Bien qu'il existe de nombreux programmes pour les calculs de ventilation, de nombreux paramètres sont encore déterminés à l'ancienne, à l'aide de formules. Le calcul de la charge sur la ventilation, la surface, la puissance et les paramètres des éléments individuels est effectué après avoir établi un schéma et répartir les équipements.
C'est une tâche difficile que seuls les professionnels peuvent faire. Mais si vous devez calculer la superficie de certains éléments de ventilation ou la section transversale des conduits d'air pour un petit chalet, vous pouvez vraiment le faire vous-même.
Calcul de l'échange d'air
S'il n'y a pas de rejet toxique dans la pièce ou si leur volume est dans des limites acceptables, la charge d'échange d'air ou de ventilation est calculée par la formule :
R=m * R1,
iciR1 - le besoin en air d'un salarié, en mètres cubes/heure,m - le nombre d'employés permanents dans les locaux.
Si le volume de la pièce pour un employé est supérieur à 40 mètres cubes et que la ventilation naturelle fonctionne, il n'est pas nécessaire de calculer l'échange d'air.
Pour les pièces domestiques, sanitaires et de service, le calcul de la ventilation pour les dangers est effectué sur la base des normes approuvées de fréquence de renouvellement d'air:
- pour les immeubles de bureaux (hotte) - 1,5;
- halls (alimentation) - 2;
- salles de conférence pouvant accueillir jusqu'à 100 personnes avec une capacité (pour servir et épuiser) - 3;
- toilettes : ravitaillement 5, extrait 4.
Pour les locaux industriels, dans lesquels des substances dangereuses sont constamment ou périodiquement émises dans l'air, la ventilation est calculée en fonction des dangers.
L'échange d'air pour les dangers (vapeurs et gaz) est déterminé par la formule :
Q=K\(k2-k1),
iciÀ - la quantité de vapeur ou de gaz apparaissant dans le bâtiment, en mg/h,k2 - la teneur en vapeur ou en gaz dans le flux sortant, généralement la valeur est égale au MPC,k1 - teneur en gaz ou en vapeur de l'alimentation.
La concentration de substances nocives dans l'afflux est autorisée jusqu'à 1/3 du MPC.
Pour les pièces avec dégagement de chaleur excédentaire, l'échange d'air est calculé à l'aide de la formule :
Q=gcabanec(tyx — tn),
iciGizb - chaleur excédentaire aspirée vers l'extérieur, mesurée en watts,de - capacité thermique massique massique, s = 1 kJ,tyx - la température de l'air extrait de la pièce,tn - température d'alimentation.
Calcul de la charge thermique
Le calcul de la charge thermique sur la ventilation est effectué selon la formule :
Qdans = Vn * k * p * CR(tposte - tnon),
dans la formule de calcul de la charge thermique sur la ventilationVí - le volume extérieur du bâtiment en mètres cubes,k - la fréquence des renouvellements d'air,tvn - la température dans le bâtiment est moyenne, en degrés Celsius,tnro - température de l'air extérieur utilisée pour les calculs de chauffage, en degrés Celsius,R - densité de l'air, en kg/mètre cube,mer - capacité calorifique de l'air, en kJ/mètre cube Celsius.
Si la température de l'air est inférieure tnro la fréquence des échanges d'air diminue et l'indicateur de consommation de chaleur est considéré comme égal Qw, constant.
Si, lors du calcul de la charge thermique sur la ventilation, il est impossible de réduire le taux de renouvellement d'air, la consommation de chaleur est calculée à partir de la température de chauffage.
Consommation de chaleur pour la ventilation
La consommation de chaleur annuelle spécifique pour la ventilation est calculée comme suit :
Q = [Qo - (Qb + Qs) * n * E] * b * (1-E),
dans la formule de calcul de la consommation de chaleur pour la ventilationQo - les déperditions thermiques totales du bâtiment pendant la saison de chauffage,Qb - apport de chaleur domestique,Questions - chaleur entrante de l'extérieur (soleil),m - coefficient d'inertie thermique des murs et sols,E - facteur de réduction. Pour les systèmes de chauffage individuels 0,15, pour centrale 0,1, b - coefficient de déperdition thermique :
- 1,11 - pour les structures de tour ;
- 1,13 - pour les bâtiments multi-sections et multi-entrées ;
- 1,07 - pour les bâtiments avec greniers et sous-sols chaleureux.
Calcul du diamètre des conduits
Les diamètres et sections des conduits de ventilation sont calculés après l'établissement d'un schéma général du système. Lors du calcul des diamètres des conduits de ventilation, les indicateurs suivants sont pris en compte :
- Volume d'air (soufflage ou évacuation), qui doit traverser le tuyau pendant une période de temps donnée, mètres cubes \ h;
- Vitesse de l'air. Si, lors du calcul des tuyaux de ventilation, le débit est sous-estimé, des conduits d'air de section trop importante seront installés, ce qui entraîne des coûts supplémentaires. Une vitesse surestimée entraîne des vibrations, un bourdonnement aérodynamique accru et une puissance accrue de l'équipement. La vitesse de déplacement sur l'affluent est de 1,5 à 8 m/s, elle varie selon les sites ;
- Matériau du tuyau de ventilation. Lors du calcul du diamètre, cet indicateur affecte la résistance de la paroi. Par exemple, l'acier noir à parois rugueuses a la résistance la plus élevée. Par conséquent, le diamètre estimé du conduit de ventilation devra être légèrement augmenté par rapport aux normes pour le plastique ou l'acier inoxydable.
| Type de parcelle | Débit, m/s |
| Canalisations principales | 6 à 8 |
| Superposition latérale | 4 à 5 |
| Canalisations de distribution | 1,5 à 2 |
| Top afflux | 1 à 3 |
| Hottes | 1,5 à 3 |
Tableau 1... Débit d'air optimal dans les tuyaux de ventilation.
Lorsque le débit des futurs conduits d'air est connu, la section du conduit de ventilation peut être calculée :
S=R\3600v,
iciv - la vitesse du flux d'air, en m/s,R - consommation d'air, mètres cubes \ h.
Le nombre 3600 est un facteur temps.
Connaissant la section transversale, vous pouvez calculer le diamètre du conduit de ventilation circulaire:
ici:ré - diamètre du tuyau de ventilation, m
S'il est nécessaire de calculer le diamètre d'un tuyau de ventilation rectangulaire, ses indicateurs sont sélectionnés en fonction de la section transversale obtenue du tuyau rond.
Calcul de la surface des éléments de ventilation
Le calcul de la surface de ventilation est nécessaire lorsque les éléments sont en tôle et il est nécessaire de déterminer la quantité et le coût du matériau.
La surface de ventilation est calculée par des calculatrices électroniques ou des programmes spéciaux, dont beaucoup peuvent être trouvés sur Internet.
Nous donnerons plusieurs valeurs tabulaires des éléments de ventilation les plus populaires.
| Diamètre, mm | Longueur, m | |||
| 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | |
| 100 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,8 |
| 125 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 |
| 160 | 0,5 | 0,8 | 1 | 1,3 |
| 200 | 0,6 | 0,9 | 1,3 | 1,6 |
| 250 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2 |
| 280 | 0,9 | 1,3 | 1,8 | 2,2 |
| 315 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 |
Tableau 2... La zone des conduits ronds droits.
La valeur de la superficie en m². à l'intersection des lignes horizontales et verticales.
| Diamètre, mm | Angle, grêle | ||||
| 15 | 30 | 45 | 60 | 90 | |
| 100 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,08 |
| 125 | 0,05 | 0,06 | 0,08 | 0,09 | 0,12 |
| 160 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,13 | 0,18 |
| 200 | 0,1 | 0,13 | 0,16 | 0,19 | 0,26 |
| 250 | 0,13 | 0,18 | 0,23 | 0,28 | 0,39 |
| 280 | 0,15 | 0,22 | 0,28 | 0,35 | 0,47 |
| 315 | 0,18 | 0,26 | 0,34 | 0,42 | 0,59 |
Tableau 3... Calcul de l'aire des coudes et des demi-coudes d'une section circulaire.
Calcul des diffuseurs et des grilles
Les diffuseurs sont utilisés pour fournir ou éliminer l'air d'une pièce. La propreté et la température de l'air dans chaque coin de la pièce dépendent du calcul correct du nombre et de l'emplacement des diffuseurs de ventilation. Si vous installez plus de diffuseurs, la pression dans le système augmentera et la vitesse diminuera.
Le nombre de diffuseurs de ventilation est calculé comme suit :
N=R\(2820 * v * D * D),
iciR - débit, en mètres cubes \ heure,v - vitesse air, m/s,ré - diamètre d'un diffuseur en mètres.
Le nombre de grilles de ventilation peut être calculé à l'aide de la formule :
N=R\(3600 * v * S),
iciR - consommation d'air en mètres cubes \ heure,v - vitesse de l'air dans le système, m/s,S - section transversale d'un treillis, m²
Calcul du chauffe-conduit
Le calcul d'un aérotherme de type électrique se fait de la manière suivante :
P=v * 0,36 * ∆T
iciv - le volume d'air traversé par l'aérotherme en mètres cubes/heure,T - la différence entre la température de l'air extérieur et intérieur, qui doit être fournie à l'aérotherme.
Ce chiffre varie entre 10 et 20, le chiffre exact est fixé par le client.
Le calcul de l'aérotherme commence par le calcul de la section frontale:
Af =R * p\3600 * Vice-président,
iciR - volume de débit d'entrée, m3 \ h,p - densité de l'air atmosphérique, kg \ mètre cube,Vice-président - la vitesse massique de l'air sur le site.
La taille de la section est nécessaire pour déterminer les dimensions du réchauffeur de ventilation. Si, selon le calcul, la section transversale s'avère trop grande, il est nécessaire d'envisager une option parmi une cascade d'échangeurs de chaleur avec une surface totale calculée.
L'indice de vitesse massique est déterminé à travers la surface frontale des échangeurs de chaleur :
Vice-président=R * p\3600 * UNEf.fait
Pour un calcul plus approfondi du réchauffeur d'air de ventilation, nous déterminons la quantité de chaleur nécessaire pour chauffer le flux d'air :
Q=0,278 * W * c (TP-Ty),
iciW - consommation d'air chaud, kg/heure,TP - température de l'air soufflé, degrés Celsius,Ma - température de l'air extérieur, degrés Celsius,c - capacité thermique massique de l'air, constante 1,005.
Étant donné que dans les systèmes d'alimentation, les ventilateurs sont placés devant l'échangeur de chaleur, le débit d'air chaud est calculé comme suit :
W=R * p
Lors du calcul du chauffage par ventilation, la surface de chauffe doit être déterminée:
Apn = 1,2Q\k(Ts.t-Tsv),
icik - coefficient de chaleur dégagée par le réchauffeur,Tc.t - la température moyenne du liquide de refroidissement, en degrés Celsius,Tc.w - température moyenne d'alimentation,1,2 Est le coefficient de refroidissement.
Calcul de ventilation par déplacement
Avec la ventilation par déplacement, des courants d'air ascendants calculés sont installés dans la pièce aux endroits où la production de chaleur est accrue. L'air frais et propre est fourni par le bas, qui monte progressivement et dans la partie supérieure de la pièce est évacué vers l'extérieur avec l'excès de chaleur ou d'humidité.
Lorsqu'elle est correctement calculée, la ventilation par déplacement est beaucoup plus efficace que le mélange dans les types de pièces suivants :
- halls pour visiteurs dans les établissements de restauration;
- salles de conférence;
- toutes les salles avec de hauts plafonds;
- publics étudiants.
La ventilation calculée se déplace moins efficacement si :
- plafonds inférieurs à 2m 30 cm;
- le principal problème de la pièce est la génération accrue de chaleur;
- il est nécessaire d'abaisser la température dans les pièces à plafond bas;
- turbulences puissantes dans le hall;
- la température des dangers est inférieure à la température de l'air dans la pièce.
La ventilation par déplacement est calculée sur la base du fait que la charge thermique de la pièce est de 65 à 70 W / m2, avec un débit allant jusqu'à 50 litres par mètre cube d'air par heure. Lorsque les charges thermiques sont plus élevées et le débit plus faible, il est nécessaire d'organiser un système de mélange combiné à un refroidissement par le haut.
La vidéo vous parlera de l'unité de ventilation à déplacement compact :
