Výpočet ventilačního systému a jeho jednotlivých prvků: plocha, průměry potrubí, parametry ohřívačů a difuzorů

každá budova potřebuje větrání
každá budova potřebuje větrání

Přestože existuje mnoho programů pro výpočet ventilace, mnoho parametrů je stále určováno starým způsobem pomocí vzorců. Výpočet zátěže na větrání, plochu, výkon a parametry jednotlivých prvků se provádí po sestavení schématu a rozdělení zařízení.

To je obtížný úkol, který mohou dělat pouze profesionálové. Ale pokud potřebujete vypočítat oblast některých větracích prvků nebo průřez potrubí pro malou chatku, můžete ji opravdu zvládnout sami.

Výpočet výměny vzduchu

pohyb vzduchu proudí různými ventilačními schématy
pohyb vzduchu proudí různými ventilačními schématy

Pokud v místnosti nejsou toxické emise nebo pokud je jejich objem v přijatelných mezích, vypočítá se výměna vzduchu nebo ventilace podle vzorce:

R=n * R1,

tadyR1 - potřebu vzduchu jednoho zaměstnance v metrech krychlových \ hodinu,n - počet stálých zaměstnanců v místnosti.

Pokud je objem místnosti na zaměstnance více než 40 metrů krychlových a přirozené větrání, nemusíte počítat výměnu vzduchu.

Pro prostory pro domácí, sanitární a užitkové účely je výpočet větrání nebezpečím založen na schválených normách frekvence výměny vzduchu:

  • pro kancelářské budovy (digestoře) - 1,5;
  • haly (dávající) - 2;
  • konferenční místnosti až pro 100 osob s kapacitou (pro zásobování a odsávání) - 3;
  • salónky: přítok 5, odsávací digestoř 4.

Pro průmyslové prostory, ve kterých jsou nebezpečné látky neustále nebo pravidelně vypouštěny do vzduchu, se ventilace počítá podle nebezpečí.

Nebezpečná výměna vzduchu (páry a plyny) je určena vzorcem:

Q=K\(k2-k1),

tadyNA - množství páry nebo plynu, které se objevuje v budově, v mg \ h,k2 - obsah páry nebo plynu ve výtoku, obvykle se hodnota rovná MPC,k1 - obsah plynu nebo páry v přívodu.

Koncentrace škodlivých látek v přítoku je povolena až do 1 \ MPC.

Pro místnosti s přebytečným teplem se výměna vzduchu počítá podle vzorce:

Q=GchatyC(tyxtn),

tadyGizb - přebytečné teplo vytékající se měří ve wattech,s - měrná tepelná kapacita podle hmotnosti, s = 1 kJ,tyx - teplota vzduchu odebraného z místnosti,tn - vstupní teplota.

Výpočet tepelného zatížení

schéma tepelného zatížení z obecné ventilace
schéma tepelného zatížení z obecné ventilace

Výpočet tepelné zátěže na větrání se provádí podle vzorce:

Qin = PROTIn * k * str * CR (tbn - tnro)

ve vzorci pro výpočet tepelné zátěže na větrání - vnější objem konstrukce v metrech krychlových,k - rychlost výměny vzduchu,tvn - teplota v budově je průměrná ve stupních Celsia,tnro - teplota venkovního vzduchu používaná při výpočtech vytápění ve stupních Celsia,R - hustota vzduchu v kg \ m 3,St - tepelná kapacita vzduchu v kJ \ m 3.

Pokud je teplota vzduchu nižší tnro rychlost výměny vzduchu je snížena a rychlost spotřeby tepla je považována za stejnou Qvkonstantní hodnota.

Pokud při výpočtu tepelného zatížení ventilace není možné snížit rychlost výměny vzduchu, je spotřeba tepla vypočtena podle teploty topení.

Spotřeba tepla na větrání

Měrná roční spotřeba tepla pro ventilaci se vypočítá takto:

Q = [Qo - (Qb + Qs) * n * E] * b * (1-E),

ve vzorci pro výpočet spotřeby tepla pro větráníQo - celková tepelná ztráta budovy během topného období,Qb - příkon tepla v domácnosti,Qs - přívod tepla z vnějšku (slunce),n - koeficient tepelné setrvačnosti stěn a podlah,E - redukční faktor.Pro jednotlivé topné systémy 0,15pro centrální 0,1b - koeficient tepelné ztráty:

  • 1,11 - pro věže;
  • 1,13 - u budov s více sekcemi a více vchody;
  • 1,07 - pro budovy s teplými podkrovími a suterény.

Výpočet průměru potrubí

vzduchové kanály různých průměrů a tvarů profilů
vzduchové kanály různých průměrů a tvarů profilů

Průměry a řezy ventilačních kanálů se počítají po sestavení celkového schématu systému. Při výpočtu průměrů ventilačních potrubí se berou v úvahu tyto ukazatele:

  • Objem vzduchu (přívod nebo odvod), která musí procházet potrubím po určitou dobu, krychlový metr \ h;
  • Rychlost vzduchu Pokud je při výpočtu větracích trubek podceňována rychlost proudění, budou instalovány vzduchové potrubí příliš velké sekce, což způsobuje další náklady. Nadměrná rychlost vede ke vzniku vibrací, ke zvýšení aerodynamického hukotu a ke zvýšení výkonu zařízení. Rychlost pohybu na přítoku je 1,5-8 m / s, liší se v závislosti na místě;
  • Materiál ventilační trubky. Při výpočtu průměru ovlivňuje tento indikátor odpor stěn. Například nejvyšší odolnost je zajištěna černou ocelí s drsnými stěnami. Odhadovaný průměr ventilačního potrubí bude proto muset být ve srovnání s normami pro plasty nebo nerezové oceli mírně zvýšen.
Druh pozemku Průtok, m \ s
Potrubí potrubí 6 až 8
Boční vrstvení 4 až 5
Rozvodné potrubí 1,5 až 2
Horní přívody vzduchu 1 až 3
Kukly 1,5 až 3

stůl 1. Optimální rychlost vzduchu ve větracích trubkách.

Je-li známa kapacita budoucích potrubí, lze průřez ventilačního potrubí vypočítat:

S=R\3600proti,

tadyproti - rychlost vzduchu v m \ s,R - spotřeba vzduchu, krychlové metry \ h.

Číslo 3600 je časový koeficient.

Znáte-li průřezovou plochu, můžete vypočítat průměr kruhového vzduchotechnického potrubí:

12

tady:D - průměr ventilačního potrubí, m.

Je-li třeba vypočítat průměr větrací trubky pravoúhlého průřezu, jsou její ukazatele vybírány na základě získané plochy průřezu kulaté trubky.

Výpočet plochy ventilačních prvků

Výpočet větrací plochy je nezbytný, pokud jsou prvky vyrobeny z plechu a je nutné určit množství a náklady na materiál.

Oblast ventilace je počítána pomocí elektronických kalkulaček nebo speciálních programů, z nichž mnohé lze nalézt na internetu.

Dáme několik tabulkových hodnot nejoblíbenějších větracích prvků.

Průměr mm Délka m
1 1,5 2 2,5
100 0,3 0,5 0,6 0,8
125 0,4 0,6 0,8 1
160 0,5 0,8 1 1,3
200 0,6 0,9 1,3 1,6
250 0,8 1,2 1,6 2
280 0,9 1,3 1,8 2,2
315 1 1,5 2 2,5

tabulka 2. Oblast přímých kulatých potrubí.

Hodnota plochy v m2. v průsečíku vodorovných a svislých stehů.

Průměr mm Úhel
15 30 45 60 90
100 0,04 0,05 0,06 0,06 0,08
125 0,05 0,06 0,08 0,09 0,12
160 0,07 0,09 0,11 0,13 0,18
200 0,1 0,13 0,16 0,19 0,26
250 0,13 0,18 0,23 0,28 0,39
280 0,15 0,22 0,28 0,35 0,47
315 0,18 0,26 0,34 0,42 0,59

Tabulka 3. Výpočet plochy větví a polovětví kruhového průřezu.

Výpočet difuzorů a mřížek

difuzor v průmyslovém větrání
difuzor v průmyslovém větrání

Difuzory se používají k přivádění nebo odvádění vzduchu z místnosti. Čistota a teplota vzduchu v každém rohu místnosti závisí na správném výpočtu počtu a umístění ventilačních difuzorů. Pokud instalujete více difuzérů, tlak v systému se zvýší a rychlost klesne.

Počet ventilačních difuzorů se počítá takto:

N=R\(2820 * proti * D * D),

tadyR - propustnost v metrech krychlových \ hodinu,proti - rychlost vzduchu, m \ s,D - průměr jednoho difuzéru v metrech.

Počet větracích mřížek lze vypočítat podle vzorce:

N=R\(3600 * proti * S),

tadyR - spotřeba vzduchu v metrech krychlových \ hodinu,proti - rychlost vzduchu v systému, m \ s,S - průřezová plocha jedné mříže, m2

Výpočet kanálového topení

elektrický ohřívač potrubí
elektrický ohřívač potrubí

Výpočet elektrického ventilačního ohřívače je následující:

P=proti * 0,36 * ∆T

tadyproti - objem vzduchu procházejícího topným tělesem v metrech krychlových za hodinu,∆T - rozdíl mezi teplotou vzduchu venku a uvnitř, který musí být poskytován topnému tělesu.

Tento ukazatel se pohybuje mezi 10 - 20, přesnou hodnotu nastavuje klient.

Výpočet ohřívače pro ventilaci začíná výpočtem čelního průřezu:

Af =R * str\3600 * Vp,

tadyR - objem vstupního toku, krychlových metrů \ h,str - hustota atmosférického vzduchu, kg / m3,Vp - hmotnost vzduchu v místě.

Velikost průřezu je nezbytná pro stanovení rozměrů ventilačního ohřívače. Pokud je podle výpočtu plocha průřezu příliš velká, je nutné zvážit možnost z kaskády výměníků tepla s celkovou konstrukční plochou.

Index hmotnostní rychlosti se určuje přes čelní plochu tepelných výměníků:

Vp=R * str\3600 * Af.fact

Pro další výpočet ventilačního ohřívače určujeme množství tepla potřebného pro ohřev proudu vzduchu:

Q=0,278 * W * C (TP-Ty)

tadyW - spotřeba teplého vzduchu, kg \ hod.,Tp - teplota přiváděného vzduchu, stupně Celsia,Tu - teplota venkovního vzduchu, stupně Celsia,C - měrné teplo vzduchu, konstantní hodnota 1,005.

Protože v napájecích systémech jsou ventilátory umístěny před výměníkem tepla, počítáme proud teplého vzduchu následujícím způsobem:

W=R * s

Při výpočtu větracího topení byste měli určit topnou plochu:

APN = 1,2Q\k(TSvatý-Ts.v)

tadyk - koeficient návratu tepla výměníkem tepla,Ts.t - průměrná teplota chladicí kapaliny ve stupních Celsia,Ts.v - průměrná teplota přítoku,1,2 - koeficient chlazení.

Výpočet ventilace výtlaku

proudění vzduchu během ventilace výtlaku
proudění vzduchu během ventilace výtlaku

Při přemístění ventilace v místnosti jsou k dispozici vypočtené vzestupné proudy vzduchu v místech zvýšené produkce tepla. Chladný, čistý vzduch je dodáván zespodu, který postupně stoupá a je odváděn do horní části místnosti spolu s přebytečným teplem nebo vlhkostí.

Při správném výpočtu je přemístění větrání mnohem účinnější než míchání v místnostech následujících typů:

  • haly pro návštěvníky ve veřejných stravovacích zařízeních;
  • konferenční místnosti;
  • všechny haly s vysokými stropy;
  • studentské publikum.

Vypočítaná ventilace se vytlačí méně efektivně, pokud

  • stropy pod 2 m 30 cm;
  • hlavním problémem v místnosti je zvýšená tvorba tepla;
  • v místnostech s nízkými stropy je nutné snížit teplotu;
  • výkonné vzduchové víření v hale;
  • teplota škodlivých látek je nižší než teplota vzduchu v místnosti.

Vypouštěcí ventilace se počítá na základě skutečnosti, že tepelné zatížení v místnosti je 65 - 70 W \ m2, při průtoku až 50 litrů na kubický metr vzduchu za hodinu. Když je tepelné zatížení vyšší a průtok je nižší, je nutné uspořádat směšovací systém kombinovaný s chlazením shora.

Video vám řekne o kompaktní vzduchotechnické jednotce pracující na principu přemístění:

Topení

Větrání

Kanalizace