Для хорошего самочувствия и работоспособности людей необходим сбалансированный воздухообмен. Чтобы добиться комфортных условий в домах и на производствах, нужно рассчитать воздуховоды по скорости и расходу, а также обеспечить эффективное движение потоков воздуха.
Расчёт воздуховодов и измерение скорости воздушного потока — тема нашего следующего раздела.
Что такое воздуховод?
Воздуховод – основной элемент системы воздухораспределенияСистема из металлических или пластмассовых труб, предназначенных для поддержания воздушного равновесия. Воздуховод функционирует за счёт подачи и удаления воздуха вентиляторами.
Базовые характеристики воздуховода:
- форма (круглая или прямоугольная);
- площадь сечения;
- жесткость (гибкие, полугибкие и жесткие).
От таких признаков зависит эффективность системы вентиляции и её работоспособность.
Внимательное определение характеристик воздуховода для конкретного помещения залог долговечной и производительной работы системы.
Алгоритм выполнения расчетов
При проектировании, настройке или изменении существующей вентиляции производятся расчеты воздуховодов.
При проведении вычислений важно учитывать данные о расходе и скорости потока воздуха в воздушном канале.
Расход воздуха Это количество воздуха, которое входит в систему вентиляции в час.
Скорость движения Скорость воздушного потока в системе вентиляции, выражаемая в метрах в секунду.
Зная два указанных показателя, возможно вычислить площадь круговых и прямоугольных сечений, а также давление, нужное для преодоления локального сопротивления или трения.
Для расчётов чаще всего применяют такой алгоритм.
- Создание аксонометрического чертежа с указанием всех компонентов.
- Длина каждого канала определяется по данной схеме.
- Измеряется расход воздуха.
- Оценивается скорость потока и давление на каждом отрезке системы.
- Выполняется расчет потерь на трение.
- При преодолении локального сопротивления рассчитываются потери давления с помощью подходящего коэффициента.
В ходе расчётов по каждому сегменту сети воздухораспределения Получаются различные результаты. Все сведения следует привести к одинаковому значению, используя диафрагмы с веткой наибольшего сопротивления.
Вычисление площади сечения и диаметра
Точный подсчет площади круглой и прямоугольной формы имеет большое значение.
Большой воздуховод занимает много места и сокращает полезную площадь комнаты. Маленькие каналы приводят к сквознякам из-за усиления давления потока воздуха.
Для расчёта требуемой площади поперечного сечения (S)Для этого требуется понимать величины расхода и скорости воздушного потока.
Для вычислений используется следующая формула:
S = L/3600*V,
при этом L – расход воздуха (м³/ч), а V – его скорость (м/с);
По этой формуле можно рассчитать диаметр воздуховода. (D):
D = 1000*√(4*S/π), где
S – площадь сечения (м²);
π – 3,14.
При установке прямоугольных, а не круглых воздуховодов, рассчитывают ширину и длину воздушного канала.
При определении подходящего воздуховода принимается во внимание приблизительное сечение. В работе применяется принцип . a*b ≈ S, где a – длина, b – ширина, а S – площадь сечения.
Согласно нормативам, соотношение Ширина и длина не должны превышать соотношение 1:3. Для ориентира используйте таблицу типовых размеров от производителя.
Прямоугольные каналы обычно имеют размеры от 0,1 метра на 0,15 метра до 2 метров на 2 метра. Круглые воздуховоды обладают меньшим сопротивлением и, как следствие, работают тише.
Расчет потери давления на сопротивление
Движение воздуха по трубопроводу вызывает сопротивление. Чтобы преодолеть это сопротивление, вентилятор системы подачи воздуха создает давление, измеряемое в Паскалях.
Для того, чтобы подобрать подходящую приточную установку Для вентилятора заданной производительности нужно определить падение давления при преодолении местных сопротивлений.
Применяется эта формула:
P=R*L+Ei*V2*Y/2, где
R Потеря давления, вызванная трением, на заданном отрезке воздуховода.
L – длина участка (м);
Еi – суммарный коэффициент локальной потери;
V – скорость воздуха (м/с);
Y – плотность воздуха (кг/м3).
Значения R По нормативам и вычисляемому методом устанавливается значение этого показателя.
В случае с круглым сечением воздуховода потери давления от трения… R) рассчитываются следующим образом:
R = (X*D/В) * (V*V*Y)/2g, где
X – коэфф. сопротивления трения;
L — длина (м);
D – диаметр (м);
V — скорость воздуха (м/с), а Y – его плотность (кг/ м³);
g — 9,8 м/с².
В случае прямоугольного сечения вместо диаметра нужно использовать величину, эквивалентную диаметру. D = 2АВ/(А + В), где А и В – стороны.
Программное обеспечение для выполнения расчетов
Расчеты можно провести самостоятельно, но более предпочтительно и быстро это сделать с помощью специальных программ.
С помощью этих программ возможно не только выполнить точные вычисления, но и составить чертежи.
Vent—Calc Это программа для подсчёта воздуховодов. Расчеты выполняются с учетом показателей расхода и скорости воздуха, а также его температуры.
MagiCAD Программа осуществляет любые вычисления для инженерных сетей, результаты отображаются в двухмерном и трёхмерном виде.
GIDRV Программа выполняет расчеты всех параметров воздуховодов и позволяет подобрать оптимальные комбинации для наилучшей производительности.
Ducter 2.5 Это программа для точного расчета диаметров сечений воздуховодов, которая поможет подобрать подходящий тип.
Программы для создания чертежей помогают наглядно представить схему размещения элементов системы и добиться её наилучшей работы.
Измерение скорости и расхода воздуха
Для точных измерений необходимо выбрать подходящие приборы и методы, и строго следовать инструкции по проведению измерений.
Приборы используемые для измерений
Наиболее распространены следующие типы измерительных приборов.
- Ультразвуковой трёхмерный анемометр измеряет скорость ветра путём анализа изменения частоты звука между заданными точками.
- Трубка Пито измеряет разность между статическим и полным давлением.
- термоанемометр – устанавливает скорость потока, исходя из темпа падения температуры датчика.
- крыльчатый Анемометр измеряет скорость ветра по изменению оборотов лопасти.
- болометр — вычисляется поглощение воздуха с помощью концентрирования потока в месте измерения, площадь разреза определяется заранее.
В этом списке много дорогих и редких приборов. Самостоятельно провести замеры после аренды возможно, но предпочтительнее обратиться к опытному инженеру-наладчику, знающему тонкости измерительных работ.
Измерение скорости важно не только для расчетов, но и для контроля санитарных показателей воздуха в помещении. загрязнение вентиляционных каналов и воздуховодов.
В подобных ситуациях стыки могут стать негерметичными, эффективность аппаратуры уменьшается. Кроме того, измерения требуются при плановых работах по обслуживанию, очистке и ремонту вентиляционной системы.
При проведении измерений важно следовать правилам. Скорость воздуха устанавливается строительными нормативами и стандартами; следует руководствоваться этими показателями.
При измерении следует учитывать нормативы по шуму и вибрации, установленные нормативными актами.
Переполнение данных показателей указывает на недостатки системы вентиляции. Скорость воздушного потока не должна воздействовать на эти значения.
Способы измерения воздушного потока.
На этапе пусконаладки Необходимо выполнить замеры объема расхода воздуха в системе вентиляции и кондиционирования для обеспечения качественной настройки и бесперебойной работы.
Измерения осуществляются прямо в воздуховоде или на входной решётке.
Измерения на потолочных диффузорах
Для измерений с помощью этого метода обычно используют… болометр. Необходимо закрыть диффузор, а верхний конфузор Прикрепите к потолку. Измерьте общий объём отвода воздуха из комнаты. , так и приточный поток.
Для замеров в отдельных источниках советуют применять зонд, помещая его в пространство между . ламелями диффузора для получения усредненного результата.
Этот метод не дает желаемых результатов по двум весомым причинам.
- Из-за высокой турбулентности потоков точный расход определить невозможно.
- Не получится установить зонд перпендикулярно течению, измерения всё равно дадут неверные данные.
Вместо лишних действий со зондом лучше использовать более простые и точные методы измерений.
Существует альтернативный способ осуществления измерений по данной методике, требующий прямой протяженности и однородного потока. Измерения производятся через заранее созданные отверстия.
Этот метод отличается высокой точностью, но его применение не всегда возможно из-за отсутствия прямолинейных участков или возможности вырыть два отверстия. Для проведения замеров требуется группа людей: один выполняет измерения, другой поддерживает лестницу и т. д.
Если требуется быстро и точно выполнить задачу, приложив минимум сил, то лучше воспользоваться . болометром.
Замеры на вентиляционной решетке
Для проведения измерений по данной методике используется термоанемометр Крыльчатка размером от 60 до 100 миллиметров в диаметре должна соответствовать размерам решетки.
Метод обеспечивает высокую точность результатов при минимуме измерений. Для доступа в труднодоступные зоны применяют удлинитель или телескопический зонд.
Измерения в воздуховоде
Для измерений предназначено специальное рабочее отверстие в стенке воздуховода.
Важно соблюдать следующие условия:
- Диаметр сечения этого отверстия нужно согласовать с диаметром зонда.
- Выбор места для замеров важен. Отверстие сверлят только на ровном участке длиной не менее пяти диаметров воздуховода. Расстояние от отверстия до ближайшей точки трубы должно быть равно трём диаметрам, а расстояние после него — двум.
Для измерения в воздуховоде пригодится прибор с лопастями диаметром 16-25 миллиметров. При высоком расположении воздуховода полезно использовать телескопический зонд или удлинитель.
Правила использования измерительных устройств
Для определения скорости воздушного потока и объёма воздуха в системах вентиляции и кондиционирования требуется точный выбор измерительных приборов и выполнение правил их использования.
Благодаря этому можно будет вычислить параметры воздуховода с высокой точностью и сформировать полное представление о нём. системы вентиляции.
Регулируйте температуру согласно паспортной информации о приборе. Убедитесь, что датчик зонда направлен прямо по ходу воздушного потока.
Несоблюдение этого правила приведет к искажению результатов измерений. Чем сильнее отклонится датчик от идеального положения, тем точнее будут ошибки.
Выводы и полезное видео по теме
Обустройство вентиляции дома:
Видеоролик демонстрирует, как измеряют объем воздуха на вентиляционных решетках.
В связи с этим крайне важно следовать правилам измерения, поскольку даже незначительная ошибка может исказить расчеты.
Точные расчеты воздуховода помогут выбрать его наилучшую форму и детали, что гарантирует постоянную и эффективную работу вентиляционной системы.
При наличии вопросов или возможности обогатить материал новыми данными, просим оставить комментарии и поделиться опытом в блоке, размещённом под статьей.