Содержание
Онлайн расчёт воздуховодов
1. Расчёт ПРЯМЫХ УЧАСТКОВ прямоугольных воздуховодов
Высота, А (мм)
Ширина, В (мм)
Длина участка, L (м)
Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2
Тип металлаОц. стальНерж.сталь
Тип соединительных элементов на торцеШинаРейкаНет
Вес элемента, кг
Площадь поверхности, м.кв
Количество элементов
Стоимость элемента, руб
Экспорт в спецификацию
Запись
2. Расчёт ПРЯМЫХ УЧАСТКОВ круглых воздуховодов
Диаметр воздуховода, D (мм)
Длина участка, L (м)
Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2
Тип металлаОц. стальНерж.сталь
Тип соединительных элементов на торцеФланецНиппельНет
Вес элемента, кг
Площадь поверхности, м.кв
Количество элементов
Стоимость элемента, руб
Экспорт в спецификацию
Запись
3. Расчёт ОТВОДА для прямоугольных воздуховодов
Высота, А (мм)
Ширина, B (мм)
Угол поворота, α (°)904530
Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2
Тип металлаОц. стальНерж.сталь
Тип соединительных элементов на торцеШинаРейкаНет
Вес элемента, кг
Площадь поверхности, м.кв
Количество элементов
Стоимость элемента, руб
Экспорт в спецификацию
Запись
4. Расчёт ОТВОДА для круглого воздуховода
Диаметр воздуховода, D (мм)
Угол поворота, α (°)904530
Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2
Тип металлаОц. стальНерж.сталь
Тип соединительных элементов на торцеФланецНиппельНет
Вес элемента, кг
Площадь поверхности, м.кв
Количество элементов
Стоимость элемента, руб
Экспорт в спецификацию
Запись
5. Расчёт ПЕРЕХОДА СЕЧЕНИЯ для прямоугольного воздуховода
Высота начальная, А (мм)
Ширина начальная, B (мм)
Высота конечная, a (мм)
Ширина конечная, b (мм)
Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2
Тип металлаОц. стальНерж.сталь
Тип соединительных элементов на торцеШинаРейкаНет
Вес элемента, кг
Площадь поверхности, м.кв
Количество элементов
Стоимость элемента, руб
Экспорт в спецификацию
Запись
6. Расчёт ПЕРЕХОДА СЕЧЕНИЯ для круглого воздуховода
Диаметр начальный, D (мм)
Диаметр конечный, d (мм)
Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2
Тип металлаОц. стальНерж.сталь
Тип соединительных элементов на торцеФланецНиппельНет
Вес элемента, кг
Площадь поверхности, м.кв
Количество элементов
Стоимость элемента, руб
Экспорт в спецификацию
Запись
7. Расчёт ПЕРЕХОДА с круглого на прямоугольное сечение
Высота начальная, А (мм)
Ширина начальная, B (мм)
Диаметр конечный, D (мм)
Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2
Тип металлаОц. стальНерж.сталь
Тип соединительных элементов на торцеШина-ФланецРейка-НиппельНет
Вес элемента, кг
Площадь поверхности, м.кв
Количество элементов
Стоимость элемента, руб
Экспорт в спецификацию
Запись
8. Расчёт ТРОЙНИКА для прямоугольного воздуховода
Высота главного воздуховода, А (мм)
Ширина главного воздуховода, B (мм)
Высота врезки, a (мм)
Ширина врезки, b (мм)
Угол врезки, α (°)9045
Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2
Тип металлаОц. стальНерж.сталь
Тип соединительных элементов на торцеШинаРейкаНет
Вес элемента, кг
Площадь поверхности, м.кв
Количество элементов
Стоимость элемента, руб
Экспорт в спецификацию
Запись
9. Расчёт ТРОЙНИКА для круглого воздуховода
Диаметр главного воздуховода, D (мм)
Диаметр врезки, d (мм)
Толщина металла, t (мм)0,40,50,550,60,70,80,91,01,2
Тип металлаОц. стальНерж.сталь
Тип соединительных элементов на торцеФланецНиппельНет
Вес элемента, кг
Площадь поверхности, м.кв
Количество элементов
Стоимость элемента, руб
Экспорт в спецификацию
Запись
Калькулятор эквивалентного диаметра | ВЕНТА
Эквивалентный диаметр — диаметр круглого воздуховода, в котором потеря давления на трение при одинаковой длине равна его потере в прямоугольном воздуховоде.
Эквивалентный диаметр прямоугольного воздуховода
Эквивалентный диаметр прямоугольного воздуховода можно вычислить по формуле
de = 1.30 x ((a x b)0.625) / (a + b)0.25) (1)
где
de = эквивалентный диаметр (мм)
a = длина стороны A (мм)
b = длина стороны B (мм)
Эквивалентный диаметр — de (мм) | |||||||||||||||
Сторона воздуховода A мм. | Сторона воздуховода — B (мм.) | ||||||||||||||
100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 400 | 500 | 600 | 800 | 1000 | 1200 | 1400 | 1600 | 1800 | 2000 | |
100 | 109 | 133 | 152 | 168 | 183 | 207 | 227 | ||||||||
150 | 133 | 164 | 189 | 210 | 229 | 261 | 287 | 310 | |||||||
200 | 152 | 189 | 219 | 244 | 266 | 305 | 337 | 365 | |||||||
250 | 168 | 210 | 246 | 273 | 299 | 343 | 381 | 414 | 470 | ||||||
300 | 183 | 229 | 266 | 299 | 328 | 378 | 420 | 457 | 520 | 574 | |||||
400 | 207 | 260 | 305 | 343 | 378 | 437 | 488 | 531 | 609 | 674 | 731 | ||||
500 | 227 | 287 | 337 | 381 | 420 | 488 | 547 | 598 | 687 | 762 | 827 | 886 | |||
600 | 310 | 365 | 414 | 457 | 531 | 598 | 656 | 755 | 840 | 914 | 980 | 1041 | |||
800 | 414 | 470 | 520 | 609 | 687 | 755 | 875 | 976 | 1066 | 1146 | 1219 | 1286 | |||
1000 | 517 | 574 | 674 | 762 | 840 | 976 | 1093 | 1196 | 1289 | 1373 | 1451 | 1523 | |||
1200 | 620 | 731 | 827 | 914 | 1066 | 1196 | 1312 | 1416 | 1511 | 1598 | 1680 | ||||
1400 | 781 | 886 | 980 | 1146 | 1289 | 1416 | 1530 | 1635 | 1732 | 1822 | |||||
1600 | 939 | 1041 | 1219 | 1373 | 1511 | 1635 | 1749 | 1854 | 1952 | ||||||
1800 | 1096 | 1286 | 1451 | 1598 | 1732 | 1854 | 1968 | 2073 | |||||||
2000 | 1523 | 1680 | 1822 | 1952 | 2073 | 2186 |
Эквивалентный диаметр овального воздуховода
Эквивалентный диаметр овального воздуховода можно вычислить по формуле
de = 1.55 A0.625/P0.2 (2)
где
A = площадь поперечного сечения овального воздуховода (м2)
P = периметр овального воздуховода (м)
Площадь поперечного сечения овального воздуховода можно вычислить по формуле
A = (π b2/4) + b(a — b) (2a)
где
a = большая сторона овального воздуховода (м)
b = меньшая сторона овального воздуховода (м)
Периметр овального воздуховода можно вычислить по формуле
P = π b + 2(a — b) (2b)
Воздуховоды перевод мп в м2 калькулятор
Прямой участок воздуховода Круглое сечение:
Прямоугольное сечение:
Отвод Круглое сечение:
Прямоугольное сечение:
Переход Круглое на круглое:
Прямоугольное на прямоугольное:
Круглое на прямоугольное:
Врезка Прямая круглая:
Прямая прямоугольная:
Воротник круглая:
Воротник прямоугольная:
Тройник Круглое на круглое:
Круглое на прямоугольное:
Прямоугольное на круглое:
Прямоугольное на прямоугольное:
Заглушка Круглое сечение:
Прямоугольное сечение:
Утка прямоугольного сечения в 1-ой плоскости:
в 2-х плоскостях:
Вытяжные зонты над оборудованием Островной тип:
Пристенный тип:
Комплексные поставки вентиляционного оборудования и комплектующих
г.Астрахань:
+7 (851) 229-8014
г.Волгоград:
+7 (844) 260-0896
г.Воронеж:
+7 (473) 251-6652
г.Краснодар:
+7 (861) 292-0903
г.Ставрополь:
+7 (865) 263-1892
Все права защищены © 2009-2019 Завод вентиляции Вентпром.Карта сайта
Перед монтажом систем вентиляции необходимо произвести расчёт площади воздуховода. В г Казань Вы можете это сделать самостоятельно, не выходя из дома. Тщательное планирование перед покупкой и монтажом убережёт вас от лишних трат и от лишних нервов. Время высококлассных специалистов дорого, поэтому нежелательно чтобы монтаж системы вентиляции прерывался из-за нехватки материалов или комплектующих.
Поэтому точный расчёт площади воздуховода Казань будет полезен для предусмотрительных и дальновидных заказчиков. Простой в обращении и очень понятный калькулятор поможет вам произвести расчёт площади воздуховода Казань самостоятельно, и Вы увидите конечную стоимость воздуховодов и фасонных частей, необходимых для монтажа вашей системы вентиляции.
Программа расчёта площади и стоимости воздуховодов
г. Казань, 420073, ул. Толбухина, д. 11. На карте
+7 (843) 524-72-60, 524-72-70
[email protected]
Воздуховод круглого сечения
Воздуховод прямоугольного сечения
Отвод круглого сечения
Отвод прямоугольного сечения
Переход круглого сечения
Переход прямоугольного сечения
Переход с прямоуг. сечения на прямоугольное
Врезка круглая в воздуховод.
Врезки круглого сечения изготавливаются из оцинкованной или нержавеющей стали.
Возможны любые размеры (d, L) с учетом технологических ограничений.
Врезка в прямоугольный воздуховод (В прям.)
Узнать стоимость и размеры прямой врезки, Вы можете в программе VentZakaz, в разделе:
Врезки -> Круг. прямая.
Врезка в круглый воздуховод (В круг.)
Узнать стоимость и размеры врезки в круглый воздуховод, Вы можете в программе VentZakaz, в разделе:
Врезки -> Круг. в диаметр.
Примечание:
Площадь в таблице для врезки в круглый воздуховод, рассчитана с учетом того, что ее диаметр равен диаметру воздуховода.
При разных диаметрах площадь может не совпадать со значениями в таблице.
Таблица стандартных размеров врезок.
d, мм | В прям. | В круг. | L, мм | S, м2 | L, мм | S, м2 |
---|---|---|---|---|
100 | 100 | 0,038 | 80 | 0,046 |
125 | 100 | 0,047 | 80 | 0,059 |
160 | 100 | 0,060 | 90 | 0,080 |
200 | 100 | 0,075 | 90 | 0,107 |
250 | 100 | 0,094 | 90 | 0,143 |
315 | 100 | 0,119 | 100 | 0,197 |
355 | 100 | 0,134 | 100 | 0,233 |
400 | 100 | 0,151 | 110 | 0,276 |
450 | 100 | 0,170 | 110 | 0,329 |
500 | 100 | 0,188 | 110 | 0,385 |
560 | 100 | 0,211 | 120 | 0,457 |
630 | 100 | 0,237 | 120 | 0,549 |
710 | 120 | 0,268 | 120 | 0,663 |
800 | 120 | 0,301 | 120 | 0,804 |
900 | 120 | 0,339 | 130 | 0,975 |
1000 | 120 | 0,377 | 130 | 1,162 |
1250 | 120 | 0,471 | 130 | 1,698 |
Выполняем токарные работы любой сложности. Подробнее.
Перевод воздуховодов из погонных метров в квадратные. Как рассчитать сечение и диаметр воздуховода
Когда известны параметры воздуховодов (их длина, сечение, коэффициент трения воздуха о поверхность), можно рассчитать потери давления в системе при проектируемом расходе воздуха.
Общие потери давления (в кг/кв.м.) рассчитываются по формуле:
P = R*l + z,
где R
— потери давления на трение в расчете на 1 погонный метр воздуховода, l
z
— потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении).
1. Потери на трение:
В круглом воздуховоде потери давления на трение Pтр
считаются так:
Pтр = (x*l/d) * (v*v*y)/2g,
где x
— коэффициент сопротивления трения, l
— длина воздуховода в метрах, d
— диаметр воздуховода в метрах, v
y
g
— ускорение свободного падения (9,8 м/с2).
Замечание:
Если воздуховод имеет не круглое, а прямоугольное сечение, в формулу надо подставлять эквивалентный диаметр, который для воздуховода со сторонами А и В равен: dэкв = 2АВ/(А + В)
2. Потери на местные сопротивления:
Потери давления на местные сопротивления считаются по формуле:
z = Q* (v*v*y)/2g,
где Q
— сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховода, для которого производят расчет, v
— скорость течения воздуха в м/с, y
— плотность воздуха в кг/куб.м., g
— ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Значения Q
содержатся в табличном виде.
Метод допустимых скоростей
При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают оптимальную скорость воздуха (см. таблицу). Затем считают нужное сечение воздуховода и потери давления в нем.
Порядок действий при аэродинамическом расчете воздуховодов по методу допустимых скоростей:
- Начертить схему воздухораспределительной системы. Для каждого участка воздуховода указать длину и количество воздуха, проходящего за 1 час.
- Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.
- Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
- Вычисляем потери давления на трение Pтр.
- По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
- Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.
В процессе расчета нужно последовательно увязать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление.
Таблица максимальной скорости воздуха в зависимости от требований к воздуховоду
Назначение | Основное требование | ||||
---|---|---|---|---|---|
Бесшумность | Мин. потери напора | ||||
Магистральные каналы | Главные каналы | Ответвления | |||
Приток | Вытяжка | Приток | Вытяжка | ||
Жилые помещения | 3 | 5 | 4 | 3 | 3 |
Гостиницы | 5 | 7.5 | 6.5 | 6 | 5 |
Учреждения | 6 | 8 | 6.5 | 6 | 5 |
Рестораны | 7 | 9 | 7 | 7 | 6 |
Магазины | 8 | 9 | 7 | 7 | 6 |
Примечание:
скорость воздушного потока в таблице дана в метрах в секунду.
Метод постоянной потери напора
Данный метод предполагает постоянную потерю напора на 1 погонный метр воздуховода. На основе этого определяются размеры сети воздуховодов. Метод постоянной потери напора достаточно прост и применяется на стадии технико-экономического обоснования систем вентиляции.
- В зависимости от назначения помещения по таблице допустимых скоростей воздуха выбирают скорость на магистральном участке воздуховода.
- По определенной в п.1 скорости и на основании проектного расхода воздуха находят начальную потерю напора (на 1 м длины воздуховода). Для этого служит нижеприведенная диаграмма.
- Определяют самую нагруженную ветвь, и ее длину принимают за эквивалентную длину воздухораспределительной системы. Чаще всего это расстояние до самого дальнего диффузора.
- Умножают эквивалентную длину системы на потерю напора из п.2. К полученному значению прибавляют потерю напора на диффузорах.
- Теперь по приведенной ниже диаграмме определяют диаметр начального воздуховода, идущего от вентилятора, а затем диаметры остальных участков сети по соответствующим расходам воздуха. При этом принимают постоянной начальную потерю напора.
Диаграмма определения потерь напора и диаметра воздуховодов
Использование прямоугольных воздуховодов
В диаграмме потерь напора указаны диаметры круглых воздуховодов. Если вместо них используются воздуховоды прямоугольного сечения, то необходимо найти их эквивалентные диаметры с помощью приведенной ниже таблицы.
Замечания:
- Если позволяет пространство, лучше выбирать круглые или квадратные воздуховоды.
- Если места недостаточно (например, при реконструкции), выбирают прямоугольные воздуховоды. Как правило, ширина воздуховода в 2 раза больше высоты). В таблице по горизонтальной указана высота воздуховода в мм, по вертикальной — его ширина, а в ячейках таблицы содержатся эквивалентные диаметры воздуховодов в мм.
Таблица эквивалентных диаметров воздуховодов
Размеры | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
250 | 210 | 245 | 275 | |||||
300 | 230 | 265 | 300 | 330 | ||||
350 | 245 | 285 | 325 | 355 | 380 | |||
400 | 260 | 305 | 345 | 370 | 410 | 440 | ||
450 | 275 | 320 | 365 | 400 | 435 | 465 | 490 | |
500 | 290 | 340 | 380 | 425 | 455 | 490 | 520 | 545 |
550 | 300 | 350 | 400 | 440 | 475 | 515 | 545 | 575 |
600 | 310 | 365 | 415 | 460 | 495 | 535 | 565 | 600 |
650 | 320 | 380 | 430 | 475 | 515 | 555 | 590 | 625 |
700 | 390 | 445 | 490 | 535 | 575 | 610 | 645 | |
750 | 400 | 455 | 505 | 550 | 590 | 630 | 665 | |
800 | 415 | 470 | 520 | 565 | 610 | 650 | 685 | |
850 | 480 | 535 | 580 | 625 | 670 | 710 | ||
900 | 495 | 550 | 600 | 645 | 685 | 725 | ||
950 | 505 | 560 | 615 | 660 | 705 | 745 | ||
1000 | 520 | 575 | 625 | 675 | 720 | 760 | ||
1200 | 620 | 680 | 730 | 780 | 830 | |||
1400 | 725 | 780 | 835 | 880 | ||||
1600 | 830 | 885 | 940 | |||||
1800 | 870 | 935 | 990 |
Комментариев:
- Факторы, оказывающие влияние на размеры воздухопроводов
- Расчет габаритов воздухопровода
- Подбор габаритов под реальные условия
Для передачи приточного или вытяжного воздуха от вентиляционных установок в гражданских или производственных зданиях применяются воздухопроводы различной конфигурации, формы и размера. Зачастую их приходится прокладывать по существующим помещениям в самых неожиданных и загроможденных оборудованием местах. Для таких случаев правильно рассчитанное сечение воздуховода и его диаметр играют важнейшую роль.
Факторы, оказывающие влияние на размеры воздухопроводов
На проектируемых или вновь строящихся объектах удачно проложить трубопроводы вентиляционных систем не составляет большой проблемы – достаточно согласовать месторасположение систем относительно рабочих мест, оборудования и других инженерных сетей. В действующих промышленных зданиях это сделать гораздо сложнее в силу ограниченного пространства.
Этот и еще несколько факторов оказывают влияние на расчет диаметра воздуховода:
- Один из главных факторов – это расход приточного или вытяжного воздуха за единицу времени (м 3 /ч), который должен пропустить данный канал.
- Пропускная способность также зависит от скорости воздуха (м/с). Она не может быть слишком маленькой, тогда по расчету размер воздухопровода выйдет очень большим, что экономически нецелесообразно. Слишком высокая скорость может вызвать вибрации, повышенный уровень шума и мощности вентиляционной установки. Для разных участков приточной системы рекомендуется принимать различную скорость, ее значение лежит в пределах от 1.5 до 8 м/с.
- Имеет значение материал воздуховода. Обычно это оцинкованная сталь, но применяются и другие материалы: различные виды пластмасс, нержавеющая или черная сталь. У последней самая высокая шероховатость поверхности, сопротивление потоку будет выше, и размер канала придется принять больше. Значение диаметра следует подбирать согласно нормативной документации.
В Таблице 1 представлена нормаль размеров воздуховодов и толщина металла для их изготовления.
Таблица 1
Примечание: Таблица 1 отражает нормаль не полностью, а только самые распространенные размеры каналов.
Воздуховоды производят не только круглой, но и прямоугольной и овальной формы. Их размеры принимаются через значение эквивалентного диаметра. Также новые методы изготовления каналов позволяют использовать металл меньшей толщины, при этом повышать в них скорость без риска вызвать вибрации и шум. Это касается спирально-навивных воздухопроводов, они имеют высокую плотность и жесткость.
Вернуться к оглавлению
Расчет габаритов воздухопровода
Сначала необходимо определиться с количеством приточного или вытяжного воздуха, которое требуется доставить по каналу в помещение. Когда эта величина известна, площадь сечения (м 2) рассчитывают по формуле:
В этой формуле:
- ϑ – скорость воздуха в канале, м/с;
- L – расход воздуха, м 3 /ч;
- S – площадь поперечного сечения канала, м 2 ;
Для того чтобы связать единицы времени (секунды и часы), в расчете присутствует число 3600.
Диаметр воздуховода круглого сечения в метрах можно высчитать исходя из площади его сечения по формуле:
S = π D 2 / 4, D 2 = 4S / π, где D – величина диаметра канала, м.
Порядок расчета размера воздухопровода следующий:
- Зная расход воздуха на данном участке, определяют скорость его движения в зависимости от назначения канала. В качестве примера можно принять L = 10 000 м 3 /ч и скорость 8 м/с, так как ветка системы – магистральная.
- Вычисляют площадь сечения: 10 000 / 3600 х 8 = 0.347 м 2 , диаметр будет – 0,665 м.
- По нормали принимают ближайший из двух размеров, обычно берут тот, который больше. Рядом с 665 мм есть диаметры 630 мм и 710 мм, следует взять 710 мм.
- В обратном порядке производят расчет действительной скорости воздушной смеси в воздухопроводе для дальнейшего определения мощности вентилятора. В данном случае сечение будет: (3.14 х 0.71 2 / 4) = 0.4 м 2 , а реальная скорость – 10 000 / 3600 х 0.4 = 6.95 м/с.
- В том случае если необходимо проложить канал прямоугольной формы, его габариты подбирают по рассчитанной площади сечения, эквивалентного круглому. То есть высчитывают ширину и высоту трубопровода так, чтобы площадь равнялась 0.347 м 2 в данном случае. Это может быть вариант 700 мм х 500 мм или 650 мм х 550 мм. Такие воздухопроводы монтируют в стесненных условиях, когда место для прокладки ограничено технологическим оборудованием или другими инженерными сетями.
Параметры показателей микроклимата определяются положениями ГОСТ 12.1.2.1002-00, 30494-96, СанПин 2.2.4.548, 2.1.2.1002-00. На основании существующих государственных нормативных актов разработан Свод правил СП 60.13330.2012. Скорость воздуха в должна обеспечивать выполнение существующих норм.
Что учитывается при определении скорости движения воздуха
Для правильного выполнения расчетов проектировщики должны выполнять несколько регламентируемых условий, каждое из них имеет одинаково важное значение. Какие параметры зависят от скорости движения воздушного потока?
Уровень шума в помещении
В зависимости от конкретного использования помещений санитарные нормы устанавливают следующие показатели максимального звукового давления.
Таблица 1. Максимальные значения уровня шума.
Превышение параметров допускается только в кратковременном режиме во время пуска/остановки вентиляционной системы или дополнительного оборудования.
Уровень вибрации в помещении
Во время работы вентиляторов продуцируется вибрация. Показатели вибрации зависят от материала изготовления воздуховодов, способов и качества виброгасящих прокладок и скорости движения воздушного потока по воздуховодам. Общие показатели вибрации не могут превышать установленные государственными организациями предельные значения.
Таблица 2. Максимальные показатели допустимой вибрации.
При расчетах подбирается оптимальная скорость воздуха, не усиливающая вибрационные процессы и связанные с ними звуковые колебания. Система вентиляции должна поддерживать в помещениях определенный микроклимат.
Значения по скорости движения потока, влажности и температуре содержатся в таблице.
Таблица 3. Параметры микроклимата.
Еще один показатель, принимаемый во внимание во время расчета скорости потока – кратность обмена воздуха в системах вентиляции. С учетом их использования санитарные нормы устанавливают следующие требования по воздухообмену.
Таблица 4. Кратность воздухообмена в различных помещениях.
Бытовые | |
Бытовые помещения | Кратность воздухообмена |
Жилая комната (в квартире или в общежитии) | 3м 3 /ч на 1м 2 жилых помещений |
Кухня квартиры или общежития | 6-8 |
Ванная комната | 7-9 |
Душевая | 7-9 |
Туалет | 8-10 |
Прачечная (бытовая) | 7 |
Гардеробная комната | 1,5 |
Кладовая | 1 |
Гараж | 4-8 |
Погреб | 4-6 |
Промышленные | |
Промышленные помещения и помещения большого объема | Кратность воздухообмена |
Театр, кинозал, конференц-зал | 20-40 м 3 на человека |
Офисное помещение | 5-7 |
Банк | 2-4 |
Ресторан | 8-10 |
Бар, Кафе, пивной зал, бильярдная | 9-11 |
Кухонное помещение в кафе, ресторане | 10-15 |
Универсальный магазин | 1,5-3 |
Аптека (торговый зал) | 3 |
Гараж и авторемонтная мастерская | 6-8 |
Туалет (общественный) | 10-12 (или 100 м 3 на один унитаз) |
Танцевальный зал, дискотека | 8-10 |
Комната для курения | 10 |
Серверная | 5-10 |
Спортивный зал | не менее 80 м 3 на 1 занимающегося и не менее 20 м 3 на 1 зрителя |
Парикмахерская (до 5 рабочих мест) | 2 |
Парикмахерская (более 5 рабочих мест) | 3 |
Склад | 1-2 |
Прачечная | 10-13 |
Бассейн | 10-20 |
Промышленный красильный цел | 25-40 |
Механическая мастерская | 3-5 |
Школьный класс | 3-8 |
Алгоритм расчетов
Скорость воздуха в воздуховоде определяется с учетом всех вышеперечисленных условий, технические данные указываются заказчиком в задании на проектирование и монтаж вентиляционных систем. Главный критерий при расчетах скорости потока – кратность обмена. Все дальнейшие согласования делаются за счет изменения формы и сечения воздуховодов. Расход в зависимости от скорости и диаметра воздуховода можно взять из таблицы.
Таблица 5. Расход воздуха в зависимости от скорости потока и диаметра воздуховода.
Самостоятельный расчет
К примеру, в помещении объемом 20 м 3 согласно требованиям санитарных норм для эффективной вентиляции нужно обеспечить трехкратную смену воздуха. Это значит, что за один час сквозь воздуховод должно пройти не менее L = 20 м 3 ×3= 60 м 3 . Формула расчета скорости потока V= L / 3600× S, где:
V – скорость потока воздуха в м/с;
L – расход воздуха в м 3 /ч;
S – площадь сечения воздуховодов в м 2 .
Возьмем круглый воздуховод Ø 400 мм, площадь сечения равняется:
В нашем примере S = (3.14×0,4 2 м)/4=0,1256 м 2 . Соответственно, для обеспечения нужной кратности обмена воздуха (60 м 3 /ч) в круглом воздуховоде Ø 400 мм (S = 0,1256 м 3) скорость воздушного потока равняется: V= 60/(3600×0,1256) ≈ 0,13 м/с.
С помощью этой же формулы при заранее известной скорости можно рассчитать объем воздуха, перемещающийся по воздуховодам в единицу времени.
L = 3600×S (м 3)×V(м/с). Объем (расход) получается в квадратных метрах.
Как уже описывалось ранее, от скорости воздуха зависят и показатели шумности вентиляционных систем. Для минимизации негативного влияния этого явления инженеры сделали расчеты максимально допустимых скоростей воздуха для различных помещений.
По такому же алгоритму определяется скорость воздуха в воздуховоде при расчете подачи тепла, устанавливаются поля допусков для минимизации потерь на содержание зданий в зимний период времени, подбираются вентиляторы по мощности. Данные по воздушному потоку требуются и для уменьшения потерь давления, а это позволяет повышать коэффициент полезного действия вентиляционных систем и сокращает потребление электрической энергии.
Расчет выполняется по каждому отдельному участку, с учетом полученных данных подбираются параметры главных магистралей по диаметру и геометрии. Они должны успевать пропускать откачанный воздух из всех отдельных помещений. Диаметр воздуховодов выбирается таким образом, чтобы минимизировать шумность и потери на сопротивление. Для расчетов кинематической схемы важны все три показатели вентиляционной системы: максимальный объем нагнетаемого/удаляемого воздуха, скорость передвижения воздушных масс и диаметр воздуховодов. Работы по расчету вентиляционных систем относятся к категории сложных с инженерной точки зрения, выполнять их могут только профессиональные специалисты со специальным образованием.
Для обеспечения постоянных значений скорости воздуха в каналах с различным сечением используются формулы:
После расчета за окончательные данные принимаются ближайшие значения стандартных трубопроводов. За счет этого уменьшается время монтажа оборудования и упрощается процесс его периодического обслуживания и ремонта. Еще один плюс – уменьшение сметной стоимости вентиляционной системы.
Для воздушного обогрева жилых и производственных помещений скорости регулируются с учетом температуры теплоносителя на входе и выходе, для равномерного рассеивания потока теплого воздуха продумывается схема монтажа и размеры вентиляционных решеток. Современные системы воздушного обогрева предусматривают возможность автоматической регулировки скорости и направления потоков. Температура воздуха не может превышать +50°С на выходе, расстояние до рабочего места не менее 1,5 м. Скорость подачи воздушных масс нормируется действующими государственными стандартами и отраслевыми актами.
Во время расчетов по требованию заказчиков может учитываться возможность монтажа дополнительных ответвлений, с этой целью предусматривается запас производительности оборудования и пропускной способности каналов. Скорости потока рассчитываются таким образом, чтобы после увеличения мощности вентиляционных систем они не создавали дополнительную звуковую нагрузку на присутствующих в помещении людей.
Выбор диаметров выполняется от минимально приемлемого, чем меньше габариты – тем универсальное система вентиляции, тем дешевле обходится ее изготовление и монтаж. Системы местных отсосов рассчитываются отдельно, могут работать как в автономном режиме, так и подключаться к существующим вентиляционным системам.
Государственные нормативные документы устанавливают рекомендованные скорости движения в зависимости от расположения и назначения воздуховодов. При расчетах нужно придерживаться этих параметров.
Тип и место установки воздуховода и решетки | Вентиляция | |
Естественная | Механическая | |
Воздухоприемные жалюзи | 0,5-1,0 | 2,0-4,0 |
Каналы приточных шахт | 1,0-2,0 | 2,0-6,0 |
Горизонтальные сборные каналы | 0,5-1,0 | 2,0-5,0 |
Вертикальные каналы | 0,5-1,0 | 2,0-5,0 |
Приточные решетки у пола | 0,2-0,5 | 0,2-0,5 |
Приточные решетки у потолка | 0,5-1,0 | 1,0-3,0 |
Вытяжные решетки | 0,5-1,0 | 1,5-3,0 |
Вытяжные шахты | 1,0-1,5 | 3,0-6,0 |
Внутри помещений воздух не может двигаться со скоростью более 0,3 м/с, допускается кратковременное превышение параметра не более чем 30%. Если в помещении имеется две системы, то скорость воздуха в каждой из них должна обеспечивать не менее 50% расчетного объема подачи или удаления воздуха.
Пожарные организации выдвигают свои требования по скорости перемещения воздушных масс в воздуховодах в зависимости от категории помещения и особенностей технологического процесса. Нормативы направлены на уменьшение скорости распространения дыма или огня по воздуховодам. В случае необходимости на вентиляционных системах должны устанавливаться клапаны и отсекатели. Срабатывание устройств происходит после сигнала датчика или выполняется вручную ответственным лицом. В одну систему вентиляции можно подключать только определенные группы помещений.
В холодный период времени в отапливаемых зданиях температура воздуха в результате функционирования вентиляционной системы не может понижаться ниже нормируемых. Нормируемая температура обеспечивается до начала рабочей смены. В теплый период времени эти требования не актуальны. Движение воздушных масс не должно ухудшать предусмотренные СанПин 2.1.2.2645 нормативы. Для достижения нужных результатов во время проектирования систем изменяется диаметр воздуховодов, мощность и количество вентиляторов и скорости потока.
Принимаемые расчетные данные по параметрам движения в воздуховодах должны обеспечивать:
- Выполнение параметров микроклимата в помещениях, поддержку качества воздуха в регламентируемых пределах. При этом принимаются меры по снижению непродуктивных тепловых потерь. Данные берутся как из существующих нормативных документов, так и из технического задания заказчиков.
- Скорость движения воздушных масс в рабочих зонах не должна вызывать сквозняки, обеспечивать приемлемую комфортность пребывания в помещении. Механическая вентиляция предусматривается только в тех случаях, когда добиться желаемых результатов за счет естественной невозможно. Кроме этого, механическая вентиляция обязательно монтируется в цехах с вредными условиями труда.
Во время расчетов показателей движения воздуха в системах с естественной вентиляцией берется среднегодовое значение разности плотности внутреннего и наружного воздуха. Минимальные фактические данные по производительности должны обеспечивать допустимые нормативные значения кратности обмена воздуха.
Что такое потеря давления? — официальный сайт VENTS
Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе, имеющей определенное сопротивление. Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором. Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге. Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.
Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховодах:
Тип | Скоросто воздуха, м/с |
---|---|
Магистральные воздуховоды | 6,0 — 8,0 |
Боковые ответвления | 4,0 — 5,0 |
Распределительные воздуховоды | 1,5 — 2,0 |
Приточные решетки у потолка | 1,0 – 3,0 |
Вытяжные решетки | 1,5 – 3,0 |
Определение скорости движения воздуха в воздуховодах:
V= L / (3600*F) (м/сек)
где L – расход воздуха, м3/ч;
F – площадь сечения канала, м2.
Рекомендация 1.
Потеря давления в системе воздуховодов может быть снижена за счет увеличения сечения воздуховодов, обеспечивающих относительно одинаковую скорость воздуха во всей системе. На изображении мы видим, как можно обеспечить относительно одинаковую скорость воздуха в сети воздуховодов при минимальной потере давления.
Рекомендация 2.
В системах с большой протяженностью воздуховодов и большим количеством вентиляционных решеток целесообразно размещать вентилятор в середине вентиляционной системы. Такое решение обладает несколькими преимуществами. С одной стороны, снижаются потери давления, а с другой стороны, можно использовать воздуховоды меньшего сечения.
Пример расчета вентиляционной системы:
Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.
Выясним потери давления для участков 1-6, воспользовавшись графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим необходимые диаметры воздуховодов и потерю давления в них при условии, что необходимо обеспечить допустимую скорость движения воздуха.
Участок 1: расход воздуха будет составлять 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления составит 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па (см. диаграмму определение потерь давления в воздуховодах).
Участок 2: повторим те же расчеты, не забыв, что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 220+350=570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 250 мм, скорость – 3,23 м/с. Потеря давления составит 0,9 Па/м х 20 м = 18 Па.
Участок 3: расход воздуха через этот участок будет составлять 1070 м3/ч.
Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 3,82 м/с. Потеря давления составит 1,1 Па/м х 20= 22 Па.
Участок 4: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость – 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 20 = 46 Па.
Участок 5: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.
Участок 6: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 10 = 23 Па. Суммарная потеря давления в воздуховодах будет составлять 114,3 Па.
Когда расчет последнего участка завершен, необходимо определить потери давления в сетевых элементах: в шумоглушителе СР 315/900 (16 Па) и в обратном клапане КОМ 315 (22 Па). Также определим потерю давления в отводах к решеткам (сопротивление 4-х отводов в сумме будут составлять 8 Па).
Определение потерь давления на изгибах воздуховодов
График позволяет определить потери давления в отводе, исходя из величины угла изгиба, диаметра и расхода воздуха.
Пример. Определим потерю давления для отвода 90° диаметром 250 мм при расходе воздуха 500 м3/ч. Для этого найдем пересечение вертикальной линии, соответствующей нашему расходу воздуха, с наклонной чертой, характеризующей диаметр 250 мм, и на вертикальной черте слева для отвода в 90° находим величину потери давления, которая составляет 2 Па.
Принимаем к установке потолочные диффузоры серии ПФ, сопротивление которых, согласно графику, будет составлять 26 Па.
Теперь просуммируем все величины потери давления для прямых участков воздуховодов, сетевых элементов, отводов и решеток. Искомая величина 186,3 Па.
Мы рассчитали систему и определили, что нам нужен вентилятор, удаляющий 1570 м3/ч воздуха при сопротивлении сети 186,3 Па. Учитывая требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор ВЕНТС ВКМС 315.
Определение потерь давления в воздуховодах
Определение потерь давления в обратном клапане
Подбор необходимого вентилятора
Определение потерь давления в шумоглушителях
Определение потерь давления на изгибах воздухуводов
Определение потерь давления в диффузорах
Расчет вентканалов онлайн. Расчет сечения воздуховода калькулятор. Расчет воздуховодов. Основные требования к расчету
Мечтаете, чтобы в доме был здоровый микроклимат и ни в одной комнате не пахло затхлостью и сыростью? Чтобы дом был по-настоящему комфортным, еще на стадии проектирования необходимо провести грамотный расчет вентиляции.
Если во время строительства дома упустить этот важный момент, в дальнейшем придется решать целый ряд проблем: от удаления плесени в ванной комнате до нового ремонта и установки системы воздуховодов. Согласитесь, не слишком приятно видеть на кухне на подоконнике или в углах детской комнаты рассадники черной плесени, да и заново погружаться в ремонтные работы.
В представленной нами статье собраны полезные материалы по расчету систем вентилирования, справочные таблицы. Приведены формулы, наглядные иллюстрации и реальный пример для помещений различного назначения и определенной площади, продемонстрированный в видеосюжете.
При правильных расчетах и грамотном монтаже вентилирование дома осуществляется в подходящем режиме. Это означает, что воздух в жилых помещениях будет свежий, с нормальной влажностью и без неприятных запахов.
Если же наблюдается обратная картина, например, постоянная духота, в ванной комнате или другие негативные явления, то нужно проверить состояние вентиляционной системы.
Галерея изображений
Выводы и полезное видео по теме
Ролик #1. Полезные сведения по принципам работы системы вентилирования:
Ролик #2. Вместе с отработанным воздухом жилище покидает и тепло. Здесь наглядно продемонстрированы расчеты тепловых потерь, связанных с работой системы вентиляции:
Правильный расчет вентиляции — основа ее благополучного функционирования и залог благоприятного микроклимата в доме или квартире
. Знание основных параметров, на которых базируются такие вычисления, позволит не только правильно спроектировать систему вентилирования во время строительства, но и откорректировать ее состояние, если обстоятельства изменятся.
Промышленная вентиляция проектируется с учетом нескольких фактов, на все существенное влияние оказывает сечение воздухопроводов.
- Кратность обмена воздуха. Во время расчетов принимаются во внимание особенности технологии, химический состав выделяемых вредных соединений, и габариты помещения.
- Шумность. Системы вентиляции не должны ухудшать условия труда по параметру шумности. Сечение и толщина подбирается таким образом, чтобы минимизировать шум воздушных потоков.
- Эффективность общей системы вентиляции. К одному магистральному воздухопроводу могут присоединяться несколько помещений. В каждом из них должны выдерживаться свои параметры вентиляции, а это во многом зависит от правильности выбора диаметров. Они выбираются с таким расчетом, чтобы размеры и возможности одного общего вентилятора могли обеспечивать регламентируемые режимы системы.
- Экономичность. Чем меньше размеры потерь энергии в воздуховодах, тем ниже потребление электрической энергии. Одновременно нужно принимать во внимание стоимость оборудования, выбирать экономически обоснованные габариты элементов.
Эффективная и экономичная система вентиляции требует сложных предварительных расчетов, заниматься этим могут только специалисты с высшим образованием. В настоящее время для промышленной вентиляции чаще всего используются пластиковые воздуховоды, они отвечают всем современным требованиям, дают возможность уменьшить не только габариты и себестоимость вентиляционной системы, но и затраты на ее обслуживание.
Расчет диаметра воздухопровода
Для расчетов габаритов нужно иметь исходные данные: максимально допустимую скорость движения воздушного потока и объем пропускаемого воздуха в единицу времени. Эти данные берутся из технических характеристик вентиляционной системы. Скорость движения воздуха оказывает влияние на шумность системы, а она строго контролируется санитарными государственными организациями. Объем пропускаемого воздуха должен отвечать параметрам вентиляторов и требуемой кратности обмена. Расчетная площадь воздухопровода определяется по формуле Sс = L × 2,778 / V, где:
Sс – площадь сечения воздуховода в квадратных сантиметрах; L – максимальная подача (расход) воздуха в м 3 /час;
V – расчетная рабочая скорость воздушного потока в метрах за секунду без пиковых значений;
2,778 – коэффициент для перевода различных метрических чисел к значениям диаметра в квадратных сантиметрах.
Проектировщики вентиляционных систем учитывают следующие важные зависимости:
- При необходимости подачи одинакового объема воздуха уменьшение диаметра воздухопроводов приводит к возрастанию скорости воздушного потока. Такое явление имеет три негативных последствия. Первое – увеличение скорости движения воздуха увеличивает шумность, а этот параметр контролируются санитарными нормами и не может превышать допустимых значений. Второе – чем выше скорость движения воздуха, тем выше потери энергии, тем мощнее нужны вентиляторы для обеспечения заданных режимов функционирования системы, тем больше их размеры. Третье – небольшие габариты воздухопроводов не в состоянии правильно распределять потоки между различными помещениями.
- Неоправданное увеличение диаметров воздуховодов повышает цену вентиляционной системы, создает сложности во время монтажных работ. Большие размеры оказывают негативное влияние на стоимость обслуживания системы и себестоимость изготавливаемой продукции.
Чем меньше диаметр воздухопровода, тем быстрее скорость движения воздуха. А это не только повышает шумность и вибрацию, но и увеличивает показатели сопротивления воздушного потока. Соответственно, для обеспечения необходимой расчетной кратности обмена требуется устанавливать мощные вентиляторы, что увеличивает их размеры и экономически невыгодно при современных ценах на электрическую энергию.
При увеличении диаметров вышеописанные проблемы исчезают, но появляются новые – сложность монтажа и высокая стоимость габаритного оборудования, включая различную запорную и регулирующую арматуру. Кроме того, воздуховоды большого диаметра требуют много свободного места для установки, под них приходится проделывать отверстия в капитальных стенах и перегородках. Еще одна проблема – если они используются для обогрева помещений, то большие размеры воздуховода требуют увеличенных затрат на мероприятия по теплозащите, из-за чего дополнительно возрастает сметная стоимость системы.
В упрощенных вариантах расчетов принимается во внимание, что оптимальная скорость воздушных потоков должна быть в пределах 12–15 м/с, за счет этого удается несколько уменьшить их диаметр и толщину. В связи с тем, что магистральные воздуховоды в большинстве случаев прокладываются в специальных технических каналах, уровнем шумности можно пренебрегать. В ответвлениях, заходящих непосредственно в помещения, скорость воздуха уменьшается до 5–6 м/с, за счет чего уменьшается шумность. Объем воздуха берется из таблиц СаНиПина для каждого помещения в зависимости от его назначения габаритов.
Проблемы возникают с магистральными воздуховодами значительной протяженности на больших предприятиях или в системах с множеством ответвлений. К примеру, при нормируемом расходе воздуха 35000 м 3 /ч и скорости воздушного потока 8 м/с диаметр воздухопровода должен быть не менее 1,5 м толщиной более двух миллиметров, при увеличении скорости воздушного потока до 13 м/с габариты воздуховодов уменьшаются до 1 м.
Таблица потери давления
Диаметр ответвлений воздухопроводов рассчитывается с учетом требований к каждому помещению. Допускается использовать для них одинаковые размеры, а для изменения параметров воздуха устанавливать различные регулируемые дроссельные заслонки. Такие варианты вентиляционных систем позволяют в автоматическом режиме изменять показатели работы с учетом фактической ситуации. В помещениях не должно быть сквозняков, вызванных работой вентиляции. Создание благоприятного микроклимата достигается за счет правильного выбора места монтажа вентиляционных решеток и их линейных размеров.
Сами системы рассчитываются методом постоянных скоростей и методом потери давления. Исходя из этих данных, подбираются размеры, тип и мощность вентиляторов, рассчитывается их количество, планируются места установки, определяются размеры воздуховода.
Комментариев:
- Факторы, оказывающие влияние на размеры воздухопроводов
- Расчет габаритов воздухопровода
- Подбор габаритов под реальные условия
Для передачи приточного или вытяжного воздуха от вентиляционных установок в гражданских или производственных зданиях применяются воздухопроводы различной конфигурации, формы и размера. Зачастую их приходится прокладывать по существующим помещениям в самых неожиданных и загроможденных оборудованием местах. Для таких случаев правильно рассчитанное сечение воздуховода и его диаметр играют важнейшую роль.
Факторы, оказывающие влияние на размеры воздухопроводов
На проектируемых или вновь строящихся объектах удачно проложить трубопроводы вентиляционных систем не составляет большой проблемы – достаточно согласовать месторасположение систем относительно рабочих мест, оборудования и других инженерных сетей. В действующих промышленных зданиях это сделать гораздо сложнее в силу ограниченного пространства.
Этот и еще несколько факторов оказывают влияние на расчет диаметра воздуховода:
- Один из главных факторов – это расход приточного или вытяжного воздуха за единицу времени (м 3 /ч), который должен пропустить данный канал.
- Пропускная способность также зависит от скорости воздуха (м/с). Она не может быть слишком маленькой, тогда по расчету размер воздухопровода выйдет очень большим, что экономически нецелесообразно. Слишком высокая скорость может вызвать вибрации, повышенный уровень шума и мощности вентиляционной установки . Для разных участков приточной системы рекомендуется принимать различную скорость, ее значение лежит в пределах от 1.5 до 8 м/с.
- Имеет значение материал воздуховода. Обычно это оцинкованная сталь, но применяются и другие материалы: различные виды пластмасс, нержавеющая или черная сталь. У последней самая высокая шероховатость поверхности, сопротивление потоку будет выше, и размер канала придется принять больше. Значение диаметра следует подбирать согласно нормативной документации.
В Таблице 1 представлена нормаль размеров воздуховодов и толщина металла для их изготовления.
Таблица 1
Примечание: Таблица 1 отражает нормаль не полностью, а только самые распространенные размеры каналов.
Воздуховоды производят не только круглой, но и прямоугольной и овальной формы. Их размеры принимаются через значение эквивалентного диаметра. Также новые методы изготовления каналов позволяют использовать металл меньшей толщины, при этом повышать в них скорость без риска вызвать вибрации и шум. Это касается спирально-навивных воздухопроводов, они имеют высокую плотность и жесткость.
Вернуться к оглавлению
Расчет габаритов воздухопровода
Сначала необходимо определиться с количеством приточного или вытяжного воздуха, которое требуется доставить по каналу в помещение. Когда эта величина известна, площадь сечения (м 2) рассчитывают по формуле:
В этой формуле:
- ϑ – скорость воздуха в канале, м/с;
- L – расход воздуха, м 3 /ч;
- S – площадь поперечного сечения канала, м 2 ;
Для того чтобы связать единицы времени (секунды и часы), в расчете присутствует число 3600.
Диаметр воздуховода круглого сечения в метрах можно высчитать исходя из площади его сечения по формуле:
S = π D 2 / 4, D 2 = 4S / π, где D – величина диаметра канала, м.
Порядок расчета размера воздухопровода следующий:
- Зная расход воздуха на данном участке, определяют скорость его движения в зависимости от назначения канала. В качестве примера можно принять L = 10 000 м 3 /ч и скорость 8 м/с, так как ветка системы – магистральная.
- Вычисляют площадь сечения: 10 000 / 3600 х 8 = 0.347 м 2 , диаметр будет – 0,665 м.
- По нормали принимают ближайший из двух размеров, обычно берут тот, который больше. Рядом с 665 мм есть диаметры 630 мм и 710 мм, следует взять 710 мм.
- В обратном порядке производят расчет действительной скорости воздушной смеси в воздухопроводе для дальнейшего определения мощности вентилятора. В данном случае сечение будет: (3.14 х 0.71 2 / 4) = 0.4 м 2 , а реальная скорость – 10 000 / 3600 х 0.4 = 6.95 м/с.
- В том случае если необходимо проложить канал прямоугольной формы , его габариты подбирают по рассчитанной площади сечения, эквивалентного круглому. То есть высчитывают ширину и высоту трубопровода так, чтобы площадь равнялась 0.347 м 2 в данном случае. Это может быть вариант 700 мм х 500 мм или 650 мм х 550 мм. Такие воздухопроводы монтируют в стесненных условиях, когда место для прокладки ограничено технологическим оборудованием или другими инженерными сетями.
Когда известны параметры воздуховодов (их длина, сечение, коэффициент трения воздуха о поверхность), можно рассчитать потери давления в системе при проектируемом расходе воздуха.
Общие потери давления (в кг/кв.м.) рассчитываются по формуле:
P = R*l + z,
где R
— потери давления на трение в расчете на 1 погонный метр воздуховода, l
z
— потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении).
1. Потери на трение:
В круглом воздуховоде потери давления на трение Pтр
считаются так:
Pтр = (x*l/d) * (v*v*y)/2g,
где x
— коэффициент сопротивления трения, l
— длина воздуховода в метрах, d
— диаметр воздуховода в метрах, v
y
g
— ускорение свободного падения (9,8 м/с2).
Замечание:
Если воздуховод имеет не круглое, а прямоугольное сечение, в формулу надо подставлять эквивалентный диаметр, который для воздуховода со сторонами А и В равен: dэкв = 2АВ/(А + В)
2. Потери на местные сопротивления:
Потери давления на местные сопротивления считаются по формуле:
z = Q* (v*v*y)/2g,
где Q
— сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховода, для которого производят расчет, v
— скорость течения воздуха в м/с, y
— плотность воздуха в кг/куб.м., g
— ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Значения Q
содержатся в табличном виде.
Метод допустимых скоростей
При расчете сети воздуховодов по методу допустимых скоростей за исходные данные принимают оптимальную скорость воздуха (см. таблицу). Затем считают нужное сечение воздуховода и потери давления в нем.
Порядок действий при аэродинамическом расчете воздуховодов по методу допустимых скоростей:
- Начертить схему воздухораспределительной системы. Для каждого участка воздуховода указать длину и количество воздуха, проходящего за 1 час.
- Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.
- Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
- Вычисляем потери давления на трение Pтр.
- По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
- Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.
В процессе расчета нужно последовательно увязать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление.
Таблица максимальной скорости воздуха в зависимости от требований к воздуховоду
Назначение | Основное требование | ||||
---|---|---|---|---|---|
Бесшумность | Мин. потери напора | ||||
Магистральные каналы | Главные каналы | Ответвления | |||
Приток | Вытяжка | Приток | Вытяжка | ||
Жилые помещения | 3 | 5 | 4 | 3 | 3 |
Гостиницы | 5 | 7.5 | 6.5 | 6 | 5 |
Учреждения | 6 | 8 | 6.5 | 6 | 5 |
Рестораны | 7 | 9 | 7 | 7 | 6 |
Магазины | 8 | 9 | 7 | 7 | 6 |
Примечание:
скорость воздушного потока в таблице дана в метрах в секунду.
Метод постоянной потери напора
Данный метод предполагает постоянную потерю напора на 1 погонный метр воздуховода. На основе этого определяются размеры сети воздуховодов. Метод постоянной потери напора достаточно прост и применяется на стадии технико-экономического обоснования систем вентиляции.
- В зависимости от назначения помещения по таблице допустимых скоростей воздуха выбирают скорость на магистральном участке воздуховода.
- По определенной в п.1 скорости и на основании проектного расхода воздуха находят начальную потерю напора (на 1 м длины воздуховода). Для этого служит нижеприведенная диаграмма.
- Определяют самую нагруженную ветвь, и ее длину принимают за эквивалентную длину воздухораспределительной системы. Чаще всего это расстояние до самого дальнего диффузора.
- Умножают эквивалентную длину системы на потерю напора из п.2. К полученному значению прибавляют потерю напора на диффузорах.
- Теперь по приведенной ниже диаграмме определяют диаметр начального воздуховода, идущего от вентилятора, а затем диаметры остальных участков сети по соответствующим расходам воздуха. При этом принимают постоянной начальную потерю напора.
Диаграмма определения потерь напора и диаметра воздуховодов
Использование прямоугольных воздуховодов
В диаграмме потерь напора указаны диаметры круглых воздуховодов. Если вместо них используются воздуховоды прямоугольного сечения , то необходимо найти их эквивалентные диаметры с помощью приведенной ниже таблицы.
Замечания:
- Если позволяет пространство, лучше выбирать круглые или квадратные воздуховоды.
- Если места недостаточно (например, при реконструкции), выбирают прямоугольные воздуховоды . Как правило, ширина воздуховода в 2 раза больше высоты). В таблице по горизонтальной указана высота воздуховода в мм, по вертикальной — его ширина, а в ячейках таблицы содержатся эквивалентные диаметры воздуховодов в мм.
Таблица эквивалентных диаметров воздуховодов
Размеры | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
250 | 210 | 245 | 275 | |||||
300 | 230 | 265 | 300 | 330 | ||||
350 | 245 | 285 | 325 | 355 | 380 | |||
400 | 260 | 305 | 345 | 370 | 410 | 440 | ||
450 | 275 | 320 | 365 | 400 | 435 | 465 | 490 | |
500 | 290 | 340 | 380 | 425 | 455 | 490 | 520 | 545 |
550 | 300 | 350 | 400 | 440 | 475 | 515 | 545 | 575 |
600 | 310 | 365 | 415 | 460 | 495 | 535 | 565 | 600 |
650 | 320 | 380 | 430 | 475 | 515 | 555 | 590 | 625 |
700 | 390 | 445 | 490 | 535 | 575 | 610 | 645 | |
750 | 400 | 455 | 505 | 550 | 590 | 630 | 665 | |
800 | 415 | 470 | 520 | 565 | 610 | 650 | 685 | |
850 | 480 | 535 | 580 | 625 | 670 | 710 | ||
900 | 495 | 550 | 600 | 645 | 685 | 725 | ||
950 | 505 | 560 | 615 | 660 | 705 | 745 | ||
1000 | 520 | 575 | 625 | 675 | 720 | 760 | ||
1200 | 620 | 680 | 730 | 780 | 830 | |||
1400 | 725 | 780 | 835 | 880 | ||||
1600 | 830 | 885 | 940 | |||||
1800 | 870 | 935 | 990 |
Параметры показателей микроклимата определяются положениями ГОСТ 12.1.2.1002-00, 30494-96, СанПин 2.2.4.548, 2.1.2.1002-00. На основании существующих государственных нормативных актов разработан Свод правил СП 60.13330.2012. Скорость воздуха в должна обеспечивать выполнение существующих норм.
Что учитывается при определении скорости движения воздуха
Для правильного выполнения расчетов проектировщики должны выполнять несколько регламентируемых условий, каждое из них имеет одинаково важное значение. Какие параметры зависят от скорости движения воздушного потока?
Уровень шума в помещении
В зависимости от конкретного использования помещений санитарные нормы устанавливают следующие показатели максимального звукового давления.
Таблица 1. Максимальные значения уровня шума.
Превышение параметров допускается только в кратковременном режиме во время пуска/остановки вентиляционной системы или дополнительного оборудования.
Уровень вибрации в помещении
Во время работы вентиляторов продуцируется вибрация. Показатели вибрации зависят от материала изготовления воздуховодов, способов и качества виброгасящих прокладок и скорости движения воздушного потока по воздуховодам. Общие показатели вибрации не могут превышать установленные государственными организациями предельные значения.
Таблица 2. Максимальные показатели допустимой вибрации.
При расчетах подбирается оптимальная скорость воздуха, не усиливающая вибрационные процессы и связанные с ними звуковые колебания. Система вентиляции должна поддерживать в помещениях определенный микроклимат.
Значения по скорости движения потока, влажности и температуре содержатся в таблице.
Таблица 3. Параметры микроклимата.
Еще один показатель, принимаемый во внимание во время расчета скорости потока – кратность обмена воздуха в системах вентиляции. С учетом их использования санитарные нормы устанавливают следующие требования по воздухообмену.
Таблица 4. Кратность воздухообмена в различных помещениях.
Бытовые | |
Бытовые помещения | Кратность воздухообмена |
Жилая комната (в квартире или в общежитии) | 3м 3 /ч на 1м 2 жилых помещений |
Кухня квартиры или общежития | 6-8 |
Ванная комната | 7-9 |
Душевая | 7-9 |
Туалет | 8-10 |
Прачечная (бытовая) | 7 |
Гардеробная комната | 1,5 |
Кладовая | 1 |
Гараж | 4-8 |
Погреб | 4-6 |
Промышленные | |
Промышленные помещения и помещения большого объема | Кратность воздухообмена |
Театр, кинозал, конференц-зал | 20-40 м 3 на человека |
Офисное помещение | 5-7 |
Банк | 2-4 |
Ресторан | 8-10 |
Бар, Кафе, пивной зал, бильярдная | 9-11 |
Кухонное помещение в кафе, ресторане | 10-15 |
Универсальный магазин | 1,5-3 |
Аптека (торговый зал) | 3 |
Гараж и авторемонтная мастерская | 6-8 |
Туалет (общественный) | 10-12 (или 100 м 3 на один унитаз) |
Танцевальный зал, дискотека | 8-10 |
Комната для курения | 10 |
Серверная | 5-10 |
Спортивный зал | не менее 80 м 3 на 1 занимающегося и не менее 20 м 3 на 1 зрителя |
Парикмахерская (до 5 рабочих мест) | 2 |
Парикмахерская (более 5 рабочих мест) | 3 |
Склад | 1-2 |
Прачечная | 10-13 |
Бассейн | 10-20 |
Промышленный красильный цел | 25-40 |
Механическая мастерская | 3-5 |
Школьный класс | 3-8 |
Алгоритм расчетов
Скорость воздуха в воздуховоде определяется с учетом всех вышеперечисленных условий, технические данные указываются заказчиком в задании на проектирование и монтаж вентиляционных систем. Главный критерий при расчетах скорости потока – кратность обмена. Все дальнейшие согласования делаются за счет изменения формы и сечения воздуховодов. Расход в зависимости от скорости и диаметра воздуховода можно взять из таблицы.
Таблица 5. Расход воздуха в зависимости от скорости потока и диаметра воздуховода.
Самостоятельный расчет
К примеру, в помещении объемом 20 м 3 согласно требованиям для эффективной вентиляции нужно обеспечить трехкратную смену воздуха. Это значит, что за один час сквозь воздуховод должно пройти не менее L = 20 м 3 ×3= 60 м 3 . Формула расчета скорости потока V= L / 3600× S, где:
V – скорость потока воздуха в м/с;
L – расход воздуха в м 3 /ч;
S – площадь сечения воздуховодов в м 2 .
Возьмем круглый воздуховод Ø 400 мм, площадь сечения равняется:
В нашем примере S = (3.14×0,4 2 м)/4=0,1256 м 2 . Соответственно, для обеспечения нужной кратности обмена воздуха (60 м 3 /ч) в круглом воздуховоде Ø 400 мм (S = 0,1256 м 3) скорость воздушного потока равняется: V= 60/(3600×0,1256) ≈ 0,13 м/с.
С помощью этой же формулы при заранее известной скорости можно рассчитать объем воздуха, перемещающийся по воздуховодам в единицу времени.
L = 3600×S (м 3)×V(м/с). Объем (расход) получается в квадратных метрах.
Как уже описывалось ранее, от скорости воздуха зависят и показатели шумности вентиляционных систем. Для минимизации негативного влияния этого явления инженеры сделали расчеты максимально допустимых скоростей воздуха для различных помещений.
По такому же алгоритму определяется скорость воздуха в воздуховоде при расчете подачи тепла, устанавливаются поля допусков для минимизации потерь на содержание зданий в зимний период времени, подбираются вентиляторы по мощности. Данные по воздушному потоку требуются и для уменьшения потерь давления, а это позволяет повышать коэффициент полезного действия вентиляционных систем и сокращает потребление электрической энергии.
Расчет выполняется по каждому отдельному участку, с учетом полученных данных подбираются параметры главных магистралей по диаметру и геометрии. Они должны успевать пропускать откачанный воздух из всех отдельных помещений. Диаметр воздуховодов выбирается таким образом, чтобы минимизировать шумность и потери на сопротивление. Для расчетов кинематической схемы важны все три показатели вентиляционной системы: максимальный объем нагнетаемого/удаляемого воздуха, скорость передвижения воздушных масс и диаметр воздуховодов. Работы по расчету вентиляционных систем относятся к категории сложных с инженерной точки зрения, выполнять их могут только профессиональные специалисты со специальным образованием.
Для обеспечения постоянных значений скорости воздуха в каналах с различным сечением используются формулы:
После расчета за окончательные данные принимаются ближайшие значения стандартных трубопроводов. За счет этого уменьшается время монтажа оборудования и упрощается процесс его периодического обслуживания и ремонта. Еще один плюс – уменьшение сметной стоимости вентиляционной системы.
Для воздушного обогрева жилых и производственных помещений скорости регулируются с учетом температуры теплоносителя на входе и выходе, для равномерного рассеивания потока теплого воздуха продумывается схема монтажа и размеры вентиляционных решеток . Современные системы воздушного обогрева предусматривают возможность автоматической регулировки скорости и направления потоков. Температура воздуха не может превышать +50°С на выходе, расстояние до рабочего места не менее 1,5 м. Скорость подачи воздушных масс нормируется действующими государственными стандартами и отраслевыми актами.
Во время расчетов по требованию заказчиков может учитываться возможность монтажа дополнительных ответвлений, с этой целью предусматривается запас производительности оборудования и пропускной способности каналов. Скорости потока рассчитываются таким образом, чтобы после увеличения мощности вентиляционных систем они не создавали дополнительную звуковую нагрузку на присутствующих в помещении людей.
Выбор диаметров выполняется от минимально приемлемого, чем меньше габариты – тем универсальное система вентиляции, тем дешевле обходится ее изготовление и монтаж. Системы местных отсосов рассчитываются отдельно, могут работать как в автономном режиме, так и подключаться к существующим вентиляционным системам.
Государственные нормативные документы устанавливают рекомендованные скорости движения в зависимости от расположения и назначения воздуховодов. При расчетах нужно придерживаться этих параметров.
Тип и место установки воздуховода и решетки | Вентиляция | |
Естественная | Механическая | |
Воздухоприемные жалюзи | 0,5-1,0 | 2,0-4,0 |
Каналы приточных шахт | 1,0-2,0 | 2,0-6,0 |
Горизонтальные сборные каналы | 0,5-1,0 | 2,0-5,0 |
Вертикальные каналы | 0,5-1,0 | 2,0-5,0 |
Приточные решетки у пола | 0,2-0,5 | 0,2-0,5 |
Приточные решетки у потолка | 0,5-1,0 | 1,0-3,0 |
Вытяжные решетки | 0,5-1,0 | 1,5-3,0 |
Вытяжные шахты | 1,0-1,5 | 3,0-6,0 |
Внутри помещений воздух не может двигаться со скоростью более 0,3 м/с, допускается кратковременное превышение параметра не более чем 30%. Если в помещении имеется две системы, то скорость воздуха в каждой из них должна обеспечивать не менее 50% расчетного объема подачи или удаления воздуха.
Пожарные организации выдвигают свои требования по скорости перемещения воздушных масс в воздуховодах в зависимости от категории помещения и особенностей технологического процесса . Нормативы направлены на уменьшение скорости распространения дыма или огня по воздуховодам. В случае необходимости на вентиляционных системах должны устанавливаться клапаны и отсекатели. Срабатывание устройств происходит после сигнала датчика или выполняется вручную ответственным лицом. В одну систему вентиляции можно подключать только определенные группы помещений.
В холодный период времени в отапливаемых зданиях температура воздуха в результате функционирования вентиляционной системы не может понижаться ниже нормируемых. Нормируемая температура обеспечивается до начала рабочей смены. В теплый период времени эти требования не актуальны. Движение воздушных масс не должно ухудшать предусмотренные СанПин 2.1.2.2645 нормативы. Для достижения нужных результатов во время проектирования систем изменяется диаметр воздуховодов, мощность и количество вентиляторов и скорости потока.
Принимаемые расчетные данные по параметрам движения в воздуховодах должны обеспечивать:
- Выполнение параметров микроклимата в помещениях, поддержку качества воздуха в регламентируемых пределах. При этом принимаются меры по снижению непродуктивных тепловых потерь. Данные берутся как из существующих нормативных документов , так и из технического задания заказчиков.
- Скорость движения воздушных масс в рабочих зонах не должна вызывать сквозняки, обеспечивать приемлемую комфортность пребывания в помещении. Механическая вентиляция предусматривается только в тех случаях, когда добиться желаемых результатов за счет естественной невозможно. Кроме этого, механическая вентиляция обязательно монтируется в цехах с вредными условиями труда.
Во время расчетов показателей движения воздуха в системах с естественной вентиляцией берется среднегодовое значение разности плотности внутреннего и наружного воздуха. Минимальные фактические данные по производительности должны обеспечивать допустимые нормативные значения кратности обмена воздуха.
Онлайн калькулятор расчета вытяжки для определенных помещений в зависимости от назначения, позволит подобрать нужный вентилятор по параметрам производительности и воздухообмена. Расчет м 3 /ч производительности вентилятора в зависимости от кратности воздухообмена в квартире в офисе или других бытовых помещений разной направленности. Правильный расчет вентиляции, основан на правильном выборе вентилятора, подходящего по таким параметрам, как производительность по прокачиваемому объему воздуха и измеряемому в кубометрах в час. Основным показателем является расчет производительности воздуховода и кратность циклов воздухообмена. Кратность воздухообмена показывает, сколько раз происходит полная замена воздуха в помещении в течение часа. В таблице ниже переведены примеры и номы воздухообмена.
Калькулятор производительности воздухообмена в помещении
От чего зависит кратность воздухообмена
При определенных значениях воздухообмен вычисляют по нормативной кратности. В не зависимости от вида помещения формула для расчета воздухообмена по кратности будет одинаковой:
L = V пом ⋅ K p (м 3 /ч),
где V пом — объем помещения, м 3 ;
K p — нормативная кратность воздухообмена, 1/ч.
Объем помещения должен быть известен, в то время как число кратности регламентируется нормами. К ним относятся строительные нормы СНиП 2.08.01-89, санитарно-гигиенические нормы и другие.
Размеры, расчет и проектирование воздуховодов для обеспечения эффективности
как спроектировать систему воздуховодов WS
Как спроектировать систему воздуховодов. В этой статье мы узнаем, как рассчитать и спроектировать систему воздуховодов для повышения эффективности. Мы включим полностью проработанный пример, а также использование моделирования CFD для оптимизации производительности и эффективности с помощью SimScale. Прокрутите вниз, чтобы посмотреть БЕСПЛАТНЫЙ видеоурок на YouTube!
🏆🏆🏆 Создайте бесплатную учетную запись SimScale для тестирования облачной платформы моделирования CFD здесь: https: // www.simscale.com/ Имея более 100 000 пользователей по всему миру, SimScale представляет собой революционную облачную платформу CAE, которая дает мгновенный доступ к технологиям моделирования CFD и FEA для быстрого и легкого виртуального тестирования, сравнения и оптимизации конструкций в нескольких отраслях, включая HVAC , AEC и электроника .
Методы проектирования воздуховодов
Для проектирования систем вентиляции используется множество различных методов, наиболее распространенными из которых являются:
- Метод уменьшения скорости: (жилые или небольшие коммерческие установки)
- Метод равного трения: (коммерческие установки среднего и большого размера)
- Восстановление статического электричества: очень большие установки (концертные залы, аэропорты и промышленные объекты)
Мы идем Чтобы сосредоточиться на методе равного трения в этом примере, поскольку это наиболее распространенный метод, используемый для коммерческих систем HVAC, и его довольно просто соблюдать.
Пример конструкции
План здания
Итак, мы сразу перейдем к проектированию системы. Мы возьмем небольшое инженерное бюро в качестве примера, и мы хотим сделать чертеж плана здания, который мы будем использовать для проектирования и расчетов. Это действительно простое здание, в нем всего 4 офиса, коридор и механическое помещение, в котором будут расположены вентилятор, фильтры и воздухонагреватель или охладитель.
Нагрузка на отопление и охлаждение здания
Первое, что нам нужно сделать, это рассчитать нагрузку на отопление и охлаждение для каждой комнаты.Я не буду рассказывать, как это сделать, в этой статье, нам придется рассказать об этом в отдельном руководстве, так как это отдельная предметная область.
После того, как они у вас есть, просто подсчитайте их вместе, чтобы найти самую большую нагрузку, поскольку нам нужно определить размер системы, чтобы она могла работать при пиковом спросе. Охлаждающая нагрузка обычно самая высокая, как в данном случае.
Теперь нам нужно преобразовать охлаждающую нагрузку в объемный расход, но для этого нам сначала нужно преобразовать это в массовый расход, поэтому мы используем формулу:
mdot = Q / (ср x Δt)
Рассчитайте массовый расход воздуха по охлаждающей нагрузке
Где mdot означает массовый расход (кг / с), Q — охлаждающая нагрузка помещения (кВт), cp — удельная теплоемкость воздуха (кДж / кг.K), а Δt — разница температур между расчетной температурой воздуха и расчетной температурой обратки. Просто отметим, что мы будем использовать стандартную скорость 1,026 кДж / кг.k., а дельта T должна быть меньше 10 * C, поэтому мы будем использовать 8 * c.
Нам известны все значения этого параметра, поэтому мы можем рассчитать массовый расход (сколько килограммов в секунду воздуха необходимо для поступления в комнату). Если мы посмотрим на расчет для помещения 1, то увидим, что он требует 0,26 кг / с. Поэтому мы просто повторяем этот расчет для остальной части комнаты, чтобы найти все значения массового расхода.
Расчет массового расхода воздуха для каждой комнаты
Теперь мы можем преобразовать их в объемный расход. Для этого нам нужен определенный объем или плотность воздуха. Мы укажем 21 * c и примем атмосферное давление 101,325 кПа. Мы можем найти это в наших таблицах свойств воздуха, но я предпочитаю использовать онлайн-калькулятор http://bit.ly/2tyT8yp, поскольку он работает быстрее. Мы просто добавляем эти числа и получаем плотность воздуха 1,2 кг / м3.
Вы видите, что плотность измеряется в кг / м3, но нам нужен удельный объем, который составляет м3 / кг, поэтому для преобразования мы просто возьмем обратное, что означает вычисление 1.-1), чтобы получить ответ 0,83 м3 / кг.
Теперь, когда у нас есть, мы можем рассчитать объемный расход по формуле:
vdot = mdot, умноженное на v.
Рассчитайте объемный расход воздуха по массовому расходу
, где vdot — это объемный расход, mdot — массовый расход в помещении, а v — удельный объем, который мы только что рассчитали.
Таким образом, если мы опустим эти значения для помещения 1, мы получим объемный расход 0,2158 м3 / с, то есть сколько воздуха необходимо для входа в комнату, чтобы удовлетворить охлаждающую нагрузку.Так что просто повторите этот расчет для всех комнат.
Расход воздуха в здании — размеры воздуховодов
Теперь мы нарисуем наш маршрут воздуховода на плане этажа, чтобы можно было приступить к его размеру.
Схема воздуховодов
Прежде чем мы продолжим, нам нужно рассмотреть некоторые вещи, которые будут играть большую роль в общей эффективности системы.
Соображения по конструкции
Первый — форма воздуховода. Воздуховоды бывают круглой, прямоугольной и плоскоовальной формы.Круглый воздуховод, безусловно, является наиболее энергоэффективным типом, и это то, что мы будем использовать в нашем рабочем примере позже. Если сравнить круглый воздуховод с прямоугольным, мы увидим:
Сравнение круглых и прямоугольных воздуховодов
Круглый воздуховод с площадью поперечного сечения 0,6 м2 имеет периметр 2,75 м
Прямоугольный воздуховод с равной площадью поперечного сечения имеет периметр 3,87 м
Следовательно, прямоугольный воздуховод требует больше металла для своей конструкции, что добавляет больше веса и затраты на дизайн.Более крупный периметр также означает, что больше воздуха будет контактировать с материалом, и это увеличивает трение в системе. Трение в системе означает, что вентилятор должен работать интенсивнее, а это приводит к более высоким эксплуатационным расходам. По возможности всегда используйте круглый воздуховод, хотя во многих случаях необходимо использовать прямоугольный воздуховод, поскольку пространство ограничено.
Падение давления в воздуховоде
Второе, что следует учитывать, — это материал, из которого изготовлены воздуховоды, и шероховатость этого материала, поскольку он вызывает трение.Например, если у нас есть два воздуховода с одинаковыми размерами, объемным расходом и скоростью, единственная разница заключается в материале. Один изготовлен из стандартной оцинкованной стали, другой — из стекловолокна, перепад давления на расстоянии 10 м для этого примера составляет около 11 Па для оцинкованной стали и 16 Па для стекловолокна.
Энергоэффективная арматура для воздуховодов
Третье, что мы должны учитывать, — это динамические потери, вызванные арматурой. Мы хотим использовать максимально гладкую арматуру для повышения энергоэффективности.Например, используйте изгибы с длинным радиусом, а не под прямым углом, поскольку резкое изменение направления тратит огромное количество энергии.
Моделирование воздуховодов CFD
Мы можем быстро и легко сравнить характеристики воздуховодов различных конструкций с помощью CFD или вычислительной гидродинамики. Эти симуляции были произведены с использованием революционной облачной инженерной платформы CFD и FEA компанией SimScale, которая любезно спонсировала эту статью.
Вы можете получить бесплатный доступ к этому программному обеспечению, щелкнув здесь, и они предлагают несколько различных типов учетных записей в зависимости от ваших потребностей моделирования.
SimScale не ограничивается только проектированием воздуховодов, он также используется для центров обработки данных, приложений AEC, проектирования электроники, а также теплового и структурного анализа.
Просто взгляните на их сайт, и вы можете найти тысячи симуляций для всего, от зданий, систем отопления, вентиляции и кондиционирования, теплообменников, насосов и клапанов до гоночных автомобилей и самолетов, которые можно скопировать и использовать в качестве шаблонов для вашего собственного анализа конструкции. .
Они также предлагают бесплатные вебинары, курсы и учебные пособия, которые помогут вам настроить и запустить собственное моделирование.Если, как и я, у вас есть некоторый опыт создания симуляций CFD, то вы знаете, что этот тип программного обеспечения обычно очень дорогое, и вам также понадобится мощный компьютер для его запуска.
Однако с SimScale все можно сделать из веб-браузера. Поскольку платформа основана на облаке, всю работу выполняют их серверы, и мы можем получить доступ к нашим проектным симуляциям из любого места, что значительно облегчает нашу жизнь как инженеров.
Итак, если вы инженер, дизайнер, архитектор или просто кто-то, кто заинтересован в испытании технологии моделирования, я настоятельно рекомендую вам проверить это программное обеспечение, получить бесплатную учетную запись, перейдя по этой ссылке.
Стандартная и оптимизированная конструкция воздуховодов CFD
Теперь, если мы посмотрим на сравнение двух проектов, мы увидим стандартный дизайн слева и более эффективный дизайн справа, который был оптимизирован с помощью simscale. В обеих конструкциях используется скорость воздуха 5 м / с, цвета представляют скорость: синий означает низкую скорость, а красный — области высокой скорости.
Стандартный дизайн воздуховодов
Из цветовой шкалы скорости и линий тока видно, что в конструкции слева входящий воздух напрямую ударяет по резким поворотам, которые присутствуют в системе, что вызывает увеличение статического давления.Резкие повороты вызывают появление большого количества рециркуляционных зон внутри воздуховодов, что препятствует плавному движению воздуха.
Тройник на дальнем конце главного воздуховода заставляет воздух внезапно делиться и менять направление. Здесь имеется большой обратный поток, который снова увеличивает статическое давление и снижает количество подаваемого воздуха
Высокая скорость в главном воздуховоде, вызванная резкими поворотами и резкими поворотами, уменьшает поток в 3 ветви слева.
Оптимизированная конструкция воздуховодов энергоэффективность
Если теперь мы сосредоточимся на оптимизированной конструкции справа, мы увидим, что используемые фитинги имеют гораздо более гладкий профиль без внезапных препятствий, рециркуляции или обратного потока, что значительно улучшает скорость воздушного потока в системе. В дальнем конце основного воздуховода воздух делится на две ветви через пологую изогнутую тройниковую секцию. Это позволяет воздуху плавно менять направление и, таким образом, не происходит резкого увеличения статического давления, а скорость потока воздуха в комнаты резко увеличивается.
Три ответвления в главном воздуховоде теперь получают равный воздушный поток, что значительно улучшает конструкцию. Это связано с тем, что дополнительная ветвь теперь питает три меньшие ветви, позволяя некоторой части воздуха плавно отделяться от основного потока и поступать в эти меньшие ветви.
С учетом этих соображений мы можем вернуться к конструкции воздуховода.
Этикетки для воздуховодов и фитингов
Теперь нам нужно пометить каждую секцию воздуховода, а также фитинги буквой.Обратите внимание, что мы разрабатываем здесь только очень простую систему, поэтому я включил только воздуховоды и базовую арматуру, я не включил такие вещи, как решетки, воздухозаборники, гибкие соединения, противопожарные клапаны и т. Д.
Теперь мы хотим создать таблицу с помеченными строками, как в примере. Для каждого воздуховода и фитинга нужен отдельный ряд. Если воздушный поток разделяется, например, в тройнике, тогда нам нужно включить линию для каждого направления, мы увидим это позже в статье.
Просто добавьте буквы в отдельные строки и укажите, какой тип фитинга или воздуховода соответствует.
Схема воздуховодов расход воздуха
Мы можем начать вводить некоторые данные, мы можем сначала включить объемный расход для каждого из ответвлений, это просто, поскольку это просто объемный расход для помещения, которое оно обслуживает. Вы можете видеть на диаграмме, которую я заполнил.
Схема воздуховодов Расходы в основных воздуховодах
Затем мы можем приступить к определению размеров основных воздуховодов. Для этого убедитесь, что вы начинаете с самого дальнего главного воздуховода. Затем мы просто складываем объемные расходы для всех ответвлений после этого.Для главного воздуховода G мы просто суммируем ветви L и I. Для D это просто сумма L I и F, а для воздуховода A — это сумма L, I, F и C. Просто введите их в таблицу.
По черновому чертежу мы измеряем длину каждой секции воздуховода и заносим ее в таблицу.
Размеры воздуховодов — Определение размеров воздуховодов
Для определения размеров воздуховодов вам понадобится таблица размеров воздуховодов. Вы можете получить их у производителей воздуховодов или в отраслевых организациях, таких как CIBSE и ASHRAE.Если у вас его нет, вы можете найти их по следующим ссылкам. Ссылка 1 и Ссылка 2
Эти диаграммы содержат много информации. Мы можем использовать их, чтобы найти падение давления на метр, скорость воздуха, объемный расход, а также размер воздуховода. Схема диаграммы может немного отличаться в зависимости от производителя, но в этом примере вертикальные линии показывают падение давления на метр воздуховода. Горизонтальные линии показывают объемный расход. Нисходящие диагональные линии соответствуют скорости, восходящие диагональные линии — диаметру воздуховода.
Мы начинаем подбирать размеры с первого главного воздуховода, который является секцией А. Чтобы ограничить шум в этой секции, мы укажем, что максимальная скорость может составлять не более 5 м / с. Мы знаем, что для этого воздуховода также требуется объемный расход 0,79 м3 / с, поэтому мы можем использовать скорость и объемный расход, чтобы найти недостающие данные.
Пример выбора размера воздуховода
Мы берем диаграмму и прокручиваем ее снизу слева, пока не достигнем объемного расхода 0,79 м3 / с. Затем мы определяем точку, где линия скорости составляет 5 м / с, и проводим линию поперек, пока не достигнем ее.Затем, чтобы найти перепад давления, мы проводим вертикальную линию вниз от этого пересечения. В данном случае мы видим, что он составляет 0,65 Па на метр. Так что добавьте эту цифру в диаграмму. Поскольку мы используем метод равного падения давления, мы можем использовать это падение давления для всех длин воздуховодов, поэтому заполните и их. Затем мы снова прокручиваем вверх и выравниваем наше пересечение с направленными вверх диагональными линиями, чтобы увидеть, что для этого требуется воздуховод диаметром 0,45 м, поэтому мы также добавляем его в таблицу.
Нам известны объемный расход и падение давления, поэтому теперь мы можем рассчитать значения для секции C, а затем для остальных воздуховодов.
Для остальных воздуховодов мы используем тот же метод.
Подбор размеров воздуховодов методом равного давления
На графике мы начинаем с рисования линии от 0,65 Па / м до самого верха, а затем проводим линию напротив нашего требуемого объемного расхода, в данном случае для секции C нам нужно 0,21 м3 / с. На этом пересечении мы проводим линию, чтобы найти скорость, и мы видим, что она попадает в пределы линий 3 и 4 м / с, поэтому нам нужно оценить значение, в этом случае оно составляет около 3,6 м / с, поэтому мы добавляем что к диаграмме.Затем мы рисуем еще одну линию на другой диагональной сетке, чтобы найти диаметр нашего воздуховода, который в данном случае составляет около 0,27 м, и мы тоже добавим его в таблицу.
Повторяйте этот последний процесс для всех оставшихся воздуховодов и ответвлений, пока таблица не будет заполнена.
Теперь найдите общие потери в воздуховоде для каждого воздуховода и ответвления. Это очень легко сделать, просто умножив длину воздуховода на падение давления на метр. В нашем примере мы обнаружили, что оно составляет 0,65 Па / м. Проделайте то же самое со всеми воздуховодами и ответвлениями на столе.
Подбор фитингов для воздуховодов
Первый фитинг, который мы рассмотрим, — это изгиб 90 * между воздуховодами J и L
Для этого мы ищем наш коэффициент потерь для изгиба от производителя или отраслевого органа, вы можете узнать это, щелкнув эту ссылку.
Коэффициент потери давления в отводе воздуховода
В этом примере мы видим, что коэффициент равен 0,11
Затем нам нужно рассчитать динамические потери, вызванные изгибом, изменяющим направление потока.Для этого мы используем формулу Co, умноженную на rho, умноженную на v в квадрате, деленную на 2, где co — наш коэффициент, rho — плотность воздуха, а v — скорость.
Формула потери давления на изгибе воздуховода
Мы уже знаем все эти значения, поэтому, если мы опустим цифры, мы получим 0,718 паскалей. Так что просто добавьте это в таблицу. (Посмотрите видео внизу страницы, чтобы узнать, как это вычислить).
Потеря давления в тройнике воздуховода
Следующий фитинг, который мы рассмотрим, — это тройник, который соединяет главный воздуховод с ответвлениями. Мы будем использовать пример тройника с буквой H между G и J в системе.Теперь для этого нам нужно учесть, что воздух движется в двух направлениях, прямо насквозь, а также сворачивает в ответвление, поэтому нам нужно выполнить расчет для обоих направлений.
Если мы посмотрим на воздух, движущийся по прямой, то сначала мы найдем отношение скоростей, используя формулу скорости out, деленной на скорость in. В этом примере выход воздуха составляет 3,3 м / с, а входящий воздух — 4 м / с, что дает нам 0,83
Затем мы выполняем другое вычисление, чтобы найти отношение площадей, при этом используется формула: диаметр вне квадрата, деленный на диаметр в квадрате.В этом примере выходной диаметр составляет 0,24 м, а внутренний диаметр — 0,33 м, поэтому, если мы возведем их в квадрат, а затем разделим, мы получим 0,53
.
Теперь мы ищем фитинги, которые мы используем, от производителя или отраслевого органа, снова ссылка здесь для этого.
Размер тройника воздуховода
В руководствах мы находим две таблицы: одна, которую вы используете, зависит от направления потока, мы используем прямое направление, поэтому мы определяем ее местонахождение, а затем просматриваем каждое соотношение, чтобы найти наш коэффициент потерь. Здесь вы можете увидеть, что оба рассчитанных нами значения попадают между значениями, указанными в таблице, поэтому нам необходимо выполнить билинейную интерполяцию.Чтобы сэкономить время, мы просто воспользуемся онлайн-калькулятором, чтобы найти это, ссылка здесь (посмотрите видео, чтобы узнать, как выполнить билинейную интерполяцию).
Заполняем наши значения и находим ответ 0,143
Расчет потери давления в тройнике
Теперь мы вычисляем динамические потери для прямого пути через тройник, используя формулу co, умноженную на rho, умноженное на v в квадрате, деленное на 2. Если мы опустим наши значения, мы получим ответ в 0,934 паскаля, поэтому добавьте это в таблицу.
Затем мы можем рассчитать динамические потери для воздуха, который превращается в изгиб.Для этого мы используем те же формулы, что и раньше. Выходная скорость рассчитывается путем вычисления нашего отношения скоростей. Затем мы находим соотношение площадей, используя формулу: диаметр вне квадрата, деленный на диаметр в квадрате. Мы берем наши значения из нашей таблицы и используем 3,5 м / с, разделенные на 4 м / с, чтобы получить 0,875 для отношения скоростей, и мы используем 0,26 м в квадрате, деленные на 0,33 м в квадрате, чтобы получить 0,62 для отношения площадей.
Фитинг тройника с потерей изгиба
Затем мы используем таблицу сгибов для тройника, опять же между значениями, указанными в таблице, поэтому мы должны найти числа, используя билинейную интерполяцию.Мы опускаем значения, чтобы получить ответ 0,3645 паскаля. Так что просто добавьте это в таблицу.
Теперь повторите этот расчет для других тройников и фитингов, пока таблица не заполнится.
Нахождение индексного участка — выбор размера воздуховода
Затем нам нужно найти индексный прогон, который представляет собой прогон с наибольшим падением давления. Обычно это самый длинный пробег, но также может быть пробег с наибольшим количеством приспособлений.
Мы легко находим, складывая все потери давления от начала до выхода каждой ветви.
Например, чтобы добраться от A до C, мы теряем 5,04 Па
A (1,3 Па) + B (1,79 Па) + C (1,95 Па)
От A до F мы теряем 8,8 Па
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (2,55 Па) + F (1,95)
От A до I мы теряем 10,56
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (1,34 Па) + G (2,6 Па) + H (0,36 Па) + I (1,95 Па)
От A до L мы теряем 12,5 Па.
A (1,3 Па) + B (1,7 Па) + D (1,3 Па) + E (1,34 Па) + G (2,6 Па) + H (0,93 Па) + J (0,65 Па ) + K (0,72 Па) + L (1,95 Па)
Следовательно, вентилятор, который мы используем, должен преодолевать пробег с наибольшими потерями, а именно A — L с 12.5pa, это индексный прогон.
Заслонки воздуховодов — балансировка системы
Чтобы сбалансировать систему, нам необходимо добавить демпферы в каждую из ветвей, чтобы обеспечить равный перепад давления во всех и достичь проектных расходов в каждой комнате.
Мы можем рассчитать, какой перепад давления должен обеспечивать каждый демпфер, просто вычитая потери в ходе прогона из индексного прогона.
от A до C составляет 12,5 Па — 5,04 Па = 7,46 Па
от A до F составляет 12,5 Па — 8,8 Па = 3,7 Па
от A до I равно 12.5 Па — 10,56 Па = 1,94 Па
И это наша система воздуховодов. Мы сделаем еще один урок, посвященный дополнительным способам повышения эффективности системы воздуховодов.
Калькулятор
воздухообменов в час (формула на основе кубических футов в минуту)
ACH или A ir C hanges P er H наш — это показатель, который показывает нам, сколько раз устройство HVAC может заполнить воздухом весь объем помещения. Это особенно полезно при сравнении различных очистителей воздуха или кондиционеров.
Пример: Рассмотрим очиститель воздуха с расходом воздуха 250 куб. Футов в минуту. Мы поместили его в комнату площадью 200 кв. Футов с потолком стандартной высоты (8 футов). Сколько воздухообменов в час производит установка?
Расчет: 250 кубических футов в минуту — 250 кубических футов в минуту. За один час (60 минут) мы получаем 60 * 250 = 15 000 кубических футов в час. Общий объем комнаты составляет 200 квадратных футов * 8 футов = 1600 кубических футов. Такой очиститель воздуха способен полностью изменить объем воздуха в помещении 15.000 / 1,600 = 9,375 раз.
Ответ: ACH = 9,375
Вот удобный калькулятор воздухообмена в час, которым вы можете свободно пользоваться. Просто укажите площадь, высоту потолка и CFM рассматриваемого устройства HVAC, и вы сможете рассчитать ACH:
.
Калькулятор ACH
Формула (рассчитать ACH самостоятельно)
Формула расчета воздухообмена в час на основе CFM достаточно проста. Практически каждый может рассчитать это с помощью цифрового калькулятора.Все, что вам нужно знать, это площадь помещения, высота и CFM.
Это формула для ACH (воздухообмен в час):
ACH = CFM x 60 / (Площадь x Высота)
, где «Площадь» — это площадь помещения, где вы собираетесь установить устройство HVAC, а «Высота» — это высота потолка.
Формула: «сколько кубических футов воздуха может обеспечить блок HVAC каждый час», деленное на объем помещения.
Мы всегда получаем CFM, но это объем воздуха в минуту .Чтобы рассчитать воздухообмен в час , мы должны перевести это в часы. Следовательно, умножение на 60 в приведенном выше уравнении.
Объем помещения рассчитывается по формуле длина * ширина * высота . Умножив длину комнаты на ее ширину, мы получим площадь поверхности («Площадь»). Чтобы получить объем, нам нужно умножить площадь на высоту.
Сколько производителей очистителей воздуха ACH используют?
Расчет рекомендуемой зоны охвата в технических характеристиках очистителя воздуха основан на рейтинге CADR, максимальном расходе воздуха и ACH.
По сути, для расчета рекомендуемой зоны охвата разные компании по очистке воздуха используют 1-5 воздухообменов в час. Те, которые используют 5 ACH, очень тщательно удаляют из воздуха загрязнители, превышающие рекомендуемый размер комнаты, используя на 2 ACH меньше.
Вот список того, сколько ACH различных производителей воздухоочистителей обычно используют для расчета рекомендуемой зоны охвата:
- Alen BreatheSmart использует 2 ACH. Пример: Alen BreatheSmart 75i — очиститель воздуха №1 — имеет рекомендуемую зону охвата 1300 кв. Футов.Его максимальный воздушный поток составляет 350 кубических футов в минуту. При 5 ACH рекомендуемая зона покрытия составляет 520 кв. Футов.
- Coway основана на 2 или 5 кондиционерах. Пример: Big Airmega 400 имеет зону покрытия 1560 кв. Футов с рейтингом 350 CADR (2 ACH). Высокопроизводительный Coway AP-1512HH имеет зону покрытия 361 кв. Футов с рейтингом 246 CADR (5 ACH).
- Molekule имеет рекомендованную зону покрытия, но не предоставляет данных по ACH, CADR или максимальному расходу воздуха. Например, Molekule Air имеет зону покрытия 600 кв. Футов, но невозможно определить, сколько воздухообменов он производит в час.
- Honeywell использует 5 ACH. Пример: Honeywell HPA300 имеет зону покрытия 465 кв. Футов с рейтингом 300 CADR (5 ACH).
- Levoit очистители воздуха интересны; они используют 3.33 ACH со своей лучшей моделью. Пример: Levoit LV-h235 имеет зону покрытия 463 кв.м и рейтинг CADR 360. Воздух меняют каждые 18 минут; Таким образом, установка Levoit производит 3,33 воздухообмена в час.
- Okaysou использует 3 воздухообмена в час. Пример: их самый популярный очиститель воздуха Okaysou AirMax8L имеет площадь покрытия 500 кв. Футов с рейтингом 210 CADR (3 ACH).
- Дайсон очень стесняется раскрывать размеры комнаты. Вот почему невозможно рассчитать ACH для любого очистителя воздуха Dyson.
Зона действия очистителей воздуха
Из всех устройств HVAC очистители воздуха уникальны в том, что касается ACH, потому что их работа наиболее точно соответствует спецификации ACH. По сути, ACH — это второй по величине определяющий фактор, который указывает, насколько хорошо очистители воздуха очищают воздух.
Важно понимать, что расчет ACH составляет торжественно на основе расхода воздуха .Это не показатель того, насколько хорошо работает система фильтрации очистителя воздуха; он не измеряет эффективность фильтров HEPA, фильтров с активированным углем или даже фильтров генератора озона. Например, высокий ACH не снижает напрямую вероятность роста плесени (осмотр и тестирование плесени могут подтвердить это).
Существует еще одна более точная спецификация, действующая для очистителей воздуха, которая измеряет эффективность системы фильтрации; рейтинг CADR. Рейтинг CADR пропорционален как ACH, так и различным фильтрам, которые может использовать очиститель воздуха.По этой причине расчет ACH и последующий расчет CADR наиболее подходят для очистителей воздуха.
Чтобы рассчитать размер комнаты на основе расхода воздуха (в кубических футах в минуту), вы должны использовать здесь калькулятор кубометров в минуту.
Если у вас есть какие-либо вопросы относительно расчета воздухообмена в час, вы можете задать их нам в комментариях ниже.
Калькулятор вместимости переменного тока на квадратный фут (+ таблица вместимости)
Перед покупкой кондиционера необходимо произвести расчет тоннажа переменного тока .Неправильный выбор блока переменного тока может привести к потраченным впустую затратам на единицу или будущим расходам на электроэнергию в размере 100 долларов.
По данным Министерства энергетики США,
«… кондиционеру обычно требуется 20 британских тепловых единиц на каждый квадратный фут жилой площади».
Нам нужно перевести БТЕ в тоннаж. 1 тонна равна 12 000 БТЕ. Это означает, что в среднем нам потребуется 0,0016 тонны на квадратного фута.
Чтобы правильно определить тоннаж переменного тока, который вам нужен, вы можете использовать калькулятор тоннажа переменного тока здесь:
Например, для стандартного дома площадью площадью 1500 кв.м потребуется дом 2.5-ти тонный кондиционер . Чтобы помочь нам, вот краткая таблица, показывающая, сколько тонн (и БТЕ) кондиционеров нам нужно для определенной площади в квадратных футах:
Таблица вместимости
Площадь (квадратные футы): | БТЕ | Вместимость |
---|---|---|
600 кв. Футов | 12 000 БТЕ | 1 тонна |
900 кв. Футов | 18000 БТЕ | 1,5 тонны |
1200 кв. Футов | 24 000 БТЕ | 2 тонны |
1500 кв. Футов | 30 000 БТЕ | 2.5 тонн |
1800 кв. Футов | 36000 БТЕ | 3 тонны |
2100 кв. Футов | 42000 БТЕ | 3,5 тонны |
2400 кв. Футов | 48000 БТЕ | 4 тонны |
2700 кв. Футов | 54000 БТЕ | 4,5 тонны |
3000 кв. Футов | 60 000 БТЕ | 5 тонн |
3300 кв. Футов | 66 000 БТЕ | 5.5 тонн |
3600 кв. Футов | 72000 БТЕ | 6 тонн |
Вот наиболее часто задаваемый вопрос о тоннаже, BTU и площади (в квадратных футах):
Сколько тонн переменного тока на квадратный фут? (Тоннаж на квадратный фут)
Простой ответ: вам нужно 0,0016 тонны переменного тока на квадратный фут.
Короче говоря, если вы хотите охладить территорию площадью 600 кв. Футов, вам потребуется:
Емкость переменного тока = 600 кв. Футов * 0.0016 тонн / кв.фут = 1 тонна
Как правило, на каждые 600 кв. Футов требуется 1 тонна кондиционера. Это общая оценка.
Вы можете использовать формулу «тоннаж на квадратный фут», чтобы рассчитать, сколько тонн кондиционера вам нужно. Вот формула:
Мощность переменного тока (тоннаж) = (ВСТАВИТЬ ПЛОЩАДЬ В КВ.ФУТЕ) * 0,0016 тонны / кв. Фут
Вы можете указать площадь и рассчитать, сколько тонн кондиционера вам нужно на определенный квадратный метр.
При расчете тоннажа можно посмотреть несколько мини-сплит-кондиционеров весом 1-4 тонны здесь:
Надеюсь, это поможет.Если у вас есть вопросы, вы можете задать их в комментариях ниже.
% PDF-1.6
%
2787 0 объект
>
эндобдж
xref
2787 94
0000000016 00000 н.
0000003597 00000 н.
0000003821 00000 н.
0000003951 00000 н.
0000004418 00000 н.
0000004533 00000 н.
0000005213 00000 н.
0000005594 00000 н.
0000005707 00000 н.
0000006104 00000 п.
0000006500 00000 н.
0000006959 00000 п.
0000007124 00000 н.
0000007241 00000 н.
0000007359 00000 н.
0000008407 00000 н.
0000008729 00000 н.
0000009076 00000 н.
0000010415 00000 п.
0000010751 00000 п.
0000011136 00000 п.
0000011226 00000 п.
0000012840 00000 п.
0000013193 00000 п.
0000013589 00000 п.
0000015712 00000 п.
0000016073 00000 п.
0000016470 00000 п.
0000016549 00000 п.
0000125516 00000 н.
0000125915 00000 н.
0000125994 00000 н.
0000126073 00000 н.
0000126103 00000 н.
0000126179 00000 н.
0000126278 00000 н.
0000126427 00000 н.
0000126755 00000 н.
0000126812 00000 н.
0000126930 00000 н.
0000127009 00000 н.
0000127123 00000 н.
0000162301 00000 н.
0000162342 00000 н.
0000162431 00000 н.
0000162530 00000 н.
0000162679 00000 н.
0000176075 00000 н.
0000176357 00000 н.
0000176436 00000 н.
0000208657 00000 н.
0000208698 00000 н.
0000208895 00000 н.
0000209123 00000 н.
0000209320 00000 н.
0000209469 00000 н.
0000209618 00000 н.
0000209843 00000 н.
0000210045 00000 н.
0000210169 00000 н.
0000210318 00000 н.
0000210442 00000 н.
0000210591 00000 п.
0000210819 00000 п.
0000210918 00000 п.
0000211067 00000 н.
0000312955 00000 н.
0000313018 00000 н.
0000313093 00000 н.
0000313206 00000 н.
0000313263 00000 н.
0000313354 00000 п.
0000313436 00000 н.
0000313494 00000 п.
0000313598 00000 н.
0000313656 00000 н.
0000313764 00000 н.
0000313822 00000 н.
0000313931 00000 н.
0000313989 00000 н.
0000314132 00000 н.
0000314190 00000 н.
0000314271 00000 н.
0000314352 00000 н.
0000314449 00000 н.
0000314506 00000 н.
0000314651 00000 н.
0000314708 00000 н.
0000314785 00000 н.
0000314842 00000 н.
0000314900 00000 н.
0000314958 00000 н.
0000003369 00000 н.
0000002224 00000 н.
трейлер
] / Назад 2106458 / XRefStm 3369 >>
startxref
0
%% EOF
2880 0 объект
> поток
h ޔ T] L [e ~ ӟS: Z ~ FEE͒- [g [OǀMimu ~ 0L @ L @ ُ Pt & xal / HBM / kl1eYiO / 9}} |
Сколько вентиляции мне нужно?
Сколько мне нужно вентиляции?
Рекомендации HVI по вентиляции.
Вентиляционные изделия имеют разную производительность по перемещению воздуха, поэтому важно убедиться, что выбранный продукт обладает достаточной производительностью для конкретного применения. Рейтинг сертифицированного воздушного потока HVI указан на продукте или на этикетке HVI, отображаемой на каждом устройстве, в документации производителя с описанием вентилятора и в Справочнике сертифицированных продуктов HVI.
Следующие рекомендации помогут вам определить мощность вентилятора, необходимую для вашего приложения.
Ванные комнаты — прерывистая вентиляция
HVI рекомендует следующую интенсивность периодической вентиляции для ванных комнат:
Размер ванной | Формула расчета | Требуемая скорость вентиляции |
Менее 100 квадратных футов | 1 куб. Фут / мин на квадратный фут площади пола | Минимум 50 куб. Футов в минуту |
Более 100 квадратных футов | Добавьте требование CFM для каждого приспособления | Туалет 50 куб. Футов в минуту Душ 50 CFM Ванна 50 CFM Гидромассажная ванна 100 куб. Футов в минуту |
- В закрытом туалете должен быть собственный вытяжной вентилятор.
- Вентиляторы, одобренные для установки во влажных помещениях, по возможности должны располагаться над душем или ванной.
- Двери ванных комнат должны иметь зазор не менее 3/4 дюйма до готового пола, чтобы обеспечить поступление свежего воздуха.
- Таймер или другой регулятор, обеспечивающий продолжение вентиляции в течение минимум 20 минут после каждого посещения ванной комнаты, следует установить в каждой ванной комнате.
- Для парных HVI рекомендует отдельный вентилятор, расположенный в парилке, который можно включать после использования, чтобы удалить тепло и влажность.
Ванные комнаты — приточная вентиляция
Непрерывная вентиляция с минимальной скоростью 20 кубических футов в минуту может использоваться вместо прерывистого вытяжного вентилятора мощностью 50 кубических футов в минуту.
Вытяжки кухонные
Рекомендуемая интенсивность вентиляции кухонной вытяжки сильно различается в зависимости от типа готовки и расположения кухонной плиты. Вытяжки, установленные над кухонной плитой, улавливают загрязняющие вещества своей формой козырька и эффективно отводят их при относительно небольшом объеме воздуха.Кухонные вытяжные устройства с нисходящим потоком требуют большего объема и скорости воздуха для адекватного улавливания загрязняющих веществ. Они являются альтернативой, когда вытяжки с балдахином нежелательны из-за расположения варочной поверхности и эстетики кухни; однако по своим характеристикам они не могут сравниться с вытяжками, улавливающими поднимающийся столб воздуха над варочной поверхностью. При рассмотрении вопроса о вытяжке с нисходящим потоком воздуха для кухни ознакомьтесь с рекомендациями производителя.
Кухонные вытяжки, оснащенные несколькими настройками скорости, обеспечивают тихую низкоуровневую вентиляцию для легкой готовки с возможностью повышения скорости при необходимости.
Расположение диапазона | HVI-рекомендованная интенсивность вентиляции на погонный фут диапазона | Минимальная скорость вентиляции на погонный фут диапазона |
У стены | 100 куб. Футов в минуту | 40 куб. Футов в минуту |
На острове | 150 куб. Футов в минуту | 50 куб. Футов в минуту |
Ширина вытяжки у стены | 2.5 футов (30 дюймов) | 3 фута (36 дюймов) | 4 фута (48 дюймов) |
Рекомендуемая скорость HVI | 250 куб. Футов в минуту | 300 куб. Футов в минуту | 400 куб. Футов в минуту |
Минимум | 100 куб. Футов в минуту | 120 куб. Футов в минуту | 160 куб. Футов в минуту |
- Для вытяжек, расположенных над островами, умножьте коэффициент на 1.5.
- Для варочных панелей «профессионального типа» HVI рекомендует следовать рекомендациям производителя варочных панелей для определения требований к вентиляции.
- Завышенные характеристики производительности являются обычным явлением для вытяжек, не имеющих сертификата HVI. Выбор вытяжек с рейтингом производительности, сертифицированным HVI, обеспечит соблюдение требований к вентиляции и строительных норм.
Примечание. Кухонные вытяжки с рециркуляцией и рециркуляцией не обеспечивают фактической вентиляции.Для достижения оптимального качества воздуха на кухне всегда используйте вытяжные шкафы, кухонные вентиляторы или вытяжные вытяжки с вытяжкой, которые выходят прямо из дома.
Вентиляторы с рекуперацией тепла и энергии
Для непрерывной вентиляции с хорошим качеством воздуха в помещении вентилятор с рекуперацией тепла или энергии (HRV или ERV) должен обеспечивать 0,35 воздухообмена в час. Этот расчет должен учитывать полный занимаемый объем дома.
Эту норму легче рассчитать, если разрешить 5 кубических футов в минуту на 100 квадратных футов площади пола.
Общая площадь дома (квадратных футов) | Скорость непрерывной вентиляции |
1000 квадратных футов | 50 куб. Футов в минуту |
2000 квадратных футов | 100 куб. Футов в минуту |
3000 квадратных футов | 150 куб. Футов в минуту |
В дополнение к этой минимальной продолжительной скорости вентиляции, HRV и ERV часто имеют дополнительную мощность для обеспечения более высокой скорости вентиляции для удовлетворения потребностей пассажиров.Такие потребности могут возникнуть в результате большого скопления людей; курение; хобби или деятельность с использованием краски, клея или других загрязнителей воздуха; или по любой другой причине, требующей дополнительной вентиляции для улучшения качества воздуха в помещении.
Согласно местным нормам и правилам может требоваться различная интенсивность непрерывной вентиляции — всегда уточняйте у сотрудников службы управления зданием конкретные требования для вашего района.
Аппарат ИВЛ для всего дома
HVI рекомендует, чтобы у вентилятора для комфортной вентиляции всего дома была минимальная мощность, обеспечивающая примерно одну полную замену воздуха каждые две минуты в пределах обслуживаемого помещения.Этой скорости потока будет достаточно, чтобы создать ощутимый «ветерок» по дому. Требуемый расход можно рассчитать, умножив общую площадь всего дома (включая незанятые помещения, такие как туалеты) на 3. Не забудьте включить площадь «верхних этажей» многоуровневых домов. Эта формула предполагает потолок высотой восемь футов и учитывает типичные незанятые площади.
Площадь дома | Производительность, куб. Фут / мин |
1000 квадратных футов | 3000 куб. Футов в минуту |
2000 квадратных футов | 6000 куб. Футов в минуту |
3000 квадратных футов | 9000 куб. Футов в минуту |
Вентилятор меньшего размера может эффективно охлаждать массу дома, полагаясь на другие вентиляторы, такие как «лопастные вентиляторы», которые создают легкий ветерок, необходимый для охлаждения людей.Этот более низкий расход можно определить, умножив площадь в квадратных футах на 0,4.
2000 квадратных футов | 800 куб. Футов в минуту |
3000 квадратных футов | 1,200 куб. Фут / мин |
Для надлежащего охлаждения и эффективной работы любому вентилятору для комфортной вентиляции всего дома требуются соответствующие, беспрепятственные выпускные отверстия на чердаке через вентиляционные отверстия под потолком, решетки или жалюзи.
Чтобы рассчитать необходимое количество вытяжной площади на чердаке, разделите мощность вентилятора в кубических футах в минуту на 750.
Мощность вентилятора | Требуемая площадь выхлопа |
1000 куб. Футов в минуту | 1,33 квадратных футов |
4,800 куб. Футов в минуту | 6,4 квадратных футов |
ПРИМЕЧАНИЕ. Большие вентиляторы могут создать в доме значительное отрицательное давление.Перед включением вентилятора должно быть открыто хотя бы одно окно.
Электропитание чердачных вентиляторов — ПАВ
Чердачные вентиляторы с электроприводом должны обеспечивать не менее 10 воздухообменов в час. Умножение общей площади мансарды на 0,7 даст требуемую норму. Для особенно темных или крутых крыш мы рекомендуем чуть более высокий рейтинг.
Площадь чердака в квадратных футах | Требуется куб. Фут / мин | + 15% для темных / крутых крыш |
1000 квадратных футов | 700 куб. Футов в минуту | 805 куб. Футов в минуту |
2000 квадратных футов | 1,400 куб. Футов в минуту | 1,610 куб. Футов в минуту |
3000 квадратных футов | 2100 куб. Футов в минуту | 2,415 куб. Футов в минуту |
Вытяжной воздух должен быть заменен наружным воздухом, всасываемым через вентиляционные отверстия под карнизом в потолке.Чтобы рассчитать общую минимальную площадь воздухозаборника потолочного вентиляционного отверстия в квадратных дюймах, разделите CFM PAV на 300 и умножьте результат на 144.
CFM ПАВ | Вентиляционный люк в чистом квадрате, дюймы |
805 куб. Футов в минуту | 386 квадратных дюймов нетто |
1,610 куб. Фут / мин | 773 чистых квадратных дюйма |
2415 куб. Футов в минуту | 1,160 квадратных дюймов нетто |
Для правильной работы вентилятора требуется минимум один квадратный фут входной площади на каждые 300 кубических футов в минуту сертифицированной HVI мощности вентилятора.
- Используйте только вентиляционные отверстия в потолке в качестве воздухозаборников для вентиляции чердака с электроприводом.
- Не используйте форточки, потому что на чердак может попасть дождь и снег.
Статическая вентиляция чердака
В любое время года на чердаке теплее, чем на улице. Это приводит к постоянному движению воздуха вверх из-за плавучести более теплого воздуха. Эта характеристика воздуха может быть использована для создания потока воздуха, вентилирующего чердак.Размещение вытяжных отверстий на крыше, фронтонах или на коньке крыши и обеспечение соответствующих воздухозаборных отверстий в потолках лучше всего подходит для этого. HVI рекомендует выбирать и размещать вентиляционные отверстия таким образом, чтобы 60 процентов свободной площади вентиляционной сетки приходилось на воздухозаборники, расположенные в зоне под карнизом, а 40 процентов свободной площади вентиляционной сетки приходилось на вытяжные вентиляционные отверстия на крыше, на коньке или на коньке. высоко в двускатной зоне.
Чтобы определить свободную площадь статической вентиляционной сетки (NFA), необходимую для вашего чердака, определите площадь чердака в квадратных футах.Разделите эту площадь на 150, чтобы определить площадь необходимой вентиляции чердака в квадратных футах. Поскольку производители статической вентиляции оценивают свою продукцию в квадратных дюймах NFA, необходимо будет умножить это значение на 144, чтобы определить требуемые квадратные дюймы.
Площадь чердака в квадратных футах | Площадь вентиляции в квадратных футах | Чистая свободная площадь в квадратных дюймах |
1000 квадратных футов | 6.67 квадратных футов | 960 квадратных дюймов |
2000 квадратных футов | 13,3 квадратных футов | 1920 квадратных дюймов |
3000 квадратных футов | 20,0 квадратных футов | 2880 квадратных дюймов |
Потребность в статической вентиляции может быть уменьшена, если у вас установлена непрерывная пароизоляция потолка с рейтингом 0.1 химическая завивка или меньше. Чтобы рассчитать необходимую вентиляцию с такой пароизоляцией, разделите квадратные метры чердака на 300 вместо 150.
Площадь чердака в квадратных футах | Площадь вентиляции в квадратных футах | Чистая свободная площадь в квадратных дюймах |
1000 квадратных футов | 3,33 квадратных фута | 480 квадратных дюймов |
2000 квадратных футов | 6.67 квадратных футов | 960 квадратных дюймов |
3000 квадратных футов | 10,0 квадратных футов | 1440 квадратных дюймов |
Используйте эти числа для выбора, пропорции и размещения статических вентиляционных устройств.
Методы расчета трудозатрат на воздуховоды
Методы расчета трудозатрат на воздуховоды
Существует несколько методов расчета затрат на рабочую силу для воздуховодов, однако мы рассмотрим три наиболее распространенных метода, обеспечивающих последовательные и точные результаты: Метод часов на штуку, Часы на фунт.Метод и метод количества часов на квадратный фут для специальных воздуховодов (ПВХ, стеклопластик, стекловолокно и т. Д.). Метод часов на единицу основан на фактическом объеме труда, необходимом для изготовления или установки каждой конкретной детали и типа воздуховодов, заранее определенных и применяемых к различным размерам и типам воздуховодов при взлете. Исходя из этого, вариации в размере и типе каждого элемента воздуховода и воздуховода рассматриваются как часть формулы расчета трудозатрат. Этот метод основан на трудовых исследованиях для различных типов и размеров изготовленных воздуховодов, а также на опыте оценщиков, знаниях процесса изготовления листового металла и связанных с ним трудозатрат и монтажа.Исследования производственных трудовых ресурсов чаще всего используются в качестве основы для определения затрат на рабочую силу. Важное соображение при использовании этого метода заключается в том, что трудозатраты будут различаться, в некоторых случаях значительно в зависимости от типа и размера воздуховода. Метод расчета трудозатрат в фунтах в час основан на количестве часов на фунт изготовления и производительности труда при установке. В качестве примера мы будем использовать типичный пример производительности оцинкованных воздуховодов низкого давления при норме 44 фунта. за час или «часов на фунт» изготовленных или установленных воздуховодов ».Если вы используете эту формулу, вы разделите 44 фунта в час на 1 = 0,023 часа на фунт. С помощью этого основного метода оценщик может разработать формулу для расчета рабочей силы в магазине. Метод квадратных футов в час — полезный способ сравнить затраты на рабочую силу для различных типов и размеров воздуховодов в качестве прямого сравнения, независимо от расчетов на единицу или формул фунтов в час. Если вы конвертируете типичную производительность 24-дюймовых оцинкованных воздуховодов низкого давления в квадратные футы, используя эту формулу, вы вычислите: 44 фунта в час / л.156 = 38 квадратных футов в час и скорость установки 25 фунтов. в час / 1,156 = 22 SF / час. Эту базовую формулу можно использовать для перекрестной проверки метода часов на фунт и метода квадратных футов на фунт. Приведенные методы и примеры обеспечивают основу, которая поможет оценщикам количественно оценить затраты на рабочую силу и материалы.
Используйте расчет изменений воздуха для определения помещения CFM
Инженерный воздушный поток в помещении может представлять реальную проблему при балансировке системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. В большинстве расчетов для определения необходимого расхода воздуха используются только теплопотери или приток тепла в помещении, и часто не принимаются во внимание потребности в вентиляции помещения.Давайте посмотрим, как расчет воздухообмена может упростить этот этап балансировки воздуха.
Что такое воздухообмен?
Воздухообмен — это количество раз, когда воздух входит и выходит из комнаты из системы HVAC за один час. Или сколько раз комната заполнялась воздухом из регистров приточного воздуха за шестьдесят минут.
Затем вы можете сравнить количество изменений воздуха в помещении с приведенной ниже таблицей требуемых изменений воздуха. Если он находится в пределах допустимого диапазона, вы можете приступить к проектированию или уравновешиванию воздушного потока и получить дополнительную уверенность в том, что вы все делаете правильно.Если это выходит за пределы досягаемости, вам лучше еще раз взглянуть.
Формула изменения воздуха
Чтобы рассчитать воздухообмен в помещении, измерьте приток приточного воздуха в комнату, умножьте CFM на 60 минут в час. Затем разделите на объем комнаты в кубических футах:
Говоря простым языком, мы заменяем CFM на кубические футы в час (CFH). Затем мы вычисляем объем комнаты, умножая высоту комнаты на ширину и длину. Затем просто делим CFH на объем помещения.
Вот пример того, как работает полная формула:
Теперь сравните 7,5 воздухообмена в час с требуемым воздухообменом для этого типа помещения в таблице изменения воздуха в час ниже . Если это комната для обеда или отдыха, где требуется 7-8 воздухообменов в час, вы точно попали в цель. Если это бар, который требует 15-20 воздухообменов в час, пора подумать.
Комнатная формула CFM
Давайте посмотрим на эту инженерную формулу по-другому.Например, что, если воздушный поток неизвестен, и вам нужно рассчитать необходимый CFM для комнаты? Вот четырехэтапный процесс расчета CFM помещения:
Шаг первый — Используйте приведенную выше таблицу изменения воздуха в час , чтобы определить требуемые изменения воздуха, необходимые для использования помещения. Допустим, это конференц-зал, требующий 10 воздухообменов в час.
Шаг второй — Рассчитайте объем комнаты (ДхШхВ).
Шаг третий — Умножьте объем помещения на требуемый объем воздухообмена.
Шаг четвертый. Разделите ответ на 60 минут в час, чтобы найти нужную комнату. CFM:
Вот пример того, как работать по формуле:
При проектировании или балансировке системы, требующей дополнительного воздушного потока для вентиляции, помните, что в этой комнате обычно требуется постоянная работа вентилятора, когда она занята. Это может представлять проблему для других комнат в той же зоне, поэтому примите это во внимание.
Для многих из этих помещений может потребоваться значительное количество наружного воздуха. Содержание БТЕ в этом воздухе должно быть включено в приток тепла или теплопотери здания при определении размера оборудования для обогрева и охлаждения.
Попрактикуйтесь в этих расчетах несколько раз в магазине или офисе. Затем выполните расчеты в полевых условиях несколько раз в течение следующей недели, чтобы проверить воздушный поток в помещениях с необычными требованиями к вентиляции. Изучите Таблицу изменений воздуха в час , чтобы ознакомиться с помещениями, в которых требуется больше вентиляции, чем требуется для обогрева или охлаждения.
R ob «Doc» Falke обслуживает промышленность как президент Национального института комфорта, обучающей компании и членской организации, работающей в сфере отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.