Общеобъемная вентиляция
Когда выполнен расчет местной вытяжки, виды и объемы загрязнений, можно делать математический анализ нужного объема воздухообмена. Наиболее простой вариант, когда на площадке нет технологических загрязнений, и в вычисления принимаются только человеческие выделения.
В этом случае задачей является достижение санитарных норм и чистоты производственных процессов. Необходимый объем для сотрудников вычисляется по формуле: L=N*m, где L – количество воздуха в м3/час, N – число работников, m – объем воздуха на человека в течение часа. Последний параметр нормируется СНиП и составляет 30 м3/час – в проветриваемом цеху, 60 м3/час – в закрытом.
Если вредные источники существуют, то задача вентиляционной системы снизить загрязнения до предельных норм (ПДК). Математический анализ выполняется по формуле: О = Мв \ (Ко — Кп), где О – расход воздуха, Мв – масса вредных веществ, выделяющихся в воздух за 1 час, Ко – концентрация вредных веществ, Кп – число загрязнений в притоке.
Так же вычисляется и приток загрязнений, для этого использую следующую формулу: L = Мв / (yпом – yп), где L – объем притока в м3/час, Мв – весовое значение вредных веществ, выделяющихся в цеху в мг/час, yпом – удельная концентрация загрязняющих веществ в м3/час, yп – концентрация загрязнений из приточного воздуха.
Расчет общеобменной вентиляции производственных помещений не зависит от его площади, здесь важны другие факторы. Математический анализ для конкретного объекта — сложен, в нем нужно учитывать множество данных и переменных, следует пользоваться специальной литературой и таблицами.
Расчет для помещения
Предварительную цену вентилирования зданий всех типов можно узнать на сайте. Инженеры компании провели технический расчет нескольких типовых проектов, выбрали оборудование и составили экономическое обоснование.
Результаты работы были сведены в удобный калькулятор, который функционирует онлайн. Достаточно выбрать тип здания из предложенного списка, площадь объекта от 50 до 10000 м2, тип вентилирования. Цена будет определена за несколько секунд.
Если нужен точный расчет вентиляции помещения, обратитесь к менеджеру компании, который пришлет на объект нашего инженера. Сотрудник ознакомится с особенностями строения, изучит технологические процессы, выяснит параметры воздухообмена для обеспечения работы производственного оборудования (для предприятий и коммерческих зданий). На основании этих данных будет составлена предварительная схема воздухообмена, выбран эффективный набор основных и вспомогательных элементов, разработан тип вентилирования. Экономический расчет послужит основой коммерческого предложения, которое подготовит менеджер и передаст заказчику.
– ответственный и надежный партнер. При комплексном обслуживании мы предлагаем гибкое ценообразование. На сайте проводятся постоянные акции, на которых можно приобрести готовые вентсистемы со скидкой. Наша работа и примененное оборудование сопровождается официальными гарантийными обязательствами.
Производительность и мощность вытяжки
Производительность и мощность — это главные параметры, от которых зависит продуктивная работа вытяжки.
Показатели производительности говорят о том, сколько кубометров воздуха вытяжка способна переместить за час. Средние параметры производительности — от 300 до 600 м³/ч (есть модели менее и более мощные).
Зная параметры помещения, которое должна будет очистить вытяжка, несложно рассчитать потребности в мощности. Современные нормы указывают, что часовая производительность вытяжки должна быть равна
10 — 15 объемам кухни, то есть воздух в помещении должен меняться 10 — 15 раз в час. Для примера возьмем кухню площадью 12 м² и с высотой потолков 3 м. Получаем объем 36 м³. Значит, производительность вытяжки должна быть от 360 до 540 м³/ч. Но это максимально возможные показатели, которые в реальной жизни недостижимы, так как имеется в виду, что вытяжка может работать, будучи не подключенной к вентиляционному каналу. Как только ее подсоединяют к системе вентиляции (что бывает довольно часто), из-за сопротивления воздуха производительность падает. Дополнительно, если воздуховод не идеально прямой, а имеет изгибы, то производительность также уменьшается — один изгиб дает минус 70 м³/ч. Таким образом, с учетом всех потерь на кухне указанного размера понадобится вытяжка мощностью 600-800 м³/ч.
Нормативные документы, регламентирующие расчет вытяжки:
- СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
- СП 54.13330.2016 «Здания жилые многоквартирные».
- ГОСТ 26813-99 «Воздухоочистители для кухонь электрические бытовые».
Для чего нужен расчет площади воздуховодов и фасонных изделий
Вентиляционная коммуникация – это сложная конструкция, которая включает в себя не только трубы, но и большое количество вспомогательных соединительных элементов. Многие потребители перед покупкой и установкой коммуникации интересуются вопросом о том, как найти площадь трубы.
Разнообразные соединительные элементы для вентиляции
Рассмотрим, на какие еще параметры влияет площадь воздуховодов:
- количество транспортируемого воздуха;
- скорость перемещения воздушных масс;
- герметичность;
- уровень шума;
- затраты электроэнергии.
Для определения значений, необходимых для монтажа вентиляции, рекомендуется обратиться к специалистам. Они помогут составить оптимальный проект воздухораспределительной сети, однако, это требует определенных затрат. При желании подсчет материала и другие вычисления можно произвести самостоятельно. Для этого существует несколько способов.
Процесс монтажа воздуховода в помещении
Пошаговая инструкция по определению производительности системы
Схема движения воздуха.
Расчет вентиляции начинается с определения ее главного параметра – производительности. Размерная единица производительности вентиляции – м³/ч. Для того чтобы расчет расхода воздуха был выполнен правильно, вам нужно знать следующую информацию:
- Высоту помещений и их площадь.
- Главное назначение каждой комнаты.
- Среднее количество человек, которые будут одновременно пребывать в комнате.
Чтобы произвести расчет, понадобятся следующие приспособления:
- Рулетка для измерений.
- Бумага и карандаш для записей.
- Калькулятор для вычислений.
Чтобы выполнить расчет, нужно узнать такой параметр, как кратность обмена воздуха за единицу времени. Данное значение устанавливается СНиПом в соответствии с типом помещения. Для жилых, промышленных и административных помещений параметр будет различаться. Также нужно учитывать такие моменты, как количество отопительных приборов и их мощность, среднее число людей.
Для помещений бытового назначения кратность воздухообмена, использующаяся в процессе расчета, составляет 1. При выполнении расчета вентиляции для административных помещений используйте значение воздухообмена, равное 2-3 – в зависимости от конкретных условий. Непосредственно кратность обмена воздуха указывает на то, что, к примеру, в бытовом помещении воздух будет полностью обновляться 1 раз за 1 час, чего более чем достаточно в большинстве случаев.
Расчет производительности требует наличия таких данных, как величина обмена воздуха по кратности и количеству людей. Необходимо будет взять самое большое значение и, уже отталкиваясь от него, подобрать подходящую мощность вытяжной вентиляции. Расчет кратности воздухообмена выполняется по простой формуле. Достаточно умножить площадь помещения на высоту потолка и значение кратности (1 для бытовых, 2 для административных и т.д.).
Схемы вытяжной вентиляции.
Чтобы выполнить расчет обмена воздуха по числу людей, проводится умножение количества воздуха, которое потребляет 1 человек, на число людей в помещении. Что касается объема потребляемого воздуха, то в среднем при минимальной физической активности 1 человек потребляет 20 м³/ч, при средней активности этот показатель поднимается до 40 м³/ч, а при высокой составляет уже 60 м³/ч.
Чтобы было понятнее, можно привести пример расчета для обыкновенной спальни, имеющей площадь, равную 14 м². В спальне находится 2 человека. Потолок имеет высоту 2,5 м. Вполне стандартные условия для простой городской квартиры. В первом случае расчет покажет, что обмен воздуха равняется 14х2,5х1=35 м³/ч. При выполнении расчета по второй схеме вы увидите, что он равен уже 2х20=40 м³/ч. Нужно, как уже отмечалось, брать большее значение. Поэтому конкретно в данном примере расчет будет выполняться по числу людей.
По этим же формулам рассчитывается расход кислорода для всех остальных помещений. В завершение останется сложить все значения, получить общую производительность и выбрать вентиляционное оборудование на основании этих данных.
Стандартные значения производительности систем вентиляции составляют:
- От 100 до 500 м³/ч для обычных жилых квартир.
- От 1000 до 2000 м³/ч для частных домов.
- От 1000 до 10000 м³/ч для помещений промышленного назначения.
Формулы для расчета рабочего давления и сечения воздуховодов
Эти параметры при расчете вентиляции обязательно тщательно рассчитываются, поскольку от них во многом будет зависеть эффективность системы в целом. Для грамотного расчета рабочего давления системы применяются нижеперечисленные показатели:
- Форма конструкций для монтажа системы и их сечение;
- Рабочие характеристики вентилятора;
- Количество переходов.
От сечения труб, которые будут использоваться для монтажа установки будет зависеть скорость перемещения воздушных масс в системе. Рекомендуемые сечения для помещений разных типов приведены в СНиПах. Исчисляя все рассмотренные выше параметры – не торопитесь, поскольку от правильности расчета системы будет зависеть ее продуктивность, качество работы и долговечность.
Расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения
Для того, чтобы сделать проект приточно-вытяжной вентиляции, первым делом определяется источник вредных веществ. Затем высчитывается сколько чистого воздуха необходимо для нормальной работы людей и сколько загрязненного воздуха необходимо вывести из помещения.
Каждое вещество имеет свою концентрацию, и нормы содержания их в воздухе тоже различны. Поэтому расчеты делаются для каждого вещества в отдельности, а результаты потом суммируются. Для создания правильного воздушного баланса необходимо учитывать количество вредных веществ и локальных отсосов, чтобы сделать расчет и определить, сколько необходимо чистого воздуха.
Различают четыре схемы воздухообмена приточно-вытяжной вентиляции на производстве: сверху-вниз, сверху-вверх, снизу-вверх, снизу-вниз.
Расчет производится по формуле:
Кр=G/V,
- где Кр — кратность воздухообмена,
- G — единица времени (час),
- V -объем помещения.
Правильный расчет необходим, чтобы потоки воздуха не попадали в смежные помещения и не удалялись оттуда. Также устройство, подающее свежий воздух, должно располагаться со стороны оборудования, чтобы вредные вещества или пары не попадали на людей. Все эти моменты должны быть учтены.
Если при производственном процессе выделяются вредные вещества тяжелее воздуха, то необходимо использовать комбинированные схемы воздухообмена, при которых 60% вредных веществ будет удаляться из нижней зоны, а 40% — из верхней.
Выводящей излишки тепла и вредные испарения
Это наиболее сложный расчет, потому что надо брать в расчет несколько факторов, и вредные вещества могут быть распределены на большой площади. Рассчитывается количество вредных веществ по следующей формуле:
L=Мв/(упом-уп),
- где L — необходимое количество свежего воздуха,
- Мв — масса выделяемого вредного вещества (мг/ч),
- упом — удельная концентрация вещества (мг/м3),
- уп — концентрация этого вещества в воздухе, поступающем через систему вентиляции.
При выделении нескольких видов разных веществ, расчет делается для каждого отдельно, а потом суммируется.
Системы, нормализующей уровень влажности
Для этого расчета сначала необходимо определить все источники образования влаги. Влага может образоваться:
- при кипении жидкости,
- при испарении из открытых емкостей,
- утечки влаги из аппаратов.
Суммируя выделение влаги из всех источников, составляется расчет для системы воздухообмена, нормализующего уровень влажности. Это делается для создания нормальных условий труда и соблюдения санитарно-гигиенических норм.
Формула для воздухообмена:
L=G/(Dyx-Dnp)
- Где Dух=MухJух,
- а Dпр=MпрJпр.
- Jух и Jпр — относительные влажности уходящего и приточного воздуха,
- Mух и Mпр — массы водяных паров, находящихся в уходящем и приточном воздухе при полном его насыщении и соответствующей температуре.
Вентиляции при высокой концентрации людей
Данный расчет наиболее прост, так как здесь отсутствуют расчеты при выделении вредных веществ, и берутся в расчет только выделения от жизнедеятельности людей. Присутствие чистого воздуха обеспечит высокую производительность труда, соблюдение санитарных норм, чистоту технологического процесса.
Для вычисления необходимого объема чистого воздуха, используют следующую формулу:
L=Nm,
- где L необходимое количество воздуха (м3/ч),
- N количество работающих людей в данном помещении, m – воздух, необходимый для дыхания одного человека в час.
По санитарным нормам, расход чистого воздуха на одного человека составляет 30 м3 в час, если помещение проветривается, если же нет, то эта норма удваивается.
Выясняем воздухообмен по числу жильцов
Приложение «К» СП 60.13330.2012 предписывает производить расчёт вентиляции помещения по простейшей формуле:
Расшифруем обозначения представленной формулы:
- L – искомая величина притока (вытяжки), м³/ч;
- m – объем воздушной чистой смеси в расчете на 1 чел., указанный в таблице Приложения «К», м³/ч;
- N – количество людей, постоянно находящихся в рассматриваемой комнате 2 часа в день и более.
Очередной пример. Резонно предположить, что в той же гостиной одноэтажного дома два члена семьи пребывают длительное время. Учитывая, что проветривание организовано и на каждого жильца приходится свыше 20 квадратов площади, параметр m принимается равным 30 м³/ч. Считаем количество притока: L = 30 х 2 = 60 м³/ч.
Результаты подсчетов лучше сразу нанести на планировку этажа здания
Если количество проживающих в квартире настолько велико, что каждому человеку отведено меньше 20 м² (в среднем), то представленную выше формулу использовать нельзя. Правила указывают: в данном случае площадь гостиной и других комнат следует умножить на 3 м³/ч. Поскольку общая квадратура жилища равна 91.5 м², расчетный объем вентиляционного воздуха составит 91.5 х 3 = 274.5 м³/ч.
В просторных залах с высокими потолками (от 3 м) обновление атмосферы считается двумя способами:
- Если в помещении часто пребывает большое число людей, вычисляйте кубатуру подаваемого воздуха по удельному показателю 30 м³/ч на 1 чел.
- Когда количество посетителей постоянно меняется, вводится понятие обслуживаемой зоны высотой 2 метра от пола. Определяете объем этого пространства (умножьте площадь на 2) и обеспечиваете требуемую нормами кратность, как описано в предыдущем разделе.
Расчет воздуховодов
Расчет воздуховодов вентиляции является одним из важнейших этапов проектирования системы подачи воздуха. Перед тем как приступить к непосредственному подбору площади сечения проводов, необходимо определить производительность вентиляции по воздуху.
Воздуховоды из пластика — это качественный и надёжный товар с длительным эксплуатационным сроком
Расчет производительности по воздуху системы вентиляции
Для начала необходим план объекта, на котором указаны площади и назначение всех комнат. Подача воздуха предусматривается только в те помещения, в которых люди находятся длительное время (гостиная, спальня, кабинет). Не подается воздух в коридоры, поскольку попадает туда из жилых комнат, а далее – в кухни и санузлы. Оттуда воздушный поток выводится через вытяжную вентиляцию. Такая схема предотвращает распространение неприятных запахов по дому или квартире.
Количество подаваемого воздуха для каждого типа жилого помещения рассчитывается с использованием МГСН 3.01.01. и СНиП 41-01-2003. Стандартным объемом на 1 человека в каждой комнате является 60 м?/ч. Для спальни эта цифра может быть уменьшена в 2 раза до 30 м?/ч
Также стоит отметить, что при расчете принимают во внимание только люди, длительно находящихся в помещении
Следующим этапом является расчет воздухообмена по кратности. Кратность показывает, сколько раз в час происходит полное обновление воздуха в помещении. Минимальным значением является единица. Это значение предотвращает застой атмосферы в комнатах.
Перед монтажом труб системы вентиляции производятся необходимые замеры и составляется технический проект
Исходя из вышесказанного, для определения расхода воздуха требуется вычислить два параметра воздухообмена: по кратности и по количеству людей, из которых выбирается большее значение.
Расчет по количеству людей:
L = N х Lnorm, где
L – мощность приточной вентиляции, м?/ч;
N – число людей;
Lnorm – нормированное значение расхода воздуха на человека (типовое – 60 м?/ч, в состоянии сна – 30 м?/ч).
Расчет по кратности воздухообмена:
L = b х S х H, где
L – мощность приточной вентиляции, м?/ч;
b – кратность воздуха (жилые помещения – от 1 до 2, офисы – от 2 до 3);
S – площадь помещения, м?;
H – вертикальные размеры помещения (высота), м?.
После расчета воздухообмена для каждого помещения полученные значения суммируются для каждого метода. Большее и будет требуемой производительностью вентиляции. Например, типичными значениями являются:
- комнаты и квартиры – 100-500 м?/ч;
- коттеджи – 500-2000 м?/ч;
- офисы – 1000-10000 м?/ч
Шланги для системы вентиляции имеют лёгкий вес и высокие параметры гибкости
Методика расчета сечения воздуховодов
Для расчета площади воздуховодов необходимо знать объем воздуха, который должен по ним протекать за промежуток времени (согласно предыдущему этапу расчета) и максимальную скорость потока. Расчетные значения сечения снижаются с увеличением скорости прохождения воздуха, однако при этом возрастает уровень шума. На практике, для коттеджей и квартир значение скорости выбирается в пределах 3-4 м/c.
Стоит отметить, что использовать низкоскоростные проводы с большими размерами не всегда представляется возможным ввиду сложности размещения в запотолочном пространстве. Уменьшить высоту конструкции можно используя прямоугольные воздуховоды, имеющие при аналогичной площади сечения меньшие габариты, по сравнению с круглой формой. Однако монтировать круглые гибкие каналы быстрее и легче.
Компьютерное моделирование внутренних инженерных сетей вентиляции
Расчет площади воздуховода производится по формуле:
Sc = L х 2,778 / V, где
Sc – расчетный размер сечения провода, см?;
L – расход воздуха, м?/ч;
V – скорость воздуха в проводе, м/с;
2,778 – константа для пересчета различных размерностей.
Расчет фактической поперечной площади воздуховода круглого сечения производится по формуле:
Расчет фактической площади пластиковых воздуховодов прямоугольного сечения производится по формуле:
S = A х B / 100, где
S – площадь воздуховода фактическая, см?;
A и B – поперечные размеры воздуховода прямоугольного сечения, мм.
От того, насколько верно будет рассчитана система вентиляции, зависит качество оттока загрязнённого воздуха
Расчеты начинают с магистрального канала и проводят для каждой ветки. Скорость воздуха в главном канале может быть увеличена до 6-8 м/c. Следует добавить, что в бытовых вентиляционных системах, как правило, применяют круглые каналы диаметром 100-250 мм или с аналогичной площадью сечения прямоугольные. Очень удобно использовать для выбора пластиковых воздуховодов для вентиляции каталоги Вентс.
Категории помещений по пожарной безопасности
монтаж вентиляции ангараKONICA MINOLTA DIGITAL CAMERA
Помещения любого назначения: производственные, складские, жилые или общественные делятся на категории по вентиляции и пожарной безопасности:
- А – повышенная опасность взрывов, возгораний. Здания, в которых используются или выделяются легковоспламеняющиеся газы и субстанции или вещества, которые при контакте с воздухом (водой) могут загораться или взрываться с температурой вспышки до 28 градусов;
- Б – опасность возгораний или взрывов. Здания, в атмосфере которых присутствуют пыль или пар, легко воспламеняющиеся и имеющие температуру вспышки выше 28 градусов;
- В1 – В4 – опасность возгораний. Здания, в которых выделяются или присутствуют жидкости, твердые или летучие вещества, трудно воспламеняющиеся при контакте с воздухом, водой или иными веществами;
- Г – умеренная опасность возгораний. Помещения, в которых присутствуют вещества в нагретом или расплавленном виде, выделяется обилие тепла, пламени. А также используемые в виде топлива или утилизируемые методом сжигания вещества;
- Д – слабая вероятность возгораний. Здания, в которых присутствуют не воспламеняющиеся вещества при температуре окружающей среды.
Создавая вентиляцию складских или производственных помещений, единую систему предусматривают в следующих случаях:
- для жилых домов;
- для административных зданий, бытовых, общественных или промышленных помещений с категорией по вентиляции Д;
- промышленных с категорией помещений по вентиляции Б или А, занимающих до 3 этажей;
- промышленных с единственной категорией Д, Г или В;
- складских, занимающих до 3 этажей, имеющих категорию В, А или Б.
Определение потерь давления после расчета площади воздуховодов
После расчета площади труб, скорости воздуха и сопротивления в инженерной конструкции появляется возможность несложного вычисления потерь давления. Этот показатель влияет на выбор мощности вентилятора. Исчисляется он в паскалях (Па). Для его расчета можно воспользоваться следующей формулой:
P = R х L + Ei х V2 х Y/2, где:
R – удельное снижение давления из-за трения, возникающего в процессе взаимодействия воздушных потоков со стенками канала (Па/м);
L – длина участка воздушно-транспортной коммуникации (м);
V – скорость движения воздушных масс в том месте системы, для которого производится расчет (м/с);
Y – плотность воздуха (кг/м³);
Ei – числовой показатель местных потерь давления в сумме.
Потерю давления на трение (R) можно без труда определить, воспользовавшись профильной справочной литературой. Коэффициент Ei находится в прямой зависимости от характеристик участка, для которого производится вычисление.
Пример установки системы вентиляции в помещении
Вычисляем диаметры вентканалов
Дальнейшие расчеты несколько сложнее, поэтому каждый этап мы сопроводим примерами вычислений. Результатом станет диаметр и высота вентиляционных шахт нашего одноэтажного здания.
Весь объем вытяжного воздуха мы распределили на 3 канала: 100 м. куб. принудительно удаляет вытяжка на кухне в период включения плиты, оставшийся 271 кубометр уходит по двум одинаковым шахтам естественным образом. Расход через 1 воздуховод получится 271 / 2 = 135.5 м³/ч. Площадь сечения трубы определяется по формуле:
- F – площадь поперечного сечения вентканала, м²;
- L – расход вытяжки через шахту, м³/ч;
- ʋ — скорость движения потока, м/с.
Как рассчитать сечение и диаметр одной трубы в примере:
- Находим размер поперечника в квадратных метрах F = 135.5 / 3600 х 1 = 0.0378 м².
- Из школьной формулы площади круга определяем диаметр канала D = 0.22 м. Выбираем ближайший больший воздуховод из стандартного ряда – Ø225 мм.
- Если речь идет о заложенной внутрь стены кирпичной шахте, то под найденное сечение подойдет размер вентканала 140 х 270 мм (удачное совпадение, F = 0.0378 м. кв.).
Вычисление воздухообмена
Специалисты используют две основные схемы:
- По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
- Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».
Способ №1
Единица измерения — м3/ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:
L=K ×V(м3/ч); L=Z ×n (м3/ч), где
K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;V – объём помещения, м3;Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,n – количество единиц измерения.
Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.
Таблица выбора размеров вентиляционных решёток
Способ №2
При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:
где ΣQ — сумма тепловыделений от всех источников, Вт;с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;tnp — температура воздуха, направленного на приточку,°С;Температура воздуха, направленного на вытяжку:
где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне,0С;ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0С/м;Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.
Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:
где G – объём влаги, кг/ч;dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.
Существует несколько случаев, более подробно описанных в нормативной документации, когда требуемые воздухообмен определяется по кратности:
L=k×V, где
k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;V — объём помещения, м3.
Расчёт сечения
Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м2. Её можно посчитать по формуле:
где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.
Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.
Расчёт потерь давления
Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:
где ג – сопротивление трению, определяется, как:
Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:
где a,b – размеры сторон канала, м.
Мощность напора и двигателя
Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое Pд на выходе.
H = P + Pд.
Мощность электрического двигателя вентилятора:
Подбор калорифера
Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:
- Qв – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
- Fk – определение поверхности нагрева для калорифера.
Расчёт гравитационного давления
Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.
Расчет сечения воздуховодов методом допустимых скоростей
Расчет сечения воздуховода вентиляции методом допустимых скоростей базируется на нормированной максимальной скорости. Скорость выбирается для каждого типа помещения и участка воздуховода в зависимости от рекомендуемых значений. Для каждого типа здания существуют максимально допустимые скорости в магистральных воздуховодах и ответвлениях, выше которых использование системы затруднено из-за шума и сильных потерь давления.
Рис. 1 (Схема сети для расчета)
В любом случае, перед началом расчета необходимо составить план системы. Для начала необходимо рассчитать требуемое количество воздуха, которое нужно подать и удалить из помещения. На этом расчете будет базироваться дальнейшая работа.
Сам процесс расчета сечения методом допустимых скоростей упрощенно состоит из таких этапов:
- Создается схема воздуховодов, на которой отмечаются участки и расчетное количество воздуха, которое будет по ним транспортироваться. Лучше на ней же указать все решетки, диффузоры, изменения сечения, повороты и клапаны.
- По подобранной максимальной скорости и количеству воздуха рассчитывается сечение воздуховода, его диаметр или размер сторон прямоугольника.
- После того, как известны все параметры системы, можно подобрать вентилятор необходимой производительности и напора. Подбор вентилятора базируется на расчете падения давления в сети. Это существенно сложнее, чем просто подобрать сечение воздуховода на каждом участке. Этот вопрос мы рассмотрим в общих чертах. Так как иногда просто подбирают вентилятор с небольшим запасом.
Для расчета необходимо знать параметры максимальной скорости воздуха. Их берут из справочников и нормативной литературы. В таблице приведены значения для некоторых зданий и участков системы.
Нормативная скорость
| Тип здания | Скорость в магистралях, м/с | Скорость в ответвлениях, м/с |
| Производство | до 11,0 | до 9,0 |
| Общественные | до 6,0 | до 5,0 |
| Жилые | до 5,0 | до 4,0 |
Значения приблизительные, но позволяют создать систему с минимальным уровнем шума.
Рис, 2 (Номограмма круглого жестяного воздуховода)
Как использовать этих значения? Их необходимо подставить в формулу или использовать номограммы (схемы) для разных форм и типов воздуховодов.
Номограммы обычно даются в нормативной литературе или в инструкции и описании воздуховодов конкретного производителя. Например, такими схемами комплектуются все гибкие воздуховоды. Для труб из жести данные можно найти в документах и на сайте производителя.
В принципе, можно не использовать номограмму, а найти требуемую площадь сечения, исходя из скорости воздуха. А площади подобрать по диаметру или ширине и длине прямоугольного сечения.
Пример
Рассмотрим пример. На рисунке приведена номограмма для круглого воздуховода из жести. Номограмма полезна еще и тем, что на ней можно уточнить потери давления на участке воздуховода при заданной скорости. Эти данные потребуются в дальнейшем для подбора вентилятора.
Итак, какой воздуховод подобрать на участке сети (ответвлении) от решетки до магистрали, по которому будет прокачиваться 100 м³/ч? На номограмме находим пересечения заданного количества воздуха с линией максимальной скорости для ответвления 4 м/с. Также недалеко от этой точки находим ближайший (больший) диаметр. Это труба диаметром 100 мм.
Таким же образом находим сечение для каждого участка. Все подобрано. Теперь осталось провести подбор вентилятора и расчет воздуховодов и фасонных частей (если это необходимо для производства).
