Подпор воздуха для вытяжки: сколько притока нужно взамен

Кухонная вытяжка — самый мощный вентилятор в доме. Она удаляет 600–1200 м³/ч, тогда как вся остальная вентиляция рассчитана на 150–250 м³/ч. И почти всегда её ставят, не задумываясь о второй половине уравнения: откуда придёт воздух взамен удалённого.

Ответ «из щелей» работал в домах с деревянными окнами. В доме со стеклопакетами щелей нет, и вытяжка начинает работать против дома: создаёт разрежение, опрокидывает естественные каналы, тянет воздух из подвала.

Ниже — как посчитать баланс, подобрать сечение приточной решётки и понять, сколько будет стоить нагрев приточного воздуха.

Баланс воздухообмена

Основа всей вентиляции — уравнение баланса: сколько воздуха удалено, столько должно быть подано.

В квартире с естественной вытяжкой и деревянными окнами дисбаланс закрывается сам: разрежение 5–10 Па подсасывает воздух через щели, и это нормально. В доме со стеклопакетами неплотности дают 20–40 м³/ч при том же разрежении, а вытяжка требует 600.

Норматив требует: при работающей механической вытяжке приток должен быть организован так, чтобы разрежение не превышало 10–15 Па. Практически это означает, что под каждую вытяжку мощнее 100 м³/ч нужен организованный приток.

Сколько притока нужно

Расход притока определяется типом вытяжки и режимом её работы.

Ключевое уточнение — режим работы. Если вытяжка включается на 10–15 минут при готовке, дефицит притока допустим: дом успевает выровнять давление через неплотности. Если она работает постоянно, баланс обязан сходиться.

Сечение приточной решётки

Приток через отверстие в стене идёт за счёт разницы давлений: разрежение внутри засасывает наружный воздух.

При разрежении 20 Па и ζ = 2 скорость получается около 4 м/с. Дальше расход считается через сечение:

Таблица показывает неприятную вещь: типовая приточная решётка 200×100 мм с живым сечением 190 см² пропускает 400 м³/ч, и то при разрежении 20 Па. Для вытяжки 600 м³/ч её не хватает.

Разрежение и его последствия

Степень дисбаланса удобно выражать в процентах от расхода вытяжки.

Разрежение в 20 Па — это примерно 2 кг на квадратный метр. Такого давления достаточно, чтобы плотно закрытая дверь открывалась с усилием, а пламя спички у вытяжной решётки тянулось внутрь помещения.

Числовой пример

Свои значения можно подставить в калькуляторе — он считает баланс, приток через решётку, разрежение, риск обратной тяги и стоимость нагрева.

Дано: кухня 30 м³, вытяжка 600 м³/ч в постоянном режиме, приточная решётка с живым сечением 400 см², коэффициент сопротивления 2,0, разрежение 20 Па, наружный воздух −20 °С, в помещении 22 °С.

Шаг 1. Расчётная производительность вытяжки:

L_выт = 600 · 1,0 = 600 м³/ч

Шаг 2. Кратность воздухообмена кухни:

n = 600/30 = 20 1/ч

Это очень много: двадцатикратный обмен означает, что весь воздух кухни заменяется каждые три минуты. Для жилого помещения норма 1–3 крат, для кухни с газовой плитой — 90 м³/ч. Вытяжка нужна не для воздухообмена, а для удаления запахов и тепла у плиты.

Шаг 3. Скорость воздуха в живом сечении решётки:

v = √(2 · 20/(2,0 · 1,2)) = √16,7 = 4,08 м/с

Скорость высокая: на решётке будет слышен шум, а зимой — ощутимый поток холода.

Шаг 4. Приток через решётку:

L_реш = 0,0400 · 4,08 · 3600 = 588 м³/ч

Шаг 5. Дефицит притока:

ΔL = 600 − 588 = 12 м³/ч = 2 %

Баланс практически сходится: разрежение близко к нулю, обратная тяга не возникает.

Шаг 6. Мощность на нагрев приточного воздуха:

Q = 600 · 1,2 · 1005 · 42/3600 = 8,44 кВт

Это больше, чем мощность котла для отопления небольшого дома. Именно поэтому приточный воздух в холодный период греют: либо калорифером приточной установки, либо рекуператором, либо просто принимают холодный поток и компенсируют его отоплением.

Шаг 7. Стоимость нагрева за сезон при 2000 ч работы и средней загрузке 0,4:

W = 8,44 · 2000 · 0,4 = 6 750 кВт·ч ≈ 16 900 ₽

Рекуператор с КПД 65 % вернёт около 11 000 рублей за сезон.

Как организовать приток

Способ зависит от требуемого расхода.

Для кухонной вытяжки 600 м³/ч естественный приток организовать трудно: нужно сечение 400–800 см², а такое отверстие в стене уже само по себе проблема — через него слышен шум с улицы и уходит тепло.

Обратная тяга и котёл

Самый опасный случай — газовый котёл с открытой камерой сгорания в доме с мощной вытяжкой.

Продукты сгорания удаляются через дымоход за счёт естественной тяги: горячие газы легче холодного воздуха и поднимаются вверх. Тяга держится на разнице давлений, и разрежение в доме её уменьшает. При разрежении 20 Па тяга дымохода падает, при большем — опрокидывается, и продукты сгорания идут в помещение.

Для котлов с закрытой камерой сгорания (турбированных) проблема мягче: воздух на горение забирается коаксиальным дымоходом с улицы, и разрежение в доме на него не влияет. Но на вентиляцию помещения это всё равно влияет.

Приточный воздух зимой

Единственный минус организованного притока — холод. 600 м³/ч наружного воздуха при −20 °С требуют 8,4 кВт на нагрев.

Решения по возрастанию стоимости:

Направить поток к отопительному прибору. Приточный клапан ставят за радиатором: воздух поднимается вдоль батареи и нагревается. Бесплатно, но работает только для малых расходов.

Подогрев в клапане. Электрический нагреватель на 300–1000 Вт в приточном клапане. Просто, но дорого в эксплуатации.

Рекуператор. Тепло вытяжки передаётся притоку, КПД 60–75 %. Окупается за 3–6 лет. Разобран в статье про рекуператор.

Приточная установка с калорифером. Полноценное решение для больших расходов: фильтр, нагрев, автоматика.

Частые ошибки

Вытяжка без притока. Самая распространённая. В доме со стеклопакетами мощная вытяжка создаёт разрежение и опрокидывает естественные каналы.

Приток через приоткрытое окно. Работает, но зимой это поток холода в одном месте и шум с улицы. Как постоянное решение не годится.

Решётка по габаритам, а не по живому сечению. Решётка 200×100 мм с частой перфорацией имеет живое сечение 70 см² вместо геометрических 200. Расход через неё втрое меньше расчётного.

Приток в той же комнате, что и вытяжка. Воздух уходит по короткому пути, не обновляя остальные помещения. Приток должен быть в жилых комнатах, вытяжка — в кухне и санузлах.

Отсутствие шумоглушителя. Стеновая решётка без глушителя пропускает уличный шум: через отверстие 400 см² слышно всё, что происходит на улице.

Игнорирование закрытой двери. Приток подан в одну комнату, а вытяжка в другой, дверь закрыта. Воздух либо не проходит, либо идёт через щель под дверью с высокой скоростью и свистом. Нужен переточный зазор или решётка в двери.

Расчёт по паспортной производительности вытяжки. Паспортный расход указан для свободного выхода. С подключённым воздуховодом и фильтром реальный расход падает на 30–50 %.

Частые вопросы

Почему из вытяжки дует в обратную сторону?

Потому что в доме разрежение. Мощная кухонная вытяжка удаляет больше воздуха, чем поступает через окна и неплотности, давление падает, и наружный воздух начинает идти через вентиляционный канал внутрь. Решение не в замене вентилятора, а в организации притока: приточный клапан или решётка нужного сечения.

Сколько притока нужно для вытяжки 600 м³/ч?

Столько же — 600 м³/ч, если вытяжка работает постоянно. Если она включается на 10–15 минут при готовке, кратковременно допустим дефицит, и приток может быть меньше. Но при работе в постоянном режиме баланс должен сходиться: сколько удалили, столько и подали.

Какое сечение нужна приточная решётка для вытяжки?

Для 600 м³/ч при скорости 2 м/с нужно живое сечение около 830 см². Типовая решётка 200×100 мм даёт всего 190 см² и при таком расходе пропускает около 280 м³/ч. Реально под вытяжку 600 м³/ч ставят либо приточный клапан с большим сечением, либо несколько решёток, либо приточную установку.

Можно ли ставить вытяжку в доме с герметичными окнами?

Можно, но обязательно с организованным притоком. В доме со стеклопакетами неплотностей почти нет, и вытяжка 600 м³/ч создаст разрежение в десятки паскалей: начнёт опрокидывать естественные каналы, тянуть воздух из подвала и через стыки. Приточный клапан или решётка обязательны.

Почему вытяжка не справляется с запахами, хотя мощная?

Потому что при недостатке притока она работает вхолостую: воздух не поступает в помещение, и удалять нечего. Вентилятор гонит разрежение, а не воздух. Проверьте, есть ли приток: если при открытой двери вытяжка работает заметно лучше, проблема в притоке, а не в мощности.

Насколько дорого греть приточный воздух зимой?

Приток 600 м³/ч при −20 °С и нагреве до 22 °С требует около 8,4 кВт мощности. За отопительный сезон это порядка 6 700 кВт·ч и около 17 тысяч рублей при цене 2,5 рубля за киловатт-час. Рекуператор возвращает 60–75 % этого тепла.

Заключение

Подпор воздуха для вытяжки — это вторая половина вентиляции, о которой вспоминают последней. Считается он просто: расход вытяжки определяет требуемый приток, сечение решётки даёт фактический приток, разница превращается в разрежение.

Порядок работы: определить производительность вытяжки и режим её работы, посчитать требуемый приток, выбрать способ организации притока, подобрать живое сечение решётки, проверить разрежение и риск обратной тяги, предусмотреть нагрев приточного воздуха или рекуператор, убедиться, что для газового котла с открытой камерой сгорания разрежение безопасно.

Главное, что стоит запомнить: вытяжка без притока не удаляет воздух, а создаёт разрежение, и в доме с герметичными окнами это приводит к обратной тяге и подсосу из подвала. Дальше по цепочке: подбор самой вытяжки — в статье про кухонную вытяжку; работа естественных каналов — в статье про естественную вентиляцию; организация механического притока — в статье про приточную вентиляцию; вентилятор санузла — в статье про вентилятор для ванной.