Obliczanie wentylacji: prawie skomplikowane

Jakie są aerodynamiczne obliczenia wentylacji? Ogólnie, jakie parametry są obliczane? Jak złożone formuły użyć? W tym artykule postaramy się udzielić najprostszych odpowiedzi na postawione pytania, w miarę możliwości towarzysząc im przykładami.

Co obliczyć

Dla typowego mieszkania miejskiego lub małego domku typowym rozwiązaniem jest wymuszona wentylacja wyciągowa z naturalnym dopływem powietrza przez bezciśnieniowe okna, drzwi lub kratki wentylacyjne w obudowie budynku.

Ten schemat ma kilka zalet w porównaniu z alternatywami:

• Cena wszystkich materiałów potrzebnych do jego instalacji zwykle utrzymuje się w granicach 2-5 tysięcy rubli. Zasadniczo trzeba kupić tylko kilka metrów rury wentylacyjnej z zaciskami, rozgałęźnikami i kratkami, wentylatorem kanałowym i deflektorem parasolowym, aby chronić wylot rury przed opadami.

• Instalacja takiego systemu nie jest łatwiejszym przykładem niż wymuszone powietrze i wydech. Już dlatego, że trzeba ułożyć jeden kanał, a nie dwa.
• Wreszcie, z dowolnego układu z naturalnym obiegiem, to korzystnie wypada w porównaniu z niezmiennością przepływu powietrza. Na wydajność obwodu z naturalnym impulsem wpływa temperatura delta z ulicą, kierunek wiatru i jego wytrzymałość. W tym przypadku natężenie przepływu jest zawsze z minimalnym błędem równym wydajności zainstalowanych przez ciebie wentylatorów kanałowych.

Uwaga: jeśli chcesz, nikt nie zadaje sobie trudu, aby elastycznie dostosować swoje obroty, zmniejszając lub zwiększając szybkość wymiany powietrza. Instrukcja jest śmiesznie prosta: wystarczy otworzyć obwód zasilania ściemniaczem.

Oczywiście w przypadku wymuszonego odsysania małego pomieszczenia należy obliczyć tylko dwa parametry:

1. Przepływ powietrza. Zgodnie z nim, aby wybrać jednego lub więcej fanów.
2. Ponadto konieczne jest obliczenie odcinka kanału wentylacyjnego.. Jego przeszacowanie oznacza nieuzasadnione koszty i pogorszenie wyglądu pomieszczenia; niski odcinek albo ograniczy przepływ przez kanał wentylacyjny, albo sprawi, że przepływ powietrza będzie nadmiernie hałaśliwy.

W pomieszczeniach o dużej objętości wewnętrznej, dużej liczbie odwiedzających lub specyficznych wymaganiach dotyczących wentylacji, ze względu na dużą liczbę źródeł zanieczyszczenia powietrza, wentylacja jest wymuszona przez powietrze lub wymuszone powietrze.

Jednocześnie kanał zasysający nie dostarcza po prostu świeżego powietrza z ulicy: rozkłada je w objętości pomieszczenia poprzez system kanałów i sieci dystrybucyjne, co oznacza pewne nadciśnienie. Konieczne jest również pokonanie oporu kanału.

Co więcej: zgodnie z obecnym SNiP temperatura powietrza nawiewanego w pomieszczeniach publicznych nie powinna być niższa niż + 15C. W letnim upale napływ przegrzanego powietrza ulicznego oczywiście nie zwiększy komfortu. Stąd powszechne stosowanie central wentylacyjnych z grzejnikami i klimatyzatorami kanałowymi.

W takim przypadku obliczenia systemów wentylacyjnych będą obejmować, oprócz powyższych dwóch dodatkowych punktów:

1. Nadciśnienie wytworzone przez wentylator.
2. Moc cieplna nagrzewnicy lub klimatyzatora.

Więc zaczynajmy.

Przepływ powietrza

Z reguły zapotrzebowanie na wymianę powietrza jest obliczane na dwa sposoby, z późniejszym wyborem większej z wartości.

Obliczenie jest możliwe:

• Według kubatury pomieszczenia, biorąc pod uwagę jego funkcjonalność i obecność w nim różnych źródeł zanieczyszczenia powietrza.
• Według maksymalnej liczby osób w nim przebywających.

Obliczanie według objętości pomieszczenia

W tym przypadku stosowana jest prosta formuła L = NV, gdzie L oznacza potrzebę wentylacji, V to objętość pomieszczenia, a N to współczynnik wymiany powietrza. Do wartości L można dodać stałe wartości dla różnych pomieszczeń gospodarczych lub typów urządzeń.

Podajemy pewne wartości częstotliwości wymiany powietrza i zapotrzebowania na powietrze dla urządzeń domowych.

Jak korzystać z tych wartości?

Oto przykład obliczenia systemu wentylacji dla biura o powierzchni 150 m2 z trzema metrowymi sufitami, wyposażonego w toaletę z trzema toaletami.

1. Całkowita objętość pomieszczenia wynosi 150 * 3 = 450 m3.
2. Przy częstotliwości wymiany powietrza równej 1,5 i biorąc pod uwagę wyposażenie latryny, szacowany przepływ powietrza wyniesie 450 * 1,5 + 50 * 3 = 825 m3 / godzinę.

Obliczanie według liczby osób

Podstawowe wartości to:

• 60 m3 / godz. Dla osoby na jawie, zaangażowanej w energiczną aktywność;
• 40 m3 / godz. Dla osoby budzącej się w spoczynku;
• 30 m3 / godz. Dla osoby śpiącej.

Załóżmy, że w naszym biurze jest 15 osób w tym samym czasie. Ponieważ są mało prawdopodobne, aby zaangażować się w ciężką pracę fizyczną, w obliczeniach można zastosować przepływ powietrza 40 m3 / godzinę na osobę. 40 x 15 = 600.

Ponieważ 825 metrów sześciennych na godzinę, otrzymanych w pierwszym sposobie, jest większe niż 600, jest to pierwsza wartość, która zostanie wykorzystana jako linia podstawowa do dalszych obliczeń.

Specjalny przypadek

Artykuł specjalny to obliczenie wentylacji awaryjnej. Jego zadaniem jest neutralizowanie nadwyżki maksymalnego dopuszczalnego stężenia szkodliwych substancji podczas ich uwalniania. Typowe wartości współczynnika wymiany powietrza - 5-10.

Jednakże: dokładna wartość wielości może być podana tylko przez technologów przedsiębiorstwa, biorąc pod uwagę zawartość możliwej emisji i maksymalne dopuszczalne stężenia odpowiednich substancji.

Sekcja kanałowa

Jak zrobić z własnymi rękami obliczenia kanałów wentylacyjnych dla określonego przepływu powietrza przez nie?

Formuła ma postać S = 2,778L / V.

W tym:

• S jest przekrojem kanału w centymetrach kwadratowych.
• L - przepływ powietrza w metrach sześciennych na godzinę.
• V - natężenie przepływu w metrach na sekundę.
• 2778 to współczynnik dopasowania, który pozwala uzyskać wynik w centymetrach kwadratowych bez dodatkowych ponownych obliczeń.

Zależność między prędkością przepływu a przekrojem jest odwrotna. Zwiększając prędkość, możesz dogadać się z mniejszym kanałem wentylacyjnym. Jednak przy prędkości przekraczającej 4 m / s powietrze zaczyna hałasować, dlatego w praktyce, w pomieszczeniach mieszkalnych, parametr V jest przyjmowany w zakresie 34 m / s.

Jak będzie wyglądała kalkulacja kanałów wentylacyjnych dla naszego 150-metrowego biura?

1. Zużycie powietrza, które już obliczyliśmy: 825 m3 / godz.
2. Prędkość przepływu powietrza jest równa maksimum 4 m / s.
3. Minimalny dozwolony odcinek kanału będzie zatem wynosił 2778 * 825/4 = 572,9625 cm2.

Ponieważ producenci nie wskazują pola przekroju, lecz średnicę kanałów okrągłych i rozmiary ścian dla prostokątnych, musimy przywołać formuły dla obszaru koła i prostokąta.

Przypomnij:

• Obszar koła jest równy iloczynowi liczby pi i kwadratu promienia.
• Obszar prostokąta jest równy iloczynowi jego boków.

Prosta kalkulacja pokaże, że w naszym przypadku minimalna średnica kanału okrężnego wyniesie 27 cm (biorąc pod uwagę rzeczywiste wymiary rur wentylacyjnych - 280 mm). Prostokątny kanał może mieć rozmiar, na przykład 600 x 100 mm.

Ciśnienie

Dokładne obliczenia aerodynamiczne układu wentylacyjnego dla ciśnienia projektowego generowanego przez centralę wentylacyjną są niezwykle skomplikowane.

Należy wziąć pod uwagę bardzo obszerną listę czynników:

• Długość i średnica kanałów wentylacyjnych.
• Materiał i szorstkość ich ścian.
• Liczba i kąt zwojów.
• Przejścia średnic.
• Filtry oporowe, grzałki i wymienniki ciepła.

Jest też dobra wiadomość: nawet znaczny nadmiar presji projektowej ze stałą wydajnością grozi jedynie niewielkim przekroczeniem elektryczności.

Dlatego obliczenia przeprowadza się zazwyczaj metodą uproszczoną:

• 75-100 Pa wystarcza do wentylacji pomieszczenia o powierzchni 50-150 m2.
• 100-150 Pa - dla 150-350 m2.

Moc cieplna

A dla grzejnika i każdego rodzaju chłodnicy oblicza się wzór P = 0,336 * Dt * L.

W tym:

1. P jest pożądaną wartością mocy cieplnej w watach.
2. 0.336 W * h / m3 - pojemność cieplna powietrza.
3. Dt jest maksymalną różnicą temperatur między ulicą a przepływem powietrza nawiewanego w stopniach.

Przypomnijmy: minimalna temperatura powietrza nawiewanego w pokoju mieszkalnym wynosi + 15 ° C, optimum to +18.

1. L - przepływ powietrza w metrach sześciennych na godzinę.

Zatem, przy minimalnej temperaturze zewnętrznej -38 ° C, temperaturze powietrza nawiewanego równej + 18 ° C i zużyciu 825 m3 / godzinę, obliczona moc grzałki będzie wynosić 0.336 * (38 + 18) * 825 = 15523.2 wata.

Wniosek

Mamy nadzieję, że powyższe techniki i formuły będą przydatne dla czytelnika. Wideo w tym artykule oferuje mu dodatkowe informacje na temat tego, w jaki sposób obliczanie wentylacji może być wykonywane w różnych przypadkach.

Sukcesy!