Ha a szellőzőrendszerekről van szó, a frisslevegő-rendszerek nélkülözhetetlenek. Az elszívott levegőt ki kell egészíteni bejövő friss levegővel; ellenkező esetben a levegő elszívása egy teljesen zárt térben hatástalanná és hatástalanná válik. A hagyományos tervezési gyakorlatban a friss levegőt gyakran kizárólag a külső ablakokra támaszkodva vezetik be. A külső ablakok nélküli vagy tartósan zárt külső ablakokkal felszerelt terekben azonban a kipufogórendszer nem fog megfelelően működni. Az ilyen helyzetekben az elégtelen elszívott levegő áramlásnak semmi köze a ventilátor teljesítményéhez, hanem főként a friss levegő hiányából adódik. Emiatt a legtöbb modern laboratórium a szellőztetőrendszer mellett a megfelelő frisslevegő-rendszert alkalmazza a beltéri nyomásegyensúly fenntartása érdekében.
1. Egyáramú-friss levegő rendszer
Az egy-áramú frisslevegő-rendszer egy változatos szellőztetési megoldás, amelyet a gépi szellőztetés három alapelve alapján fejlesztettek ki, kombinálva a központi mechanikus elszívást a természetes levegőbeszívással. Ventilátorokból, levegőbemenetekből, levegőkimenetekből, valamint különféle légcsatornákból és csatlakozókból áll. A mennyezetbe szerelt ventilátor csővezetéken keresztül egy sor elszívó kimenethez csatlakozik. Amikor a ventilátor működik, a szennyezett beltéri levegő a beltéri levegő elszívó nyílásain keresztül szívódik be, és a szabadba távozik, több hatékony negatív nyomású zónát képezve beltéren. A beltéri levegő folyamatosan áramlik ezekre a negatív nyomású területekre, és kívülről távozik. Mindeközben a kültéri frisslevegőt folyamatosan szállítják beltérre az ablakkeretek felett, az ablakkeret és a fal között elhelyezett légbeömlő nyílásokon keresztül, biztosítva a kiváló minőségű friss beltéri levegő folyamatos ellátását. Ez a rendszer levegőellátási móddal rendelkezik, amely nem igényel külön befúvócsatorna-elrendezést. A kipufogócsatornák általában átjárókban, mellékhelyiségekben és más mennyezeti -felszereltségű helyeken vannak elhelyezve, és nem foglalnak el további belső teret.
2. Dupla-áramú friss levegő rendszer
A kettős-áramú frisslevegő-rendszer egy központi, mechanikus levegőellátó és -elszívó megoldás, amely a gépi szellőztetés három alapelvére épül, és hatékony frissítésként és kiegészítésként szolgál az egy-áramú frisslevegő-rendszerhez. A kipufogóegységek és a beltéri kipufogónyílások elrendezése a kettős-áramlású rendszerben alapvetően összhangban van az egy-áramlású rendszerével. A fő különbség abban rejlik, hogy a friss levegőt egy erre a célra kialakított frisslevegő-egység szállítja a beltérbe. A frisslevegő-egység a beltéri levegőbefúvókhoz csatlakozik a légcsatornákon keresztül, így folyamatosan friss levegőt juttat a beltérbe, hogy kielégítse a tiszta és jó minőségű környezeti levegőre vonatkozó napi igényeket. Mind a kipufogó-, mind a frisslevegő-kimenetek levegőmennyiséget szabályozó szelepekkel vannak felszerelve. A fő egység mechanikus teljesítménye összehangolt levegőelszívást és levegőellátást hajt végre a teljes beltéri levegőcsere és szellőzés megvalósítása érdekében.
3. Padló-szintű levegőellátó rendszer
A szén-dioxid sűrűbb, mint a levegő, ezért a talajhoz közelebbi oxigénkoncentráció alacsonyabb. Az energiatakarékosság szempontjából a frisslevegő-ellátás padlószinti elrendezésével kiváló szellőzési teljesítmény érhető el. A padló szellőzőnyílásain vagy az alsó fali befúvókon keresztül szállított hideg levegő szétterül a padlófelületen, és szervezett légáramlási mintát alkot. A hőforrások körül termikus felhajtóerő csóvák keletkeznek, amelyek elvezetik a felesleges hőt. Alacsony légáramlási sebességgel és enyhe turbulens légáramlással, erős örvények nélkül a levegő hőmérséklete a beltéri munkaterületen vízszintesen egyenletes marad, miközben különálló függőleges hőmérsékleti rétegződés alakul ki, ami nagyobb padlómagasság esetén nyilvánvalóbbá válik. A hőforrások által generált felfelé irányuló légáram nem csak a hőterhelést távolítja el, hanem a szennyezett levegőt is továbbítja a munkaterületről a felső belső térbe, ahol a felső -elhelyezett kipufogónyílásokon keresztül távozik. Az alsó szellőzőnyílásokból beáramló friss levegő a hulladékhővel és a szennyező anyagokkal együtt a termikus felhajtóerő és a szervezett légáramlás hatására felfelé mozog. Ezért a padlószintű frisslevegő-ellátó rendszer kiváló levegőminőséget tud fenntartani a beltéri munkazónában.
A friss levegő mennyiségének meghatározása
Normál kivitelben a friss levegő mennyiségét a beltéri szellőztetési mennyiség alapján számítják ki, amely általában a maximális beltéri szellőztetési térfogat 80%-a körül van beállítva. Az alapvető tervezési cél a stabil, legalább 10 Pascal belső negatív nyomás fenntartása és a zökkenőmentes elszívott levegő áramlásának biztosítása.
Egy integrált, teljes készletű frisslevegő-rendszer esetén nem szükséges a frisslevegő-mennyiséget az összes helyiség teljes szellőztetési térfogata alapján kiszámítani. Mivel a különböző helyiségek szellőzőrendszerei között egyidejű felhasználási tényezők léteznek, a friss levegő mennyisége megfelelő felhasználási együtthatók alkalmazásával határozható meg. Ez az elrendezés megfelelő frisslevegő-ellátást biztosít minden egyes helyiség számára, miközben csökkenti a fő frisslevegő-csatorna szükséges levegőmennyiségét. Az ilyen kialakítás jobb energiatakarékos-teljesítményt biztosít, csökkenti a projekt összköltségét, és teljes mértékben megfelel az üzemeltetési követelményeknek.
Korlátozott költségvetési feltételek mellett a frisslevegő-rendszerbe történő beruházás optimalizálható az erősen szennyezett területek levegőellátásának előtérbe helyezésével, miközben a többi zóna frisslevegő-konfigurációját megfelelően csökkenti, vagy csak az alapvető higiéniai frisslevegő-igényi előírásokat teljesíti.
Friss levegő kezelés
A friss levegőt közvetlenül a természetes környezeti hőmérséklet és páratartalom mellett szívják el a kültéri légkörből, amely télen hideg, nyáron meleg. Ezért a beltéri friss levegő bevezetése előtt megfelelő kezelésre van szükség a beltéri hőkomfort biztosítása érdekében. Ennek ellenére a frisslevegő-kezelésnek nem kell elérnie a központi klímaberendezések színvonalát, és nem kell elviselnie a teljes beltéri hő- és nedvességterhelést sem. Tekintettel arra, hogy a bevezetett friss levegő végül a szabadba távozik, elegendő a hőmérsékletet a beltéri környezeti állapothoz igazítani. A túlzott frisslevegő-kezelés jelentős energiafogyasztáshoz és magas hosszú távú üzemeltetési költségekhez vezet. Normál esetben nem történik további célzott páratartalom-beállítás a bejövő friss levegőre.
Módszerek a szükséges friss levegő mennyiségének csökkentésére
A fent említett szennyezett területek frisslevegő-ellátásának előnyben részesítése mellett az építészeti és folyamattervezés ésszerű elrendezési tervezése is hozzájárulhat a friss levegő iránti igény csökkentéséhez. Célszerű központilag kialakítani a szennyezőanyagot előállító-laboratóriumokat és a szennyezőanyagokat előállító kísérleti műveleteket. Ez az elrendezés minimálisra csökkenti a beltéri szennyeződések terjedését, hatékonyan csökkentve az általános frisslevegő-ellátási igényt.
