходит через теплообменник в одном направлении, отдавая тепло, а потом в другом, нагреваясь, пример решения - рекуператор типа Вакио.

У такого типа устройств применяется маломощный вентилятор с напором воздуха не более 20 Па, что недостаточно для преодоления вентиляционной тяги в многоквартирном доме зимой, которая составляет порядка 100-200 Па для дома высотой 12 этажей. Такое решение подходит для малоэтажных строений. И основная рекомендация устанавливать по 2 шт. на помещение, чтобы они работали в противофазе, как это рекомендовано производителями.

Полноценный рекуператор с теплообменником и двумя вентиляторами. Такие устройства можно ставить в любые помещения и здания, ограничением является лишь их габариты от 0,7*0,7*0,4 метра и более и разводка воздуховодов для притока и вытяжки в каждую комнату. Ниже представлено фото размещения такого рекуператора на балконе.

Достоинства:

  • Экономия энергии.

  • Могут создавать большие объемы притока свежего воздуха.

Недостатки:

  • Большая отчуждаемая площадь на саму вентиляционную установку и вентиляционные коробы для притока и вытяжки.

  • Самая большая стоимость среди всех описанных вентиляционных устройств, так как необходимо оплатить вентиляционную установку и в два раза больше воздуховодов в сравнении с компактными приточными установками.

Примеры установок:

Цена для компактных рекуператоров - от 10-15 тыс. руб.

Цена центральных рекуператоров - от 30-40 тыс. руб, без учета воздуховодов и установки.

2.5 Электрические приводы для окон

Как дополнение к обзору вентиляционных систем, можно коротко сказать о решениях автоматизации проветривания через окно с помощью приводов. Можно приобрести окно со встроенным приводом, можно дооснастить окно приводом.

Таким образом вентиляцию через окно можно автоматизировать, что упрощает автоматическую работу системы вентиляции. Но остаются недостатки вентиляции как с обычным окном, читайте выше. Чаще всего такая автоматизация требует подведение электрического кабеля к окну, о чем нужно подумать заранее.

Пример решения от компании DriVent привод с автономным питанием.

Все, кого не забанил гугл, легко найдут массу аналогов на алиэкспресс и сайтах производителей.

Цена решения - от 3000 руб за привод без автоматики.

Подводя итог, решения делятся на простые и экономные окно и приточный клапан, либо на высокотехнологичные и дорогие - бризер или рекуператор. Второе решение дороже, так как ставить нужно в каждую комнату с заказом алмазного бурения стен. А в случае с рекуператором еще и сделать разводку вентиляционных каналов.

Также необходимо учесть, что вентилятор на притоке создает дополнительный дискомфорт в виде шума. Устанавливая вентилятор в жилой комнате, в случае с бризером, очень трудно добиться тихой работы. На низких оборотах вентилятор всегда дает кратно меньше приток воздуха, что недопустимо.

Личный опыт в борьбе за свежий воздух

Мне понадобилась вентиляция в новой квартире: было душно, на окнах в морозы выпадал конденсат. Это могло привести к плесени. Постоянная борьба за открытое окно (открыто долго - холодно, закрыл - душно) и понимание, что всем, в том числе и детям, играющим в основном на полу, нужно дышать свежим воздухом, вынудили меня разработать работающую вентиляцию. Рассмотрев все решения, стало ясно, что мне подходит приточный клапан, проблем с отоплением нет. Другие решения более сложные и дорогие, более того, их нужно закладывать на стадии ремонта квартиры.

Решение было принято в пользу оконных приточных клапанов, вот основные причины:

  • Легко установить - не требуют сложного монтажа и сверления стен

  • Стоимость решения - мне обошлась в 5 тысяч рублей на 3 клапана

После установки приточных клапанов климат в квартире нормализовался, влажность упала, конденсат на окнах исчез и дома стало свежо. Теперь жена, уходя на прогулку с ребенком, перестала открывать окно для проветривания.

Выяснилось, что для работы классической вентиляции необходимо наличие вентиляционной тяги в вентканалах дома. Эта тяга появляется только в холодный период, а точнее при температуре наружного воздуха ниже 5С. Такое решение повсеместно используется в России на основании старых советских нормативов.

Поэтому, начиная с межсезонья и продолжая летом, вентиляция перестала работать, для чего пришлось установить вытяжной вентилятор в санузел, который включался в работу, когда естественная тяга исчезала. Решение, когда приток осуществляется за счет клапанов, а вытяжка - за счет вентиляторов, используется в большинстве европейских стран: Англия, Франция, Польша и частично в Германии.

Вот обзор блогера на такое решение Вентиляция в доме. Как делают немцы"

Я понял, что использование приточных клапанов и вытяжного вентилятора - это, в моём случае, идеальная система при условии ее достаточной автоматизации. И решил самостоятельно разработать автоматическое управление. Пока его проектировал, понял, что необходима оригинальная концепция вентиляционной системы, пришлось её придумать. Такие существуют в системах умный дом, но далеко не идеальны, так как не учитывают множество факторов, существующих в российских квартирах.

Так я загорелся идеей поставить на поток производство таких систем и с головой ушел в разработку. Сейчас всё на уровне прототипов и испытаний. Готов первый девайс - автоматический вытяжной вентилятор, на подходе еще автоматическое приточное устройство. Ниже концепт, к сожалению все что нужно уместить в этот корпус не влезет в такую форму, так что прототипы выглядят не так, но зато уже работают на людей.

Пока вы читаете этот пост, я тружусь над следующим, с фотоотчетами о разработке и конкретными цифрами из опытов. Продолжение следует. Тем кто дочитал до конца буду признателен за советы и комменты на Хабре.

Подробнее..

Зачем все ставят вентиляторы в туалет или как мы решили сделать умный вентилятор, история по DIY

14.04.2021 10:21:24 | Автор: admin

Большинство пользователей считают, что вентилятор в санузле нужен только для освежения самого помещения (при посещении туалета или после принятия душа или ванной). Но это в корне не верно. Ниже вы узнаете почему. Эта статья о том, как должна работать вентиляция в квартирах в соответствии с современными нормами, какое место в этой работе отведено вентиляторам в санузле, ванной и кухне. Также вы узнаете зачем делать вентилятор умным и как он поможет освежить всю квартиру. А еще как мы из DIY пытаемся сделать что-то большее.

Как должна работать вентиляция в 99% наших квартир? И в 1% оставшихся.

Система вентиляции в подавляющем большинстве случаев организуется, как естественный приток и естественная вытяжка, в соответствии с СП 60.13330.2016 ОТОПЛЕНИЕ, ВЕНТИЛЯЦИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ, это означает, что приточный воздух должен попадать в комнаты через ограждающие конструкции (неплотности окон, режим микропроветривания окон или приточные клапаны) в помещение и вытеснять загрязненный воздух в грязные зоны: кухни, санузлы, ванные, в общем туда, где есть вытяжные каналы. Схема ниже.

Другой альтернативой вентиляции является применение бризеров, вентиляционных установок, рекуператоров про это написано в нашей первой статье на Хабр О современной вентиляции . Это хорошее решение если устраивает по цене.

Системы вентиляции в подавляющем большинстве в наших домах работают по принципу естественной вентиляции, что означает устойчивую работу только в холодный период года и как правило на нижних этажах. Более подробно об этом написано в статье "Как работают системы вентиляции"

Три фактора для правильной работы естественной вентиляции:

  1. Приток воздуха через ограждающие конструкции (неплотности и щели, режим микропроветривания окон, приточные клапаны и бризеры).

  2. Беспрепятственное прохождение воздуха от окна до вытяжного канала: организуется либо за счет подпила полотна на 15-20 мм или установкой переточной решетки в дверях.

  3. Удаление загрязненного воздуха через вытяжные каналы круглый год.

Так работают системы вентиляции не только у нас, но и у европейцев. Например, приток воздуха через приточные клапаны и удаление через вытяжные каналы организуется в Германии, Франции, Англии, Польше, Финляндии и странах Скандинавии (что подкреплено законодательно).

Три фактора для правильной работы естественной вентиляции:

  1. Приток воздуха через ограждающие конструкции (неплотности и щели, режим микропроветривания окон, приточные клапаны и бризеры).

  2. Беспрепятственное прохождение воздуха от окна до вытяжного канала: организуется либо за счет подпила полотна на 15-20 мм или установкой переточной решетки в дверях.

  3. Удаление загрязненного воздуха через вытяжные каналы круглый год.

Так работают системы вентиляции не только у нас, но и у европейцев. Например, приток воздуха через приточные клапаны и удаление через вытяжные каналы организуется в Германии, Франции, Англии, Польше, Финляндии и странах Скандинавии (что подкреплено законодательно).

Работа естественных систем вентиляции зависит от тяги. Что это такое и зачем.

Свежий воздух должен поступать через окно, неплотности или приточные клапаны, проходя помещение, свежий воздух вытесняет загрязненный и тот удаляется через вытяжные каналы. Так мы получаем свежий воздух в квартире и выбрасываем в окружающую среду загрязненный (СО2, пыль, летучие органические вещества, химические вещества от отделочных материалов и мебели и т.д.)

Для работы вентиляции по такому принципу необходима вентиляционная тяга (движущая сила, выталкивающая воздух на улицу), но она появляется только в холодное время года, когда появляется разность температур внутри квартиры и на улице, так как движение возникает за счет разности плотностей воздуха в квартире и на улице. Так в соответствии с СП Отопление, вентиляция и кондиционирование системы вентиляции проектируют для температуры уличного воздуха не выше 5 С.

Это похоже на движение воздушного шара, который нагревают горелкой.

Если горелки нет, то шар не летит если на улице тепло, то вентиляция, увы, не работает.

Вентиляционная тяга по закону Архимеда зависит от разницы плотностей воздуха в квартире и на улице (которые зависят от температуры воздуха там и там) и от высоты вентиляционной шахты. Поэтому когда на последних этажах высота шахты маленькая, то вентиляция не работает даже зимой из-за отсутствия вентиляционной тяги.

Таким образом, от наличия естественной вентиляционной тяги в доме зависит работа всего воздухообмена у Вас.

Чтобы гарантировать стабильную работу вентиляции применяют вытяжные вентиляторы, такие ставят в многоквартирных домах на крыше или у жильцов в санузлах. К сожалению, центральные крышные вытяжные вентиляторы - это пока редкость даже в больших мегаполисах.

Почему нужно использовать вентилятор для работы вентсистемы.

Нужно иметь возможность управлять своей системой вентиляции. Именно поэтому вытяжные вентиляторы решают проблему наличия вентиляционной тяги и позволяют проветривать всю квартиру.

В Европе это довольно частое явление, когда в квартире или доме ставится вытяжной вентилятор и он отвечает за работу вентиляции. Т.е. вентилятор работает постоянно, а не как мы привыкли только когда посетили санузел.

Практика в нашей стране говорит, что у нас ставят вентилятор в санузел для включения его (как правило по отдельной клавише выключателя или вместе со светом), когда пользовались туалетом или ванной, что в корне не верно, так как мы нуждаемся в притоке свежего и удалении загрязненного воздуха постоянно, а не только когда ходим в туалет.

В добавок к этому, выключенный вентилятор может создавать дополнительное сопротивление для движения воздуха, что еще и ухудшает работу вентиляции.

Обычно люди не знают, что этот вентилятор может улучшить климат во всей квартире, если его не выключать. Реальная производительность бытовых вентиляторов подключенных в сеть воздуховодов составляет от 30 до 50 м3/ч. Что ниже норм по вентиляции всей квартиры минимум 110 м3/ч. Поэтому и должен он трудится всегда, когда мы хотим, чтобы работала вентиляция.

Нужно отметить, что бытовой вентилятор не может перевернуть всю вентиляцию и загнать воздух к соседям по стояку. Бытовые осевые вентиляторы имеют довольно низкий напор в пределах 10-30 Па и этого давления едва хватает, чтобы протолкнуть воздух в шахту. Но если речь идет о центробежном вентиляторе, то давление может быть порядка 100-300 Па и в этом случае все соседи будут чувствовать, что происходит у Вас дома и, что Вы готовите. В системах, не предназначенных для таких мощных вентиляторов, их устанавливать не верно. Если речь идет об одноквартирных домах, то это может быть хорошим вариантом.

Вот обзор работы вентиляции в гостинице Германии по такой схеме известным в своих кругах блогером: https://www.youtube.com/watch?v=IEwSiI6gZ4M

Таким образом, для правильной работы системы вентиляции нужно:

  • круглый год применять вытяжные вентиляторы для создания напора,

  • дополнительно не забывать про приток воздуха.

Про современный приток воздуха будет в следующей статье. Представим интересное специальное приточное устройство нового типа.

Обычный или умный вентилятор, в чем разница.

Для постоянной работы вентиляции по потребности (по присутствию человека) можно применять обычные вентиляторы и включать их только когда Вы дома, когда нужно чтобы вентиляция работала например отдельной клавишей включения света. Или использовать автоматические вентиляторы, которые умеют сами определять необходимость вентиляции по датчикам воздуха.

Пример обычных вентиляторов (не забываем гугл или яндекс):

  1. Пример Россия

  2. Пример Европа

Автоматических вентиляторов пока что мало на рынке, пример:

  1. Бытовой вентилятор РФ

  2. Вентилятор Европа

  3. Вентилятор для коттеджа

В случае применения автоматических вентиляторов с датчиками качества воздуха, вентилятор отслеживает удаляемый воздух и при его ухудшении начинает работать интенсивнее. А при улучшении качества воздуха понижает свою производительность. Разумно и экономично. Схематично это изображено на рисунке ниже.

Например, у Вас в квартире много людей и качество воздуха требует вентиляции, вентилятор на вытяжке это увидит и сможет интенсифицировать работу вентиляции.

А если Вы ушли из квартиры, воздух на вытяжке стал свежим и можно минимизировать работу вентиляции или выключить вовсе. Тяга уменьшится, и вы не будете гонять и обогревать лишний воздух.

Такое решение дает ряд преимуществ:

  1. Автоматизация вентиляции не нужно следить за вентиляцией, она сама определяет, когда ей нужно работать.

  2. Шум от вентилятора локализован в санузле или ванной, наличие двери всегда экранирует шум. Такое решение работает тише, чем бризер (при таком решении вентилятор располагается в комнате).

  3. Энергоэффективно, так как на нагрев уличного воздуха в современных домах приходится до 40-50% затрат на отопление, рационально снижать объем вентиляции, когда она не востребована.

Как пришло в голову делать вентилятор для туалета умным.

Озадачившись работой вентиляции в своей новостройке, а точнее ее отсутствием, я начал разбираться как она должна работать.

Все оказалось просто, как написано выше, подавай свежий и удаляй загрязненный.

Подавать воздух я решил через приточный клапан, так как мне не понравилось бегать открывать и закрывать окно. А главное, как понять, что ты достаточно приоткрыл окно, и теперь воздух свежий? Если много открыл, то жалко тепла и холодно, если мало открыл, думаешь чем же дышит твой ребенок, ведь везде так много загрязняющих веществ таких как: высокий уровень СО2, фенолы из мебели, радон от стен и подвала и много еще чего непонятного.

После установки клапанов зимой, когда существовала вентиляционная тяга, я остался очень доволен. Дома всегда свежо, при этом жена перестала открывать окно, уходя на прогулку с ребенком. Шума с улицы не слышно, и не нужно по сути контролировать работу.

Но вот пришло теплое время года и дома опять стало несвежо. Оказалось, все перестало работать, так как старые советские нормы не обещают работу вентиляции выше 5С. Это, кстати, все из-за того, что китайцы и итальянцы тогда не делали бытовых вентиляторов, а мы сами не могли, так как занимались космосом (шутка).

После понимания сути проблемы я поставил себе бытовой вентилятор и жизнь опять наладилась до прихода холодов, когда появилась вентиляционная тяга. Тогда вместе с работающим вентилятором они начали нещадно высасывать тепло из моей квартиры.

Человек я не жадный, понимаю, греть улицу будет хорошо, так как будет быстрее приходить лето. Но жалко ведь повышать таким образом уровень СО2 на планете.

Поэтому задумался, как вентилятору понять, что дома есть люди?

Оказалось, что это достаточно просто организовать по датчику качества воздуха.

Вот, к стати, интересный анекдот иллюстрирующий как это работает от известного блогера строительной сферы видео анекдот ( 48 секунд).

История вентилятора, как делали и из чего состоит.

Первый прототип был суров, сделан из кулера и американской технологии Стелс (Папье-маше), см ниже.

Идея понравилась, но как сделать мелкую серию?

Из анализа работы первого прототипа было решено применить следующие датчики для определения режимов работы:

  • датчик света,

  • датчик температуры/влажности SHT30 или HTU21,

  • датчик качества воздуха типа ccs-811 или sgp40,

Датчик качества воздуха решили ставить MOX, так как более продвинутые NDIR имеют больший габарит и цену. Выбранный датчик MOX измеряет VOC и эквивалент концентрации СО2, мы решили, что это лучший вариант. Так как в грязных зонах много органики и также нужно понимать уровень СО2.

Хотя мы понимаем, что лучшим решением будет датчик NDIR и VOC, но пока это дорого и, наверное, рано.

Работу устройства нужно настраивать от смартфона, так как по-другому уже несовременно, значит добавляем разработку ПО для смартфона и какой-то интерфейс для взаимодействия. На данный момент программа на телефон сделана на Xamarin, у этой платформы есть почитатели и критики. Мне пока не очень понравилась сама платформа Хамарин, но возможно все дело в тонкостях программирования, а не в самой Платформе.

Советуют дальнейшие шаги делать на Flutter, так как современная, динамично развивается и так же мульти-платформенная, как и Xamarin среда разработки. Так что переделку текущего приложения и разработку новых для остальных устройств хотим делать на Flutter. Но специалистов, работающих на Flutter по ощущениям, еще меньше и найти сложнее. Поделитесь в комментариях так ли это?

Для управления скоростью работы вентилятора на разных режимах работы было решено сделать симисторное управление, оно отличается от обычного димера наличием датчика перехода через ноль. С этой мелочью мы не долго мучились, настраивали скорости по анемометру.

В целом, для управления производительностью работы вентилятора лучше использовать DC вентиляторы с PWM управлением, улучшается качество регулировки и энергоэффективность. Хотя управлять современными DC куллерами проще, но сделать законченное устройство сложнее из-за большего объема работы по корпусу и дополнительного блока питания.

Следующий прототип было решено делать на базе существующего вентилятора, такой нашли, но в результате не все понравилось, пример ниже.

Этот прототип пробовали делать на ESP32 и на BLE nrf52 от Nordic, блок питания пробовали использовать заводской импульсный и самодельный без гальванической развязки конденсаторный как в розетке Редмонд, см. статью на Хабре.

В результате остановились на микроконтроллере nrf52 Nordic, так как делать на ESP32 было сложнее из-за необходимости разработки серверной части, а веб-интерфейс не устроил. Второй причиной использования nrf52 стала разработка еще одного устройства на Nordic с батарейным питанием.

У кого есть опыт с ESP32 и серверной частью, просьба, напишите в комментах, сложно ли это все делать?

Эксперименты с конденсаторными блоками привели к взрыву и были прекращены). Теперь все только с гальванической развязкой!

В результате от прототипа в этом корпусе отказались, хотя он был красивый и закрывался эстетичной лицевой панелью. Отказались в первую очередь из-за высокой стоимости донора, также датчик света не видел света. А свет это тоже один из основных индикаторов использования темных комнат, окон в туалетах новостроек почти не делают, так как это очень укромное место.

Решили сделать все тоже самое в более бюджетном корпусе, пример прототипа 2 ниже.

Прототип 2 работал хорошо и стоимость донора устраивала. Было проведено апробирование работы у тестеров.

В целом все устроило, но некоторым не понравился уровень шума крыльчатки вентилятора, еще появились пожелания по дизайну устройства. Лично Я был удивлен замечаниям по дизайну и откровенно расстроен уровнем шума

Прототип 2 имеет следующие фичи:

  • режим работы по датчикам как по отдельности, так и совместно: качество воздуха (VOC+eCO2), температура влажность, освещенность,

  • ручные настройки работы по любому из датчиков, так и просто работа с постоянной скоростью,

  • настройка режимов работы от смартфона через приложение.

Короткий обзор, прототипа 2.

Подведя итог работы и всех пожеланий по устранению ошибок сделали третий прототип, который уже имеет хорошую крыльчатку, тихою в работе, ниже представлены два прототипа и образец, к которому пришли, эволюция отражена слева на право.

Сейчас вентилятор состоит из 4х частей: базы с вентилятором, электронной платы управления с блютузом для подключения к смартфону (пока Андройд), крышки вентилятора, которую делаем индивидуально и лицевой панели. Лицевая панель крепится на магниты. Все датчики располагаются на плате с левой стороны, можно посмотреть на фото ниже.

Тестовую партию поставили через знакомых и старых клиентов, и сейчас тестируем рынок.

Узким местом прототипа 3 стал корпус, который приходится изготавливать по технологии мелкосерийного литья пластика. Пока решили изготавливать корпуса самостоятельно методом литья в силикон.

При этом пришлось набить много шишек и 60% крышек ушло в брак. Но теперь мы начали, что-то понимать в самой технологии литья в силикон, надеюсь, что это добавит к карме плюсиков.

Хорошо бы написать статью про литье в силикон. Так много рекламной информации, что поддавшись на красивые обещания, мы даже приобрели камеру дегазации, но для тестовых образцов вполне можно обойтись и без нее. Однако про такое обычно не пишут, боятся раскрывать секреты.

Следующие крышки хотим делать литьем на ТПА на алюминиевых прессформах, так как настоящие стальные это минимум 15 тыс. зеленых. На рынке не много фирм, которые работают с алюминиевыми прессформами и реальных отзывов не нашел. Если кто-то сталкивался с алюминиевыми пресс формами пишите в комментах, обсудим подробнее. В основном сталь и делают в Китае.

Итого на выходе мы имеем:

  1. Вентилятор который умеет работать как по отдельности по каждому типу датчика: влажность, освещенность, качество воздуха, так и в режиме Смарт сразу по всем трем датчикам.

  2. Удобный интерфейс для настройки режимов работы. Пока, что только для Андройда.

  3. Красивый дизайн с панелями разного цвета (по запросу, можем и индивидуальную изготовить).

  4. Тихою работу за счет качественной и хорошей крыльчатки.

Видеообзор с реальным устройством выглядит вот так

В текущей версии вентилятор имеет:

Ручные режимы работы для настройки работы по отдельным датчикам:

1. По скорости выбираем нужную скорость

2. По влажности работает по уставке влажности

3. По освещенности работает по включению света

4. По качеству воздуха выбираем в качестве уставки качество воздуха

Отдельно имеется режим Смарт (мы его так назвали).

Смарт работает по всем датчикам по специальному алгоритму и индивидуальные настройки. В этом режиме вентилятор самостоятельно отслеживает среднюю влажность и включится в работу только при ее превышении. При этом довольно хорошо происходит отслеживание присутствия и деятельности человека, так как влажность, свет и воздух о многом говорят.

Вот пример-скрин программы с режимами работы.

Что хотим добавить в вентилятор.

Многие пользователи на тестах попросили сделать удаленное управление через интернет. Как вы считаете нужно или нет?

Я считаю, что этот вентилятор должен настраиваться один раз в жизни и вы должны про него забыть, он должен работать Сам! Но все любят иметь возможность контролировать и, поэтому хотят удаленно управление. Так как разработка устройства с возможностью подключения к интернету сложнее по причине серверной части и полноценного приложения, то в планах делать систему на WI-FI второй очередью.

Команда

Вопрос команды очень важен, так как от этого зависит успех любого проекта. Аутсорс и привлечение разработчиков на фрилансе довольно опасен для стартапа, так как сжигает много ресурсов финансовых, временных (приходится все переделывать по несколько раз, в добавок всегда нужно четкое ТЗ). Но сделать хорошее ТЗ на ранней стадии - это тоже отдельная задача, так как если ты разрабатываешь продукт сам, а не копируешь, то это итерационный путь. И за каждый шаг приходится платить. Поэтому было наделано много ошибок.

Самым правильным пунктом про команду будет мысль, что нужно искать единомышленников, без них сделать что-нибудь стоящее сложно.

Кто знает, как искать единомышленников пишите. Мы ищем!

В итоге: для такого проекта понадобились скилы: схемотехника, программиста, разработчика ПО для смартфонов, конструктора и руководителя.

У нас запланирована серия устройств: автоматический вентилятор, приточное устройство, станция управления климатом, управление термостатами отопления от станции контроля климата.

Это большая работа и кому интересна тема климата и управления ими пишите в группу, всегда рады новым идеям.

Планы на будущее

Говорят, не нужно афишировать, а мы будем. Написав это здесь, мы будем стремится не опускать руки и двигаться по пунктам, не сбиваясь с ориентиров.

Итак:

  1. Сделать вентилятор не только D100 мм, но и D120 мм.

  2. Сделать вентилятор с WI-FI.

  3. Довести до конца разработку приточного устройства для ограждающих конструкций, сейчас идут тесты. Устройство будет отвечать за приток воздуха, стоимость будет ниже чем у бризерорв и самое главное у него на много более простой монтаж.

После выполнения этих пунктов хотим запустить для умную станцию управления по датчику СО2. Эта станция должна управлять как вентиляцией, так и отоплением.

Следующая статья планируется про приточное устройство, которое представлено выше, сейчас идут его тесты и доработка. Так как суровая зима 2020/21 показала некоторые промахи в конструкции.

Кому интересна тема управления климатом пишите и присоединяйтесь к нам в группе в телеграмме GreenVent, мы рады и критике, и новым идеям.

Главное, что Вы не равнодушны!

Подробнее..

Категории

Последние комментарии

  • Имя: Макс
    24.08.2022 | 11:28
    Я разраб в IT компании, работаю на арбитражную команду. Мы работаем с приламы и сайтами, при работе замечаются постоянные баны и лаги. Пацаны посоветовали сервис по анализу исходного кода,https://app Подробнее..
  • Имя: 9055410337
    20.08.2022 | 17:41
    поможем пишите в телеграм Подробнее..
  • Имя: sabbat
    17.08.2022 | 20:42
    Охренеть.. это просто шикарная статья, феноменально круто. Большое спасибо за разбор! Надеюсь как-нибудь с тобой связаться для обсуждений чего-либо) Подробнее..
  • Имя: Мария
    09.08.2022 | 14:44
    Добрый день. Если обладаете такой информацией, то подскажите, пожалуйста, где можно найти много-много материала по Yggdrasil и его уязвимостях для написания диплома? Благодарю. Подробнее..
© 2006-2024, personeltest.ru