Расчет площади воздуховодов
25.09.2022
Правильная работа и продолжительность срока эксплуатации вентиляционных систем зависит от рациональности расчетов площади воздуховодов и четко подобранного оборудования. Проведение расчетов тесно связано с материалом и видом той или иной модели воздуховода — это может быть разноформенное изделие из такого материала как:
● алюминий;
● сталь;
● текстиль;
● пластик.
Нарушение правильной воздушной циркуляции приводит к повреждению:
● герметичности крепежей;
● объема и скорости передвижения воздуха;
● потреблению энергии;
● шумоизоляции.
Правильность расчетов касаемо сечений воздуховодов приводит к экономии бюджета и повышению эффективности работы всей системы. Более детально по этой теме можно узнать, перейдя на сайт https://stroifest.ru/klimat/vent/raschet-ploshhadi-vozduhovodov.
Способы расчета
Расчетов площади воздуховодов существует несколько:
● с учетом площади здания;
● с учетом количества жильцов;
● за счет требований норм и правил санитарного значения.
Следующий алгоритм вычисления площади сечения того или иного воздуховода:
● создание схемы вентиляции и отметка размеров угловых и прямых территорий, расчет общего периметра вентиляции;
● определение кратности воздухообмена по отношению требований норм и правил санитарного типа;
● расчет скорости передвижения воздуха по трубопроводу, с учетом типа вентиляции — принудительный или естественный;
Расчет фасона тех или иных изделий
Расчет участков при установке вентиляционных систем производится с учетом типов тех или иных изделий. А именно:
● переходность позволяет фиксировать воздуховоды различных размеров независимо от формы сечения — круглая, прямоугольная и прочее;
● отводность учитывается при изменении направления трубы вентиляционной без учета ее формы;
● тройники предназначены для соединения разветвлений и нескольких отводов;
● муфты играют роль в креплении элементов ровного типа относящихся к воздушной магистрали;
● утки обеспечивают многоуровневый переход отводов;
● крестовины способствуют разделению или объединению воздушных потоков;
● заглушки — с их помощью можно перекрыть поток воздуха.
Требования касаемо вычислений
Во время проведения расчетов следует обращать внимание на то; что:
● воздух содержит опасные вещества химического значения — их нормы определяются ГОСТом 12.1.004.88;
● скорость потока воздуха не имеет значения касаемо комфортного самочувствия жителей того или иного объекта; а вот промышленные здания нуждаются в проведении очистки воздуха от примесей;
● важно поддержание температурного режима’
Итог
Главными показателями при расчетах являются размер, вес, площадь и форма изделия, – за счет которых формируется рациональность его функций.
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.
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:
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.
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
Перекрестная вентиляция | Вентиляция с эффектом ветра
Перекрестная вентиляция (также называемая Вентиляция с эффектом ветра ) — это естественный метод охлаждения. Система полагается на ветер, который нагнетает холодный наружный воздух в здание через впускное отверстие (например, настенные жалюзи, фронтон или открытое окно), в то время как выпускное отверстие направляет теплый внутренний воздух наружу (через вентиляционное отверстие на крыше или более высокий оконный проем).
Современные системы естественной вентиляции помогают увеличить поток входящего холодного воздуха и способствовать выходу душного воздуха. Это естественным образом увеличивает поток воздуха в здании.
Сохранение прохлады с помощью вентиляции с эффектом ветра
Знание того, как свежий воздух циркулирует внутри здания. вокруг людей внутри и через его отверстия имеет решающее значение для определения того, как оптимизировать охлаждение и улучшить качество воздуха. Вы можете найти это, посмотрев на входы и выходы здания. Вентиляция с эффектом ветра регулирует качество воздуха внутри здания экологически и экономически эффективно.
Вентиляция с эффектом ветра Когда ветер дует в сторону здания, на каждую сторону здания воздействует разное давление. Изменения давления заставляют воздух двигаться к стороне здания с более низким давлением в попытке достичь равновесия. В идеале наличие отверстия на стороне более низкого давления позволяет внутреннему воздуху циркулировать в сторону с более низким давлением.
Ветровая вентиляция опирается на естественные элементы для создания благотворной и комфортной атмосферы в коммерческих и промышленных зданиях. Этот вид вентиляции превосходен практически в любом климате и является недорогим методом охлаждения. Нет никаких эксплуатационных расходов, выбросов углерода или потребления энергии.
Динамика воздушного потока через входные и выходные отверстия
Ориентация окна или двери определяет количество воздуха, проходящего через пространство. Обычно воздухозаборник работает только в том случае, если направление ветрового потока находится в диапазоне от -45° до 45° к поверхности. Общий угол вокруг отверстия составляет девяносто градусов. Размещение форточек чаще всего производится с учетом этого движения воздуха, что приводит к общему девяностоградусному диапазону вокруг проема.
При проектировании системы с перекрестным эффектом учитывайте как вход, так и выход. Количество тепла, отводимого от объекта, напрямую зависит от этих областей.
Если площади входа и выхода большие, то через них может проходить больше воздуха, а значит, можно отводить больше тепла. Эффективность вентиляции снизилась бы, если бы площадь входа была больше, чем площадь выхода. Неуравновешенная система будет создана, если входящий воздух будет выше, чем выходящий. Идеальным результатом предпочтительно является равный объем воздушного потока, входящего в здание и выходящего из него.
Советы по перекрестной вентиляции
При проектировании вентиляционной системы, использующей перекрестную вентиляцию, в первую очередь необходимо учитывать направление, в котором дует воздух из окна. Знание направления ветра (в разное время дня и в течение года) позволит определить, где можно разместить приточные и вытяжные вентиляционные отверстия. Разница в давлении ветра влияет на общую вентиляцию внутри здания, если система вентиляции не компенсирует это соответствующим образом.
Кроме того, специализированное оборудование может помочь повысить эффективность системы перекрестной вентиляции.
Такие продукты, как специальные настенные вентиляторы, могут улучшить движение воздуха по рабочему полу и по зданию. В качестве альтернативы варианты без электропитания, такие как настенные жалюзи и естественные вентиляторы, используют естественное движение воздуха и увеличивают движение воздуха в пространстве без электричества.
Корпорация Moffitt — одно из самых надежных имен в области вентиляции. Moffitt разрабатывает схемы вентиляции, производит вентиляционное оборудование и даже устанавливает вентиляционные системы. Такой подход «под ключ» обеспечивает Moffitt всесторонний опыт. Получите максимальную отдачу от системы естественной вентиляции. Мы предоставляем решения для естественной вентиляции промышленных и коммерческих объектов в США и по всему миру уже более 60 лет. Итак, заполните форму ниже, чтобы узнать, как вы можете установить вентиляцию на крыше или другой вентиляционный продукт и воспользоваться преимуществами перекрестной вентиляции уже сегодня.
Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше
Примечание: для этого контента требуется JavaScript.
Основы естественной вентиляции – CoolVent
Естественная вентиляция заключается в использовании естественных сил для направления воздушного потока через помещение. Как я упоминал ранее, его три цели заключаются в обеспечении улучшения качества воздуха в помещении и снижении потребления энергии при максимальном тепловом комфорте для людей, использующих пространство. Для движения воздуха через здание можно использовать две естественные силы: ветер и плавучесть, что приводит, соответственно, к двум основным стратегиям естественной вентиляции: поперечной вентиляции и дымовой вентиляции.
Поперечная вентиляция
Когда ветер дует на наветренный фасад, он создает положительное давление на фасад. Точно так же, когда он течет от подветренного фасада, будет создаваться область более низкого давления. Если в здании открыты окна как с наветренной, так и с подветренной стороны, воздух будет нагнетаться через здание из-за разницы давлений между отверстиями.
Насколько «положительным» или «отрицательным» является давление в каждом отверстии, измеряется числом, называемым коэффициентом давления ветра ().
Положительный результат указывает на то, что ветер дует на фасад, оказывая на него положительное статическое давление. И наоборот, если отрицательное значение, это указывает на то, что отверстие подвергается всасыванию из-за отрыва потока от здания. Величина изменяется в зависимости от вертикального и горизонтального расположения проема на фасаде, а также от угла падения ветра и соотношения сторон здания. Для основных расчетов вы можете начать с предположения о среднем значении для каждого фасада. Для прямоугольного здания (без окружения) эти значения могут быть получены графически из таблиц или контурных диаграмм на основе существующих экспериментальных результатов (хорошим справочником является ASHRAE Handbook of Fundamentals). Для других форм зданий и зданий с препятствиями вокруг них вам может потребоваться выполнить внешний анализ CFD (или исследование в аэродинамической трубе), чтобы получить точные цифры.
Результирующий расход в здании с поперечной вентиляцией будет пропорционален эффективной площади отверстий (поясняется ниже) и перепаду давления ветра, который рассчитывается по формуле:
где и – коэффициенты давления ветра для на входе и выходе – плотность воздуха при температуре окружающей среды и скорость ветра против потока.
Подробнее о расчетах см. в руководстве пользователя CoolVent **ССЫЛКА**.
То, насколько хорошо работает перекрестная вентиляция, зависит от многих факторов, включая: расположение здания по отношению к преобладающим направлениям ветра, внутреннюю планировку офисов, коридоров, мебель и другие потенциальные препятствия для воздушного потока, размеры окон и других проемов.
Вентиляция дымовой трубы
Вентиляция дымовой трубы или выталкивающая вентиляция зависит от разницы температур между воздухом внутри здания и снаружи для управления потоком. Более теплый воздух легче (представьте себе дым, поднимающийся вверх), чем более холодный воздух, который тяжелее. Когда здание заполнено теплым воздухом и подвергается воздействию среды с более холодным воздухом, и открыты два вертикально расположенных окна, более легкий воздух будет выходить через отверстие, а более холодный воздух будет поступать в здание через нижнее окно.
Расход воздуха через помещение пропорционален перепаду температур, эффективной площади отверстий и препятствий, а также общей разности плавучего давления, управляющей потоком.
Ориентация здания (управление поступлением солнечного тепла) не влияет на результирующий поток воздуха через здание.
Это общее выталкивающее давление можно определить, добавив общую разницу давлений между нижним и верхним отверстиями, которая напрямую связана с разницей плотностей воздуха внутри и снаружи, а также с вертикальным расстоянием между отверстиями. Для помещения с двумя проемами выражение для расстояния между двумя вертикально расположенными проемами в здании:
, где
где и – температура воздуха в помещении и снаружи, соответственно – расстояние по вертикали между верхним и нижним проемом.
Если бы в здании было открыто несколько вертикально расположенных окон, холодный воздух все равно поступал бы через нижние окна, а горячий воздух выходил через верхние окна. Высота, на которой происходит этот переход, называется нейтральной плоскостью, ее расположение зависит как от размера, так и от расположения воздушных препятствий (окна, воздуховоды и т.
д.), и крайне важно спроектировать здание таким образом, чтобы нейтральная плоскость не быть слишком низким, чтобы вызвать обратный поток в определенных зонах здания. Для этого можно использовать CoolVent.
Расчет расхода
Зная общую разницу давлений между двумя внешними отверстиями, соединяющими наружную часть здания с внутренней, расход можно найти по формулам:
, с и
Таким образом, выражения для расхода в чисто ветровой и плавучей вентиляции ( и , соответственно) описываются следующим образом:
Ночное охлаждение/масса тепла нагревать в дневные часы и отдавать его ночью. Это приводит к затуханию колебаний температуры внутреннего воздуха и отставанию пиков.
