Расчет количества диффузоров

Системы вентиляции

Особенности проектирования систем вентиляции.

Елена Гальцева – инженер-проектировщик.

Основные используемые формулы:

1.Расчет производительности вентилятора:

L – производительность, которая должна быть у вентилятора, чтобы справиться с поставленной перед ним задачей, м 3 /час.

V – объем помещения ( произведению S площади помещения, на h – его высоту), м 3 .

K – норма воздухообмена для различных помещений (см. табл.1 в статье “как подобрать вентилятор”).

2. Для расчета количества диффузоров используют формулу:

N – кол-во диффузоров, шт;

L – расход воздуха, м 3 /час;

V – скорость движения воздуха, м/сек,

(скорость воздуха для офисных помещений 2-3 м/сек, для жилых помещений 1,5-1,8 м/сек;

D – диаметр диффузора, м;

3. Для подбора количества решеток используют следующую формулу: N = L/(3600xVxS)

N– кол-во решеток;

L – расход воздуха, м 3 /час;

V – скорость движения воздуха, м/сек,

(скорость воздуха для офисных помещений 2-3 м/сек, для жилых помещений 1,5-1,8 м/сек;

S – площадь живого сечения решетки, м 2 .

После составления полной схемы размещения оборудования, определяются диаметры воздуховодов.

4. Зная кол-во воздуха, которое необходимо подать в каждое помещение, можно подобрать сечение воздуховода по формуле:

S – площадь поперечного сечения, м 2 ;

L – расход воздуха, м 3 /час;

V – скорость воздуха в зависимости от типа воздуховода, т.е. магистральный или ответвления, м/сек.

5. Зная S , вычисляем диаметр воздуховода:

6. Мощность электрического канального нагревателя рассчитывается по формуле:

Р – мощность нагревателя, Вт;

V – объём воздуха проходящий через нагреватель, м 3 /час (= производительности вентилятора);

∆Т – увеличение температуры воздуха, 0 С (т.е. перепад температур – наружного и поступающего из системы в помещение – который должен обеспечить нагреватель).

∆Т рассчитывается из пожеланий заказчика и наличия у него для этого необходимой электрической мощности. Целесообразней всего брать ∆Т в пределах 10-20 ºС.

Все помещения в здании разделяются на те, в которые следует подавать приточный воздух (спальни, детские комнаты и т. д.), на те, из которых следует производить вытяжку (кухни, санузлы), и смешанные (подвалы, чердаки, гаражи, и т. д.).
Для подачи воздуха в те помещения, из которых производится преимущественно вытяжка, устанавливаются, например, укороченные двери или специальные решетки, что позволяет обеспечить достаточный воздухообмен путем перетекания воздуха из других помещений квартиры.

КИВ Marta Колибри Alfa

Сегодня кроме простых приточных установок (см. рис.), предлагаются установки с рекуперацией тепла. Система с рекуперацией тепла состоит из двух отдельных контуров; по одному свежий воздух подается в жилое пространство, по другому отводится отработанный. Требуемое количество наружного воздуха подается вентилятором, затем производится его очистка в фильтрах. Другой вентилятор забирает отработанный воздух, направляет его в теплообменник, для передачи тепла отработанного воздуха наружному приточному. Очень хорошо зарекомендовали себя установки LMF (Италия) производительностью от 900 до 4200 м 3 /час.

При проектировании вентустановок прежде всего следует определить:
– место установки вентиляционного агрегата
– расположение приточных и вытяжных отверстий
– места прокладки воздуховодов в помещениях
– определить помещения, в которые следует подавать приточный воздух, производить вытяжку, и смешанные помещения
Чтобы гарантированно избежать в помещении запахов и остатков вредных веществ, расход вытяжного воздуха может превышать расход приточного на 10% в системах с механической подачей. В этом случае образуется незначительное разрежение, благодаря которому предотвращается попадание вытяжного воздуха назад в помещение.

В приточных и вытяжных системах лучше использовать воздуховодов из оцинкованной стали , так как гладкие трубы имеют наименьшее сопротивление.

Размеры воздуховодов определяются по расходу приточного и вытяжного воздуха (см. формулу №5).

Для снижения потерь давления, а также для предотвращения аэродинамических шумов из-за слишком высокой скорости воздуха, при проектировании воздуховодов следует обеспечивать:

  • простое и регулярное расположение приточно-вытяжных шахт;
  • как можно более короткие участки воздуховодов;
  • как можно меньшее количество изгибов и ответвлений;
  • герметичное исполнение соединений.

Приточные и вытяжные решетки.

Приточные и вытяжные решетки должны быть расположены в верхней части стен или на потолке. Количество решеток зависит от их характеристик и от расхода воздуха (см. формулы №2 и 3). Через приточную решетку производится раздача воздуха в помещение, поэтому его конструкция должна обеспечивать хорошее распределение воздуха. Для хорошего воздухообмена приточные и вытяжные решетки желательно располагать напротив друг друга.

Пример расчета вентиляторов для системы вентиляции.

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:

Расчет вентиляции

2 Определение размеров поперечного сечения

Не последнюю роль в рассматриваемом вопросе также играет расчет сечения воздуховода вентиляции, который подразумевает вычисление площади всей внутренней системы. В этот перечень входит не только воздуховод, но и примыкающие к нему фасонные изделия (переходники, тройники, трубы, заглушки, дефлекторы и пр.). Существует множество конфигураций вытяжных куполов и вспомогательных элементов, и, как правило, для расчета их сечения и площади вполне достаточно базовых знаний такой школьной науки, как геометрия.

В последнее время для обустройства вентиляционных систем применяются такие основные и дополнительные элементы:

  1. 1. Купол или зонт вытяжки в виде трапеции, который классифицируется по типу конструкции на островной и пристенный. В данном случае за основу расчета можно будет взять формулу для усеченной пирамиды разных видов.
  2. 2. Воздуховод с круглым, квадратным или прямоугольным поперечным сечением. Для того чтобы выполнить эти вычисления, можно воспользоваться формулами нахождения площади цилиндра, куба или прямоугольного параллелепипеда.
  3. 3. Дефлекторы имеют более сложную конструкцию, поэтому расчет их площади можно будет произвести только после условного разбития элемента на отдельные геометрические фигуры (конус, цилиндр и пр.).
  4. 4. Соединительные конструкции (отводы, переходы, тройники, заглушки и утки) рассчитываются также, как и дефлекторы.

Воспользовавшись приведенными выше способами вычисления, необходимо ознакомиться с особыми рекомендациями, регламентированными принятыми строительными нормами и правилами, после чего можно завершать подбор наиболее точного значения мощностного потенциала системы вентиляции в доме.

Расчет производительности для нагрева воздуха определенного объема

Определяем массовый расход нагреваемого воздуха

L — объемное количество нагреваемого воздуха, м.куб/часp — плотность воздуха при средней температуре (сумму температуры воздуха на входе и выходе из калорифера разделить на два) — таблица показателей плотности представлена выше, кг/м.куб

Определяем расход теплоты для нагревания воздуха

G — массовый расход воздуха, кг/час с — удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг•K), (показатель берется по температуре входящего воздуха из таблицы)t нач — температура воздуха на входе в теплообменник, °С t кон — температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника, °С

Поэтапная работа с аэродинамическим расчетом в Excel

Если вам нужно сделать аэродинамический расчет, но вы не готовы просчитывать эти колоссальные формулы вручную, тогда поможет Excel.

  1. Расход воздуха на каждом участке.
  2. Длину каждого из них.
  3. Рекомендуемую скорость. После заполнения, в файле уже будет рассчитано минимальная необходимая площадь сечения.
  4. Ориентируясь по рекомендуемой площади нужно подобрать размер воздуховода. Просто введите высоту и ширину в столбик F и G, как тут же рассчитается скорость на участке и эквивалентный диаметр. В итоге и число Рейнольдса.
  5. Эквивалентная шероховатость вводится также вручную.
  6. На каждом участке необходимо будет посчитать сумму КМС и также занести в таблицу.
  7. Наслаждаться результатом расчетов!

Напомним, аэродинамический расчет в Excel сделан для прямоугольных стальных воздуховодов при температуре подаваемого воздуха 20°С. Если у вас параметры другие, замените значение плотности, шероховатости и вязкости на ваши. Таблица полностью отвечает расчетным формулам и готова к использованию. Успешных вам аэродинамических расчетов.

Как сделать расчет вентиляции: формулы и пример расчёта приточно-вытяжной системы

Напор по сети напрямую зависит от того, какова мощность используемого вентилятора и рассчитывается с учетом диаметров воздуховодов, количества переходов с одного диаметра на другой, и количества поворотов. Напор по сети должен возрастать с увеличением длины воздуховодов и количества поворотов и переходов.

Расчет количества диффузоров

Методика расчета количества диффузоров

N = L / ( 2820 * V * d * d ), где

N — количество диффузоров, шт; L — расход воздуха, м3/час; V — скорость движения воздуха, м/сек; d — диаметр диффузора, м.

Методика расчета количества решеток

N = L / ( 3600 * V * S ), где

N— количество решеток; L — расход воздуха, м3/час; V — скорость движения воздуха, м/сек; S — площадь живого сечения решетки, м2.

Проектируя системы вентиляции, необходимо находить оптимальное соотношение между мощностью вентилятора, уровнем шума и диаметром воздуховодов. Расчет мощности калорифера производится с учетом необходимой температуры в помещении и нижним уровнем температуры воздуха снаружи.

Расчет мощности калорифера

Методика расчета мощности калорифера

Р = T * L * Сv / 1000, где:

Р — мощность прибора, кВт; T — разница температур на выходе и входе системы, °С; L — производительность м?/ч. Cv — объемная теплоемкость воздуха = 0,336 Вт·ч/м?/°С. Напряжение питания может быть однофазным 220 В или трехфазным 380 В. При мощности более 5 кВт желательно использование трехфазного подключения.

Также при выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры:

  • Производительность по воздуху;
  • Мощность калорифера;
  • Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
  • Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
  • Допустимый уровень шума.

Особые расчетные указания

Кратность обновления воздушных масс напрямую зависит от типа помещения. К примеру, в детской комнате этот показатель равен единице, в то время как в кухонной зоне, оборудованной электроплитой, он составит около 60 м. куб. в час. Если же в кухне располагается газовая печь или котел, работающий на твердом топливе, то тогда к полученному показателю необходимо добавить еще 100 метров кубических. В ванной и туалете кратность воздухообмена должна составлять 25 кубометров.

Естественно, в нежилых помещениях и зонах типа кладовки, лоджии или гардеробной этот показатель соответствует 0,2 кубического метра за один час. Такую же кратность рекомендуется закладывать и в том случае, если в конкретном помещении не живут люди, не ведутся никакие работы и не функционирует способное излучать тепло оборудование.

Кроме того, следует учитывать и площадь жилого помещения, которая приходится на одного жителя. Так, если она превышает 20 квадратных метров, то в комнатах должен быть обеспечен часовой приток чистого воздуха на 30 кубометров. Меньшая квадратура и полное отсутствие возможности проветривания помещения является поводом для того, чтобы повысить этот показатель до 60 кубометров. Подобные рекомендации базируются на том, что за один час каждый квадратный метр жилого помещения должен обеспечиваться притоком, равным 3 метрам кубическим.

Проведя все необходимые вычисления и получив конечный результат, следует сверить его с информацией, которая приводится в разделе «Вентиляция и кондиционирование» СНиП.

Программа расчета противодымной вентиляции Fans 400

fans 400

Программа Fans 400 создана для расчета противодымной вентиляции помещений. С ее помощью можно определить показатели системы удаления дыма из холлов, коридоров и вестибюлей. Программа для расчета противодымной вентиляции помогает подобрать мощность вентиляторов и другого специального оборудования.

Fans 400 создана для инженеров-проектировщиков, пожарных инспекторов и студентов профильных специальностей.

Использование для расчетов противодымной вентиляции не вызовет сложностей у пользователя любого уровня подготовки. Она распространяется бесплатно. Для корректной работы программы к компьютеру необходимо подключить принтер.

Программа расчета естественной вентиляции и аспирации GIDRV 3.093

GIDRV

Программа GIDRV 3.093 создана для расчета систем вентиляции с принудительной и естественной тягой. Представляет собой многозадачную форму с набором закладок: «Характеристики схемы», «Этажи», «Участки», «Местные сопротивления», «Расчетная таблица».

Функции программы для расчета естественной вентиляции GIDRV 3.093:

  • контрольный расчет параметров вытяжного воздуховода естественной вентиляции;
  • расчет нового и контрольный расчет воздушных каналов для аспирации;
  • расчет новых и контрольные расчеты приточных и вытяжных воздуховодов для систем с принудительной тягой.

Получив результаты, можно изменить исходные параметры на любых участках воздуховодов и сделать новую схему. С помощью этой программы для расчета естественной вентиляции можно подбирать любые комбинации, добиваясь оптимальных показателей работы.

Схемы с пояснениями (характеристики каналов, сопротивления системы, результаты подсчетов) хранятся в едином файле. Переключение и работа с различными вариантами расчетов очень удобны и просты.

Автоматически выявляются участки с избыточным напором и предоставляются варианты решения проблемы (сужать сечение, использовать диафрагмы, шибера, дроссели).

Программа расчетов естественной вентиляции снабжена функцией расчетов дросселирующих механизмов, выдающей несколько лучших вариантов и обозначив наиболее подходящий.

В процессе расчетов естественной вентиляции обнаруживает самые перегруженные участки системы. Показывает давление по каждому участку, потери и их причины (сопротивление трубы, трение).

Все расчеты можно распечатать, включая таблицы.

Платная, но для ознакомления доступна демо-версия.

Программа для рисования вентиляции SVENT

SVENT

Программа SVENT разработана для рисования вентиляции помещений на компьютерах под управлением Windows.

  • аэродинамический расчет систем принудительной и вытяжной вентиляции;
  • программа для чертежей вентиляции в аксонометрии, использует элементы AutoCAD;
  • составляет спецификации.

Производит 2 типа расчетов:

  • Автоматически предлагает сечение прямоугольной или круглой формы на основании введенных данных о скоростях возле вентиляторов и на концах воздуховодов;
  • Расчет системы с введенными данными о сечениях и потерях давления.

Программа расчета работает с любыми типами воздуховодов (круглые, прямоугольные и нестандартной формы). Можно дополнять базу данных воздуховодов необходимыми образцами.

Программа для расчета вентиляции Vent-Calc

VentCalc

Программа для проектирования Vent-Calc одна из самых функциональных и доступных. Алгоритм ее работы основан на формулах Альтшуля. Гидравлические расчеты воздуховодов делаются по методике, взятой из «Справочника проектировщика» под редакцией Староверова. Одинаково хорошо справляется с расчетом естественной и принудительной вентиляции.

Функции программы для вентиляции Vent-Calc

  • Расчет воздуховодов с учетом температуры и скорости движения потоков, расхода воздуха;
  • Расчет воздуховодов гидравлический;
  • Расчет местных сопротивлений (сужений, отводов, расширений и развилок) каналов помещений. Высчитываются коэффициенты сопротивления на различных участках системы, потери давления в Паскалях, программа подбирает вентиляционное оборудование. Чтобы удостовериться в правильности расчетов, прилагаются таблицы ВСН 353-86. Во время работы программа для вентиляции отсылает пользователя к требуемым формулам и таблицам;
  • Подходит для расчета естественной вентиляции помещения. Определяется оптимальное сечение вентканала, обеспечивающее превалирование тяги над сопротивлением воздуха при заданном расходе воздуха;
  • Подсчитывает мощность нагрева калорифером или любым другим типом подогревателя воздуха.

От ручных расчетов уже давно отказались

Последняя редакция программы для проектирования вентиляции Vent-Calc позволяет за кратчайшие сроки рассчитать аэродинамическое сопротивление системы и другие показатели, необходимые для предварительного подбора оборудования. Для этого необходимы следующие показатели:

  • длина основного воздуховода помещения;
  • расход воздуха в начале системы;
  • расход воздуха в конце системы.

Вручную такой расчет достаточно трудоемок и осуществляется поэтапно. Поэтому программа для расчета Vent-Calc облегчит и ускорит работу проектировщиков, специалистов по продаже климатической техники и квалифицированных монтажников.

Типовой расчет мощности кондиционера

Типовой расчет позволяет найти мощность кондиционера для небольшого помещения: отдельной комнаты в квартире или коттедже, офиса площадью до 50 – 70 м² и других помещений, расположенных в капитальных зданиях. Расчет мощности охлаждения Q (в киловаттах) производится по следующей методике:

Q1 = S * h * q / 1000, где

S площадь помещения (м²);

h высота помещения (м);

q коэффициент, равный 30 — 40 Вт/м³:
q = 30 для затененного помещения;
q = 35 при средней освещенности;
q = 40 для помещений, в которые попадает много солнечного света.
Если в помещение попадают прямые солнечные лучи, то на окнах должны быть светлые
шторы или жалюзи.

Q2 сумма теплопритоков от людей.

Теплопритоки от взрослого человека:

0,1 кВт в спокойном состоянии;

0,13 кВт при легком движении;

0,2 кВт при физической нагрузке;

Теплопритоки от бытовых приборов:

0,3 кВт от компьютера;

0,2 кВт от телевизора;
Для других приборов можно считать, что они выделяют в виде тепла 30% от максимальной потребляемой мощности (то есть предполагается, что средняя потребляемая мощность составляет 30% от максимальной).

Мощность кондиционера должна лежать в диапазоне Qrange от –5% до +15% расчетной мощности Q.

Пример типового расчета мощности кондиционера

Рассчитаем мощность кондиционера для жилой комнаты площадью 26 м² c высотой потолков 2,75 м в которой проживает один человек, а также есть компьютер, телевизор и небольшой холодильник с максимальной потребляемой мощностью 165 Вт. Комната расположена на солнечной стороне. Компьютер и телевизор одновременно не работают, так как ими пользуется один человек.

Сначала определим теплопритоки от окна, стен, пола и потолка. Коэффициент q выберем равным 40, так как комната расположена на солнечной стороне:

Q1 = S * h * q / 1000 = 26 м² * 2,75 м * 40 / 1000 = 2,86 кВт.

Рекомендуемый диапазон мощности Qrange (от -5% до +15% расчетной мощности Q):
3,14 кВт range

Нам осталось выбрать модель подходящей мощности. Большинство производителей выпускает сплит-системы с мощностями, близкими к стандартному ряду: 2,0 кВт; 2,6 кВт; 3,5 кВт; 5,3 кВт; 7,0 кВт. Из этого ряда мы выбираем модель мощностью 3,5 кВт.

БТЕ (BTU) Британская Тепловая Единица (British Thermal Unit). 1000 БТЕ/час = 293 Вт.

Онлайн калькулятор

Онлайн-калькулятор расчета производительности вентиляции

Расчет вентиляции, как правило, начинается с подбора оборудования, подходящего по таким параметрам, как производительность по прокачиваемому объему воздуха и измеряемому в кубометрах в час. Важным показателем в системе является кратность воздухообмена. Кратность воздухообмена показывает, сколько раз происходит полная замена воздуха в помещении в течение часа. Кратность воздухообмена определяется СНиП и зависит от:

  • назначения помещения
  • количества оборудования
  • выделяющего тепло,
  • количества людей в помещении.

В сумме все значения по кратности воздухообмена для всех помещений составляют производительность по воздуху.

Расчет производительности по кратности воздухообмена

Методика расчета вентиляции по кратности:

L = n * S * Н, где:

L — необходимая производительность м 3 /ч;
n — кратность воздухообмена;
S — площадь помещения;
Н — высота помещения, м.

Расчет производительности вентиляции по количеству людей

Методика расчета производительности вентиляции по количеству людей:

L = N * Lнорм, где:

L — производительность м 3 /ч;
N — число людей в помещении;
Lн — нормативный показатель потребления воздуха на одного человека составляющий:
при отдыхе — 20 м 3 /ч;
при офисной работе — 40 м 3 /ч;
при активной работе — 60 м 3 /ч.

Онлайн-калькулятор расчета системы вентиляции

Следующий этап в расчете вентиляции – проектирование воздухораспределительной сети, состоящей из следующих компонентов: воздуховоды, распределители воздуха, фасонные изделия (переходники, повороты, разветвители.)

Сначала разрабатывается схема воздуховодов вентиляции, по которой производится расчет уровня шума, напора по сети и скорости потока воздуха. Напор по сети напрямую зависит от того, какова мощность используемого вентилятора и рассчитывается с учетом диаметров воздуховодов, количества переходов с одного диаметра на другой, и количества поворотов. Напор по сети должен возрастать с увеличением длины воздуховодов и количества поворотов и переходов.

Расчет количества диффузоров

Методика расчета количества диффузоров

N = L / ( 2820 * V * d * d ), где

N — количество диффузоров, шт;
L — расход воздуха, м 3 /час;
V — скорость движения воздуха, м/сек;
d — диаметр диффузора, м.

Расчет количества решеток

Методика расчета количества решеток

N = L / ( 3600 * V * S ), где

N— количество решеток;
L — расход воздуха, м 3 /час;
V — скорость движения воздуха, м/сек;
S — площадь живого сечения решетки, м2.

Проектируя системы вентиляции, необходимо находить оптимальное соотношение между мощностью вентилятора, уровнем шума и диаметром воздуховодов. Расчет мощности калорифера производится с учетом необходимой температуры в помещении и нижним уровнем температуры воздуха снаружи.

Расчет мощности калорифера

Q1 теплопритоки от окна, стен, пола и потолка.
Q3 сумма теплопритоков от бытовых приборов.

Расчет производительности вентиляции по количеству людей

Методика расчета мощности калорифера

Р = T * L * Сv / 1000, где:

Р — мощность прибора, кВт;
T — разница температур на выходе и входе системы, °С;
L — производительность м?/ч.
Cv — объемная теплоемкость воздуха = 0,336 Вт·ч/м?/°С.
Напряжение питания может быть однофазным 220 В или трехфазным 380 В. При мощности более 5 кВт желательно использование трехфазного подключения.

Также при выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры:

  • Производительность по воздуху;
  • Мощность калорифера;
  • Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
  • Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
  • Допустимый уровень шума.

Онлайн-калькулятор расчета производительности вентиляции

Расчет вентиляции, как правило, начинается с подбора оборудования, подходящего по таким параметрам, как производительность по прокачиваемому объему воздуха и измеряемому в кубометрах в час. Важным показателем в системе является кратность воздухообмена. Кратность воздухообмена показывает, сколько раз происходит полная замена воздуха в помещении в течение часа. Кратность воздухообмена определяется СНиП и зависит от:

  • назначения помещения
  • количества оборудования
  • выделяющего тепло,
  • количества людей в помещении.

В сумме все значения по кратности воздухообмена для всех помещений составляют производительность по воздуху.

Расчет производительности по кратности воздухообмена

Методика расчета вентиляции по кратности:

L = n * S * Н, где:

L — необходимая производительность м 3 /ч;
n — кратность воздухообмена;
S — площадь помещения;
Н — высота помещения, м.

Методика расчета производительности вентиляции по количеству людей:

L = N * Lнорм, где:

L — производительность м 3 /ч;
N — число людей в помещении;
Lн — нормативный показатель потребления воздуха на одного человека составляющий:
при отдыхе — 20 м 3 /ч;
при офисной работе — 40 м 3 /ч;
при активной работе — 60 м 3 /ч.

Онлайн-калькулятор расчета системы вентиляции

Следующий этап в расчете вентиляции — проектирование воздухораспределительной сети, состоящей из следующих компонентов: воздуховоды, распределители воздуха, фасонные изделия (переходники, повороты, разветвители.)

Сначала разрабатывается схема воздуховодов вентиляции, по которой производится расчет уровня шума, напора по сети и скорости потока воздуха. Напор по сети напрямую зависит от того, какова мощность используемого вентилятора и рассчитывается с учетом диаметров воздуховодов, количества переходов с одного диаметра на другой, и количества поворотов. Напор по сети должен возрастать с увеличением длины воздуховодов и количества поворотов и переходов.

Расчет количества диффузоров

Методика расчета количества диффузоров

N = L / ( 2820 * V * d * d ), где

N — количество диффузоров, шт;
L — расход воздуха, м 3 /час;
V — скорость движения воздуха, м/сек;
d — диаметр диффузора, м.

Расчет количества решеток

Методика расчета количества решеток

N = L / ( 3600 * V * S ), где

N— количество решеток;
L — расход воздуха, м 3 /час;
V — скорость движения воздуха, м/сек;
S — площадь живого сечения решетки, м2.

Проектируя системы вентиляции, необходимо находить оптимальное соотношение между мощностью вентилятора, уровнем шума и диаметром воздуховодов. Расчет мощности калорифера производится с учетом необходимой температуры в помещении и нижним уровнем температуры воздуха снаружи.

Расчет мощности калорифера

Методика расчета мощности калорифера

Р = T * L * Сv / 1000, где:

Р — мощность прибора, кВт;
T — разница температур на выходе и входе системы, °С;
L — производительность м?/ч.
Cv — объемная теплоемкость воздуха = 0,336 Вт·ч/м?/°С.
Напряжение питания может быть однофазным 220 В или трехфазным 380 В. При мощности более 5 кВт желательно использование трехфазного подключения.

Также при выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры:

  • Производительность по воздуху;
  • Мощность калорифера;
  • Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
  • Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
  • Допустимый уровень шума.

Калькулятор для расчета и подбора компонентов системы вентиляции

Калькулятор позволяет рассчитать основные параметры вентиляционной системы по методике, о которой рассказывается в разделе Расчет систем вентиляции. С его помощью можно определить:

  • Производительность системы, обслуживающей до 4-х помещений.
  • Размеры воздуховодов и воздухораспределительных решеток.
  • Сопротивление воздухопроводной сети.
  • Мощность калорифера и ориентировочные затраты на электроэнергию (при использовании электрического калорифера).

Если нужно подобрать модель с увлажнением, охлаждением или рекуперацией – воспользуйтесь калькулятором на сайте Breezart.

Пример расчета, расположенный ниже, поможет разобраться, как пользоваться калькулятором.

Пример расчета вентиляции с помощью калькулятора

На этом примере мы покажем, как рассчитать приточную вентиляцию для комнатной квартиры, в которой живет семья из трех человек (двое взрослых и ребенок). Днем к ним иногда приезжают родственники, поэтому в гостиной может длительное время находиться до 5 человек. Высота потолков квартиры — 2,8 метра. Параметры помещений:

№ помещения123
Наименование помещенияДетскаяСпальняГостиная
Площадь17 м²14 м²22 м²
Кол-во людей1 человек
(днем и ночью)
2 человека ночью,
1 человек днем
0 человек ночью,
5 человек днем

Нормы расхода для спальни и детской зададим в соответствии с рекомендациями СНиП — по 60 м³/ч на человека. Для гостиной ограничимся 30 м³/ч, поскольку большое количество людей в этой комнате бывает нечасто. По СНиП такой расход воздуха допустим для помещений с естественным проветриванием (для проветривания можно открыть окно). Если бы мы и для гостиной задали расход воздуха 60 м³/ч на человека, то требуемая производительность для этого помещения составила бы 300 м³/ч. Стоимость электроэнергии для нагрева такого количества воздуха оказалась бы очень высокой, поэтому мы пошли на компромисс между комфортом и экономичностью. Для расчета воздухообмена по кратности для всех помещений выберем комфортный двукратный воздухообмен.

Магистральный воздуховод будет прямоугольным жестким, ответвления — гибкими шумоизолированными (такое сочетание типов воздуховодов не самое распространенное, но мы выбрали его в демонстрационных целях). Для дополнительной очистки приточного воздуха будет установлен фильтр тонкой очистки класса EU5 (расчет сопротивления сети будем вести при загрязненных фильтрах). Скорости воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума на решетках оставим равными рекомендуемым значениям, которые заданы по умолчанию.

Расчет начнем с составления схемы воздухораспределительной сети. Эта схема позволит нам определить длину воздуховодов и количество поворотов, которые могут быть как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости (нам нужно посчитать все повороты под прямым углом). Итак, наша схема:

Сопротивление воздухораспределительной сети равно сопротивлению самого длинного участка. Этот участок можно разделить на две части: магистральный воздуховод и самое длинное ответвление. Если у вас есть два ответвления примерно одинаковой длины, то нужно определить, какое из них имеет большее сопротивление. Для этого можно принять, что сопротивление одного поворота равно сопротивлению 2,5 метров воздуховода, тогда наибольшее сопротивление будет иметь ответвление, у которого значение (2,5* поворотов + длина воздуховода) максимально. Выделять из трассы две части необходимо для того, чтобы можно было задать разный тип воздуховодов и разную скорость воздуха для магистрального участка и ответвлений.

В нашей системе на всех ответвлениях установлены балансировочные , позволяющие настроить расходы воздуха в каждом помещении в соответствии с проектом. Их сопротивление (в открытом состоянии) уже учтено, поскольку это стандартный элемент вентиляционной системы.

Длина магистрального воздуховода (от воздухозаборной решетки до ответвления в помещение № 1) — 15 метров, на этом участке есть 4 поворота под прямым углом. Длину приточной установки и воздушного фильтра можно не учитывать (их сопротивление будет учтено отдельно), а сопротивление шумоглушителя можно принять равным сопротивлению воздуховода той же длины, то есть просто посчитать его частью магистрального воздуховода. Длина самого длинного ответвления составляет 7 метров, на нем есть 3 поворота под прямым углом (один — в месте ответвления, один — в воздуховоде и один — в адаптере). Таким образом, мы задали все необходимые исходные данные и теперь можем приступать к расчетам (скриншот). Результаты расчета сведены в таблицы:

Результаты расчета по помещениям

№ помещения123
Наименование помещенияДетскаяСпальняГостиная
Расход воздуха95 м³/ч120 м³/ч150 м³/ч
Площадь сечения воздуховода88 см²111 см²139 см²
Рекомендуемый диаметр воздуховодаØ 110 ммØ 125 ммØ 140 мм
Рекомендуемые размеры решетки200×100 мм
150×150 мм
200×100 мм
150×150 мм
200×100 мм
150×150 мм

Результаты расчета общих параметров

Тип вентсистемыОбычнаяVAV
Производительность365 м³/ч243 м³/ч
Площадь сечения магистрального воздуховода253 см²169 см²
Рекомендуемые размеры магистрального воздуховода160×160 мм
90×315 мм
125×250 мм
125×140 мм
90×200 мм
140×140 мм
Сопротивление воздухопроводной сети219 Па228 Па
Мощность калорифера5.40 кВт3.59 кВт
Рекомендуемая приточная установкаBreezart 550 Lux
(в конфигурации на 550 м³/ч)
Breezart 550 Lux (VAV)
Максимальная производительность
рекомендованной ПУ
438 м³/ч433 м³/ч
Мощность электрич. калорифера ПУ4.8 кВт4.8 кВт
Среднемесячные затраты на электроэнергию2698 рублей1619 рублей

Расчет воздухопроводной сети

  • Для каждого помещения (подраздел 1.2) рассчитывается производительность, определяется сечение воздуховода и подбирается подходящий воздуховод стандартного диаметра. По каталогу Арктос определяются размеры распределительных решеток с заданным уровнем шума (используются данные для серий АМН, АДН, АМР, АДР). Вы можете использовать и другие решетки с такими же размерами — в этом случае возможно незначительное изменение уровня шума и сопротивления сети. В нашем случае решетки для всех помещений оказались одинаковыми, поскольку при уровне шума в 25 дБ(А) допустимый расход воздуха через них составляет 180 м³/ч (решеток меньшего размера в этих сериях нет).
  • Сумма расходов воздуха по всем трем помещениям дает нам общую производительность системы (подраздел 1.3). При использовании производительность системы будет на треть ниже за счет раздельной регулировки расхода воздуха в каждом помещении. Далее рассчитывается сечение магистрального воздуховода (в правой колонке — для VAV системы) и подбираются подходящие по размерам воздуховоды прямоугольного сечения (обычно дается несколько вариантов с разным соотношением размеров сторон). В конце раздела рассчитывается сопротивление воздухопроводной сети, которое получилось весьма большим — это связано с использованием в вентсистеме фильтра тонкой очистки, который имеет высокое сопротивление.
  • Мы получили все необходимые данные для комплектации воздухораспределительной сети, за исключением размера магистрального воздуховода между ответвлениями 1 и 3 (в калькуляторе этот параметр не рассчитывается, поскольку конфигурация сети заранее неизвестна). Однако площадь сечение этого участка можно легко рассчитать вручную: из площади сечения магистрального воздуховода нужно вычесть площадь сечения ответвления №3. Получив площадь сечения воздуховода, его размер можно определить по таблице.

Расчет мощности калорифера и выбор приточной установки

Далее по производительности системы и разности температур воздуха определяется максимальная мощность калорифера. После этого на основании всех полученных данных подбирается приточная установка.

Рекомендуемая модель Breezart 550 Lux имеет программно настраиваемые параметры (производительность и мощность калорифера), поэтому в скобках указана производительность, которая должна быть выбрана при настройке ПУ. Можно заметить, что максимально возможная мощность калорифера этой ПУ на 11% ниже расчетного значения. Недостаток мощность будет заметен только при температуре наружного воздуха ниже -22°С, а это бывает не часто. В таких случаях приточная установка будет автоматически переключаться на меньшую скорость для поддержания заданной температуры на выходе (функция «Комфорт»).

В результатах расчета помимо требуемой производительности системы вентиляции указывается максимальная производительность ПУ при заданном сопротивлении сети. Если эта производительность оказывается заметно выше требуемого значения, можно воспользоваться возможностью программного ограничения максимальной производительности, которая доступна для всех вентустановок Breezart. Для максимальная производительность указывается для справки, поскольку регулировка ее производительности производится автоматически в процессе работы системы.

Расчет стоимости эксплуатации

В этом разделе рассчитывается стоимость электроэнергии, затрачиваемой на нагрев воздуха в холодный период года. Затраты для зависят от ее конфигурации и режима работы, поэтому принимаются равными среднему значению: 60% от затрат обычной системы вентиляции. В нашем случае можно сэкономить снижая расход воздуха ночью в гостиной, а днем — в спальне.

Расчет количества диффузоров для вентиляции. Большая энциклопедия нефти и газа

Авторами были изучены условия образования газовой подушки под секционирующей решеткой и влияние живого сечения перераспределительных решеток на равномерность псевдоожижения.

Для снижения потери с провалом при большом количестве мелочи в торфе требуется уменьшение живого сечения решетки и соответственное повышение давления дутья.

Рассмотрение данных табл. 5 показывает, что глубина деструкции практически не зависит от живого сечения решетки, однако степень насыщения водородом при этом повышается, что позволяет увеличить выход дизельного топлива с заданным йодным числом.

Сумма площадей отверстий в колосниковой решетке для прохода воздуха к слою топлива называется живым сечением решетки. В колосниках, предназначенных для сжигания крупнокускового топлива, живое сечение составляет 25 – 30 % площади решетки.

Отношение суммарной площади воздушных щелей или отверстий в решетке к ее по иной площади носит название живого сечения решетки. Различают решетки с малым (5 – 15 %) и большим (15 – 40 %) живым сечением. Необходимая величина живого сечения определяется свойствами сжигаемого тбплива.

С уменьшением числа отверстий в решетке с 223 до 61 при одной и той же площади живого сечения решетки высота подушки остается практически постоянной. Она также не изменяется с увеличением высоты неподвижного слоя на перераспределительной решетке с 270 до 350 мм.

Потери с провалом Q p относятся к колосниковым решеткам и зависят в основном от конструкции и живого сечения решетки.

Скорость газа в сечении аппарата принимают обычно в пределах 1 – 3 м / с, а живое сечение решетки выбирают так, чтобы скорость газа в отверстиях составляла 6 – 13 м / с. Уменьшение скорости приводит к нарушению цельности слоя пены, повышение скорости выше указанных пределов резко увеличивает потери из-за брызг.

Диаметр отверстии верхней решетки составляет 3 мм, расстояние между отверстиями и их число определяются из расчета обеспечения живого сечения решетки в пределах 5 – 7 % от ее общей площади. Таким образом, скорость прохождения воздуха в отверстиях решетки составляет около.

Окрасочная камера с нижним отсосом и верхней подачей воздуха.| Схема пылеприежника ВЦНИИОТ для заточных станков бункер первой ступени очистки. 3 – отсасывающий патрубок. 4 – неподвижный щиток. 5 – регулируемы щиток.

Изделие устанавливают на такой высоте над решеткой, чтобы скорость подтекания воздуха была не более скорости его движения в живом сечении решетки. Приточный воздух подают сверху равномерно по всей площади потолка камеры. Следует использовать подшивной потолок, оборудованный фильтрующими кассетами.

Отношение площади всех зазоров R в колосниковой решетке, через которые поступает в слой воздух, ко всей площади решетки называют живым сечением решетки и обычно выражают в процентах. Необходимый размер живого сечения решетки зависит от рода сжигаемого топлива и крупности кусков. Так, при сжигании кускового торфа и дров применяют балочные колосники.

(19)

По каталогу производителя принимаем к установке три наружных решетки АРН с защитной сеткой 750х1000, белого цвета – RAL9016: АРН + С 750 х 1000 , с площадью живого сечения = 0,358 м 2 . Суммарное живое сечение трех решеток = 1,074 м 2 .

Скорость воздуха в суммарном живом сечении трех решеток

(20)

Аэродинамическое сопортивление при проходе воздуха через решетки

(21)

где – коэффициент местного сопротивления решетки, принимается по данным производителя, = 2,36

Размеры живого сечения воздухозаборной шахты принимаются исходя из требований (прил. 19 ) к максимально-допустимой скорости движения воздуха в ней.

Найдем площадь живого сечения шахты, исходя из допустимой скорости движения воздуха в ней и геометрических размеров решеток. Значение принимается аналогично (19).

Принимаем размер шахты (по внутреннему обмеру) 1,0х1,2 м . Площадь живого сечени шахты

Скорость воздуха в живом сечении шахты

Динамическое давление при движении воздуха через шахту

Вид воздухозаборной шахты представлен в графической части проекта.

3.2. Подбор воздушного клапана КВУ

Методика расчета КВУ аналогична расчету воздухозаборной решетки.

Ориентировочную площадь живого сечения принимаем аналогично (18)

По техническим характеристикам с сайта производителя принимаем клапан КВУ 1600х1000 , с площадью живого сечения = 1,48 м 2 .

Принят аналогично сопротивлению дроссельного клапана при угле поворота лопаток 15⁰ .

3.3. Аэродинамический расчет неразветвленного воздуховода

Задачей аэродинамического расчета неразветвленного воздуховода является выявление угла установки регулируемого устройства в каждом приточном отверстии, обеспечивающее истечение в помещение заданного расхода воздуха. При этом определяется: потери давления в воздухораспределителе и максимальное аэродинамическое сопротивление воздуховода и вентиляционной сети в целом.

При установке многостворчатого регулятора расхода на ответвлении (решетка АДН-К ), за пределами магистрального воздуховода практически исключается влияние положения лопаток регулятора расхода на потери давления в транзитном потоке. Для расчета воздуховодов существуют аэродинамические характеристики , учитывающие положение (угол установки) лопаток регуляторов: расхода , направления , и формы струи.

Воздуховод разбивают на отдельные участки с неизменным расходом воздуха по длине. Нумерацию участков начинают с конца воздуховода. Так как в концевой решетке регулятор расхода не устанавливается (устанавливается решетка АДН-К 400х800 ), давление перед второй (или каждой последующей) решеткой известно. С учетом этого определяются расчетные потери давления для нахождения по аэродинамичекой характеристике угла поворота (положени) регулятора расхода.

3.3.1. Методика расчета неразветвленного воздуховода П1

Расстояние между решетками – 2,93 м;

Угол наклона приточной неполной веерной струи – 27⁰;

Определяем размеры начального сечения воздуховода концевого участка 1-2 (см. графическую часть), стремясь сохранить постоянной его высоту .

Для создания действительно эффективной вентиляционной системы следует решить массу задач, одной из которых является грамотное воздухораспределение. Не акцентируя внимания на этом аспекте при проектировании систем вентиляции и кондиционирования в итоге можно получить повышенную шумность, сквозняки, наличие застойных зон даже в вентиляционных системах с высокими характеристиками эффективности. Важнейшим устройством, влияющим на правильное распределение воздушных потоков по помещению, является воздухораспределитель. В зависимости от монтажа и конструктивных особенностей, эти устройства называют решетками или диффузорами.

Классификация воздухораспределителей

Все воздухораспределители классифицируются:

  • По назначению. Они могут быть приточными, вытяжными и переточными.
  • По степени воздействия на воздушные массы. Эти устройства могут быть перемешивающими и вытесняющими.
  • По монтажу. Воздухораспределители могут применяться для внутренней или наружной установки.

Внутренние диффузоры подразделяются на потолочные, напольные или настенные.

Приточные, в свою очередь, классифицируются по форме исходящей воздушной струи, которая может быть:

  • Вертикальными компактными воздушными струями.
  • Коническими струями.
  • Полными и неполными веерными потоками воздуха.

В этой публикации мы рассмотрим наиболее распространенные диффузоры: потолочные, щелевые, сопловые и низкоскоростные.

Требования, предъявляемые к современным воздухораспределителям

Для многих слово вентиляция является синонимом постоянного фонового шума. Последствия этого хроническая усталость, раздражительность и головная боль. Исходя из этого, воздухораспределитель должен быть тихим.

Кроме этого, не совсем приятно находиться в помещении, если постоянно на себе ощущаешь охлажденные воздушные потоки. Это не только неприятно, но и может привести к болезни, поэтому требование второе: диффузор не должен создавать сквозняков.

Различные обстоятельства часто требуют смены обстановки. Можно поменять мебель или переставить местами офисную технику. Также несложно заказать новый оригинальный дизайн помещения, но сменить воздухораспределители, которые рассчитывались еще на этапе проектирования, достаточно трудно. Из этого «вытекает» требование третье: воздухораспределитель должен быть малозаметен, или как говорят дизайнеры «растворен в интерьере помещения».

Щелевые распределители воздушных потоков

Щелевые диффузоры – это вентиляционное оборудование, предназначенное для подачи свежего и отвода отработанного воздуха из помещений с высокими требованиями к дизайну и качеству воздушной смеси. Для оптимального распределения воздуха, высота потолков при использовании такого оборудования ограничена 4 метрами.

Конструкция приспособления состоит из алюминиевого корпуса с горизонтальными щелевыми отверстиями, количество которых, в зависимости от модели может варьироваться от 1 до 6. Внутрь диффузора монтируется цилиндрический валик, для контроля за направлением движения воздушного потока. Как правило, такие диффузоры оснащены камерой статического давления, для управления расходом воздуха.

Высота щели также может быть различной: от 8 до 25 мм. Длина устройства не регламентирована и может быть от 2 см до 3 м, благодаря чему их можно монтировать в непрерывные линии практически любой формы. Линейные щелевые диффузоры характеризуются хорошими аэродинамическими свойствами, привлекательным дизайном и высокой степенью индукции, благодаря которой происходит быстрый нагрев приточных воздушных потоков. Монтируются такие устройства в подвесных потолках и стеновых конструкциях. Высота монтажа не должна быть менее 2,6 м.

Потолочные диффузоры

Потолочные воздухораспределители могут быть приточными или вытяжными. Эти устройства отличаются: конструкцией, формой, размерами, производительностью, формированием воздушной струи. Кроме того, диффузоры различаются аэродинамическими характеристиками, распределением воздушного потока, а также материалом, из которого они изготовлены.

  • Конструкция этих устройств состоит из декоративной решетки, за которой крепится крыльчатка (если диффузор приточный) и камера статистического давления. В регулируемых «плафонах» есть элементы, направляющие воздушный поток.
  • Форма. Большинство потолочных диффузоров имеют круглую или квадратную форму. Но не следует забывать, что и щелевые воздухораспределители также считаются потолочными, а они имеют прямоугольную форму.
  • Размеры круглых распределителей воздуха варьируются от 10 см до 60 см. Для квадратных — от 15х15 см. до 90х90 см.
  • Способ монтажа. Устанавливаются в подвесной потолок, врезаются в панель из гипсокартона или монтируются в натяжной потолок при помощи дополнительных колец.
  • Потолочные диффузоры формируют веерные, турбулентные, вихревые, конические и сопловые воздушные потоки.
  • Распределение воздуха в этих приспособлениях может варьироваться по разным сторонам (в квадратных приточных) или быть круговым.

Чаще всего эти устройства используют в жилых и офисных помещениях, магазинах, а также ресторанах и местах общественного питания.

Сопловые диффузоры

Воздухораспределители сопловые используются для подачи потоков чистого воздуха на дальние дистанции. Для увеличения дальности воздушного потока, сопловые распределители объединяют в блоки, которые могут иметь различную форму и быть выполнены из различных материалов.

По конструкции сопловые диффузоры могут иметь подвижные и неподвижные сопла, которые имеют оптимальный профиль, обеспечивающий низкое аэродинамическое сопротивление и малый уровень шума. Этот тип распределителей воздушных потоков монтируется на поверхность при помощи клея, саморезов или заклепок, а некоторые модели могут устанавливаться непосредственно в круглый воздуховод.

Эти приспособления изготавливаются из анодированного алюминия, что позволяет использовать их для распределения нагретого воздуха и воздушных масс повышенной влажности. Применяются такие приспособления в вентиляционных системах производственных предприятий, коммерческих сооружениях, парковках и т.д.

Низкоскоростные диффузоры

Воздухораспределители низкоскоростные работают по принципу вытеснения загрязненного воздуха из обслуживаемого помещения. Они предназначены для подачи чистого воздуха непосредственно в зону обслуживания, с низкой скоростью воздушного потока и малым температурным перепадом между притоком и воздушной смесью помещения. Эти устройства различаются по способу установки, форме, размерам и конструкции.

Существует несколько разновидностей низкоскоростных распределителей воздуха:

Напольные и настенные низкоскоростные диффузоры предназначены для малых, средних и больших показателей расхода воздуха. Чаще всего их устанавливают под сидениями в кинотеатрах, больших концертных и учебных помещениях, магазинах, музеях, спортивных сооружениях. Встраиваемые, напольные устройства могут монтироваться в лестничные пролеты и ступеньки.

Низкоскоростные приспособления изготавливаются из покрытого порошковой краской металла или анодированного алюминия. Состоит устройство из наружной и внутренней обечайки и корпуса с подводящим патрубком. Некоторые модели распределителей могут оснащаться поворотными форсунками для регулирования направления воздушного потока.

Расчет диффузоров

Расчет воздухораспределителей достаточно сложный, но необходимый процесс, который заключается в выборе устройства, отвечающего следующим требованиям:

  • Скорость выхода приточного воздушного потока должна быть оптимальной.
  • Перепад температур воздушного потока на входе в рабочую зону должен быть минимальным.
  • Изначально производится расчет подачи воздушной смеси для помещения определенных размеров и архитектурной формы, с заданной производительностью L п (м3/ч) и перепадом температур приточного воздуха Δt 0 (°С); высотой монтажа устройства h (м) и другими характеристиками распределения воздуха.
  • По допустимым параметрам скорости движения воздушных масс Uд (м/с) и разницы температур между приточным воздухом и воздухом на входе в рабочую зону, определяется скорость и количество воздуха, подаваемого из одного диффузора.
  • После, рассчитывается необходимое расположение и количество устройств необходимых для оптимального воздухораспределения в конкретном помещении.

Совет:
Если вы не имеете специальных инженерных знаний, то для правильного расчета воздухораспределителей, обращайтесь в организации, специализирующиеся на этом виде деятельности. Если вы решили самостоятельно заняться расчетами, то воспользуйтесь специализированным программным обеспечением.

Читайте также:  Расчет бетона
Ссылка на основную публикацию