Obliczanie instalacji wentylacyjnej i jej poszczególnych elementów: powierzchni, średnic rur, parametrów nagrzewnic i nawiewników

Chociaż istnieje wiele programów do obliczeń wentylacji, wiele parametrów nadal określa się w staromodny sposób, przy użyciu wzorów. Obliczenie obciążenia wentylacji, powierzchni, mocy i parametrów poszczególnych elementów odbywa się po sporządzeniu schematu i rozmieszczeniu urządzeń.

To trudne zadanie, które mogą wykonać tylko profesjonaliści. Ale jeśli chcesz obliczyć powierzchnię niektórych elementów wentylacyjnych lub przekrój kanałów powietrznych dla małego domku, naprawdę możesz sobie z tym poradzić.

Obliczanie wymiany powietrza

Jeżeli w pomieszczeniu nie ma toksycznych wyładowań lub ich objętość mieści się w dopuszczalnych granicach, wymianę powietrza lub obciążenie wentylacji oblicza się według wzoru:

R=nie * R1,

tutajR1 - zapotrzebowanie na powietrze jednego pracownika, w metrach sześciennych/godzinę,nie - liczba stałych pracowników w lokalu.

Jeżeli kubatura pomieszczenia dla jednego pracownika przekracza 40 metrów sześciennych i działa wentylacja naturalna, nie ma potrzeby obliczania wymiany powietrza.

W przypadku pomieszczeń mieszkalnych, sanitarnych i gospodarczych wentylację oblicza się na podstawie zagrożeń na podstawie zatwierdzonego kursu wymiany powietrza:

• dla budynków biurowych (kaptur) - 1,5;
• hale (pasze) - 2;
• sale konferencyjne do 100 osób o pojemności (do obsłużenia i wyczerpania) - 3;
• pomieszczenia wypoczynkowe: zaopatrzenie 5, wyciąg 4.

W przypadku pomieszczeń przemysłowych, w których substancje niebezpieczne są stale lub okresowo emitowane do powietrza, wentylację oblicza się na podstawie zagrożeń.

Wymianę powietrza na zagrożenia (opary i gazy) określa wzór:

Q=K\(k2-k1),

tutajDO - ilość pary lub gazu pojawiająca się w budynku, w mg/h,k2 - zawartość pary lub gazu w odpływie, zwykle wartość równa MPC,k1 - zawartość gazu lub pary w dostawie.

Stężenie szkodliwych substancji w dopływie jest dopuszczalne do 1/3 MPC.

W przypadku pomieszczeń z uwolnieniem nadmiaru ciepła wymianę powietrza oblicza się według wzoru:

Q=solChatado(tyx — tn),

tutajGizb - nadmiar ciepła odprowadzanego na zewnątrz, mierzony w watach,z - ciepło właściwe na masę, s = 1 kJ,tyx - temperatura powietrza usuwanego z pomieszczenia,tn - temperatura zasilania.

Obliczanie obciążenia cieplnego

Obliczenie obciążenia cieplnego wentylacji odbywa się zgodnie ze wzorem:

Qw = Vn * k * p * doR(twew - tnro),

we wzorze na obliczenie obciążenia cieplnego wentylacjiVn - kubatura zewnętrzna budynku w metrach sześciennych,k - częstotliwość wymiany powietrza,telewizja - temperatura w budynku jest średnia, w stopniach Celsjusza,tnro - temperatura powietrza zewnętrznego wykorzystywana do obliczeń grzewczych, w stopniach Celsjusza,R - gęstość powietrza, w kg/metr sześcienny,Poślubić - pojemność cieplna powietrza, w kJ / metr sześcienny Celsjusza.

Jeśli temperatura powietrza jest niższa tnro zmniejsza się częstotliwość wymiany powietrza, a wskaźnik zużycia ciepła jest uważany za równy Qw, stała.

Jeżeli przy obliczaniu obciążenia cieplnego wentylacji nie można zmniejszyć współczynnika wymiany powietrza, zużycie ciepła oblicza się na podstawie temperatury ogrzewania.

Zużycie ciepła na wentylację

Jednostkowe roczne zużycie ciepła na wentylację oblicza się w następujący sposób:

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

we wzorze na obliczanie zużycia ciepła na wentylacjęQo - całkowita utrata ciepła budynku w sezonie grzewczym,Qb - doprowadzenie ciepła domowego,Qs - dopływające ciepło z zewnątrz (słońce),nie - współczynnik bezwładności cieplnej ścian i podłóg,mi - współczynnik redukcji. Do indywidualnych systemów grzewczych 0,15, dla centralnego 0,1, b - współczynnik strat ciepła:

• 1,11 - dla konstrukcji wieżowych;
• 1,13 - dla budynków wielosegmentowych i wielowejściowych;
• 1,07 - do budynków z ciepłymi poddaszami i piwnicami.

Obliczanie średnicy kanałów

Średnice i przekroje kanałów wentylacyjnych oblicza się po sporządzeniu ogólnego schematu instalacji. Przy obliczaniu średnic kanałów wentylacyjnych brane są pod uwagę następujące wskaźniki:

• Objętość powietrza (nawiew lub wywiew), który musi przechodzić przez rurę przez określony czas, metry sześcienne \ h;
• Prędkość powietrza. Jeśli przy obliczaniu rur wentylacyjnych natężenie przepływu zostanie zaniżone, zostaną zainstalowane kanały powietrzne o zbyt dużym przekroju, co pociąga za sobą dodatkowe koszty. Zawyżona prędkość prowadzi do wibracji, zwiększonego szumu aerodynamicznego i zwiększonej mocy sprzętu. Prędkość ruchu na dopływie wynosi 1,5 - 8 m / s, zmienia się w zależności od miejsca;
• Materiał rury wentylacyjnej. Przy obliczaniu średnicy wskaźnik ten wpływa na opór ściany. Na przykład czarna stal o chropowatych ścianach ma najwyższą odporność. Dlatego szacowana średnica kanału wentylacyjnego będzie musiała zostać nieznacznie zwiększona w porównaniu z normami dla tworzywa sztucznego lub stali nierdzewnej.

Tabela 1... Optymalny przepływ powietrza w rurach wentylacyjnych.

Gdy znana jest przepustowość przyszłych kanałów powietrznych, można obliczyć przekrój kanału wentylacyjnego:

S=R\3600v,

tutajv - prędkość przepływu powietrza w m/s,R - zużycie powietrza, metry sześcienne \h.

Liczba 3600 to czynnik czasu.

Znając pole przekroju, można obliczyć średnicę okrągłego kanału wentylacyjnego:

tutaj:re - średnica rury wentylacyjnej, m

Jeśli konieczne jest obliczenie średnicy prostokątnej rury wentylacyjnej, jej wskaźniki dobiera się na podstawie uzyskanego pola przekroju okrągłej rury.

Obliczanie powierzchni elementów wentylacyjnych

Obliczenie powierzchni wentylacji jest konieczne, gdy elementy wykonane są z blachy oraz konieczne jest określenie ilości i kosztu materiału.

Powierzchnia wentylacji jest obliczana za pomocą kalkulatorów elektronicznych lub specjalnych programów, wiele z nich można znaleźć w Internecie.

Podamy kilka tabelarycznych wartości najpopularniejszych elementów wentylacyjnych.

Tabela 2... Powierzchnia prostych okrągłych kanałów.

Wartość powierzchni w mkw. na przecięciu linii poziomych i pionowych.

Tabela 3... Obliczanie powierzchni zagięć i półzagięć o przekroju kołowym.

Obliczanie nawiewników i kratek

Nawiewniki służą do dostarczania lub usuwania powietrza z pomieszczenia. Od prawidłowego obliczenia ilości i rozmieszczenia nawiewników zależy czystość i temperatura powietrza w każdym zakątku pomieszczenia. Jeśli zainstalujesz więcej dyfuzorów, ciśnienie w systemie wzrośnie, a prędkość spadnie.

Liczbę nawiewników oblicza się w następujący sposób:

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

tutajR - przepustowość, w metrach sześciennych \ godzinę,v - prędkość powietrza, m/s,re - średnica jednego dyfuzora w metrach.

Liczbę kratek wentylacyjnych można obliczyć ze wzoru:

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

tutajR - zużycie powietrza w metrach sześciennych \ godzinę,v - prędkość powietrza w układzie, m/s,S - powierzchnia przekroju jednej kraty, mkw.

Obliczanie nagrzewnicy kanałowej

Obliczenia nagrzewnicy powietrza wentylacyjnego typu elektrycznego wykonuje się w następujący sposób:

P=v * 0,36 * ∆T

tutajv - ilość powietrza przepuszczanego przez nagrzewnicę powietrza w metrach sześciennych/godzinę,T - różnica między temperaturą powietrza na zewnątrz i wewnątrz, która musi być dostarczona do nagrzewnicy.

Ta liczba waha się w granicach 10 - 20, dokładną liczbę ustala klient.

Obliczenie nagrzewnicy wentylacyjnej rozpoczyna się od obliczenia czołowego pola przekroju:

Af =R * p\3600 * Vp,

tutajR - wielkość natężenia przepływu dopływu, m3 \h,p - gęstość powietrza atmosferycznego, kg \ metr sześcienny,Vp - masowa prędkość powietrza na budowie.

Wielkość przekroju jest wymagana do określenia wymiarów nagrzewnicy. Jeżeli zgodnie z obliczeniami powierzchnia przekroju okaże się zbyt duża, należy rozważyć opcję z kaskady wymienników ciepła o łącznej powierzchni obliczeniowej.

Wskaźnik prędkości masowej określany jest przez czołową powierzchnię wymienników ciepła:

Vp=R * p\3600 * ZAf. fakt

Do dalszych obliczeń nagrzewnicy powietrza wentylacyjnego określamy ilość ciepła potrzebną do ogrzania strumienia powietrza:

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

tutajW - zużycie ciepłego powietrza, kg/godz.,TP - temperatura powietrza nawiewanego, stopnie Celsjusza,Tu - temperatura powietrza na zewnątrz, stopnie Celsjusza,do - ciepło właściwe powietrza, stała 1.005.

Ponieważ w układach nawiewnych wentylatory są umieszczone przed wymiennikiem ciepła, natężenie przepływu ciepłego powietrza oblicza się w następujący sposób:

W=R * p

Przy obliczaniu nagrzewnicy wentylacyjnej należy określić powierzchnię grzewczą:

Apn = 1,2Q\k(Ts.t-Ts.v),

tutajk - współczynnik mocy cieplnej przez nagrzewnicę,Tc.t - średnia temperatura chłodziwa w stopniach Celsjusza,Tz.w - średnia temperatura zasilania,1,2 Czy współczynnik chłodzenia.

Obliczanie wentylacji wyporowej

Przy wentylacji wyporowej obliczone wznoszące prądy powietrza są instalowane w pomieszczeniu w miejscach zwiększonego wytwarzania ciepła. Od dołu doprowadzane jest chłodne, czyste powietrze, które stopniowo unosi się i w górnej części pomieszczenia jest odprowadzane na zewnątrz wraz z nadmiarem ciepła lub wilgoci.

Prawidłowo obliczona wentylacja wyporowa jest znacznie wydajniejsza niż mieszanie w następujących typach pomieszczeń:

• sale dla gości w placówkach gastronomicznych;
• sale konferencyjne;
• wszelkie sale z wysokimi sufitami;
• odbiorców studenckich.

Obliczona wentylacja przemieszcza się mniej wydajnie, jeśli:

• stropy poniżej 2m 30 cm;
• głównym problemem pomieszczenia jest zwiększone wytwarzanie ciepła;
• konieczne jest obniżenie temperatury w pomieszczeniach o niskim suficie;
• potężne turbulencje w hali;
• temperatura zagrożeń jest niższa niż temperatura powietrza w pomieszczeniu.

Wentylacja wyporowa jest obliczana na podstawie faktu, że obciążenie cieplne pomieszczenia wynosi 65 - 70 W / m2, przy natężeniu przepływu do 50 litrów na metr sześcienny powietrza na godzinę. Gdy obciążenia cieplne są większe, a natężenie przepływu mniejsze, konieczne jest zorganizowanie systemu mieszania połączonego z chłodzeniem od góry.

Film opowie Ci o kompaktowej jednostce wentylacyjnej wyporowej: