- Verscheidenheid aan ventilatiesystemen
- Moet ik me concentreren op SNiP?
- Algemene berekeningsprincipes
- Regels voor het bepalen van de luchtsnelheid
- Nr. 1 - normen voor sanitair geluidsniveau
- Nr. 2 - trillingsniveau
- Nr. 3 - luchtwisselkoers
- Initiële gegevens voor berekeningen
- Frontale sectie
- 3 Vermogensberekening
- Berekeningsalgoritme voor luchtsnelheid
- Berekening van luchtsnelheid in een kanaal per sectie: tabellen, formules
- Algemene berekeningsprincipes
- Formules voor berekening
- Enkele handige tips en opmerkingen
- Het belang van luchtuitwisseling
- We beginnen met ontwerpen
- Berekeningsalgoritme:
- Berekening van dwarsdoorsnede en diameter
- Berekening van drukverlies op weerstand
- De noodzaak van goede ventilatie
Verscheidenheid aan ventilatiesystemen
Het toevoersysteem heeft een ingewikkeld mechanisme: voordat de lucht de kamer binnenkomt, gaat deze door het luchtinlaatrooster en de klep en komt in het filterelement terecht. Nadat het naar de verwarming is gestuurd en vervolgens naar de ventilator. En pas nadat deze etappe de finish bereikt. Dit type ventilatiesysteem is geschikt voor ruimtes met een kleine oppervlakte.
Gecombineerde toevoer en afvoer systemen wordt beschouwd als de meest efficiënte manier van ventilatie. Dit komt door het feit dat vervuilde lucht niet lang in de kamer blijft hangen en tegelijkertijd komt er constant frisse lucht binnen.Het is vermeldenswaard dat de diameter van het kanaal en de dikte ervan rechtstreeks afhangen van het gewenste type ventilatiesysteem, evenals de keuze van het ontwerp (normaal of flexibel).
Volgens de methode van beweging van luchtmassa's in de kamer, maken experts onderscheid tussen natuurlijke en mechanische ventilatiesystemen. Als het gebouw geen mechanische apparatuur gebruikt om lucht aan te voeren en te reinigen, wordt dit type natuurlijk genoemd. In dit geval zijn er vaak geen luchtkanalen. De beste optie is een mechanisch ventilatiesysteem, zeker als het buiten rustig is. Een dergelijk systeem laat lucht de ruimte binnenkomen en verlaten door het gebruik van verschillende ventilatoren en filters. Met behulp van de afstandsbediening kunt u ook de comfortabele indicatoren van temperatuur en druk in de kamer aanpassen.
Naast de bovenstaande classificaties zijn er ventilatiesystemen van algemeen en lokaal type. In de productie, waar er geen manier is om lucht van plaatsen te verwijderen - bronnen van vervuiling, wordt algemene ventilatie gebruikt. Op deze manier worden schadelijke luchtmassa's voortdurend vervangen door schone. Als de vervuilde lucht kan worden geëlimineerd in de buurt van de bron van zijn optreden, wordt lokale ventilatie gebruikt, die meestal wordt gebruikt in huishoudelijke omstandigheden.
Moet ik me concentreren op SNiP?
In alle berekeningen die we hebben uitgevoerd, zijn de aanbevelingen van SNiP en MGSN gebruikt. Met deze regelgevende documentatie kunt u de minimaal toegestane ventilatieprestaties bepalen die een comfortabel verblijf van mensen in de kamer garanderen.Met andere woorden, de vereisten van SNiP zijn primair gericht op het minimaliseren van de kosten van het ventilatiesysteem en de kosten van de werking ervan, wat relevant is bij het ontwerpen van ventilatiesystemen voor administratieve en openbare gebouwen.
In appartementen en huisjes is de situatie anders, omdat u ventilatie voor uzelf ontwerpt, en niet voor de gemiddelde bewoner, en niemand u dwingt zich te houden aan de aanbevelingen van SNiP. Om deze reden kunnen de prestaties van het systeem ofwel hoger zijn dan de berekende waarde (voor meer comfort) of lager (om het energieverbruik en de systeemkosten te verlagen). Bovendien is het subjectieve gevoel van comfort voor iedereen anders: 30-40 m³/h per persoon is genoeg voor iemand, en 60 m³/h zal niet genoeg zijn voor iemand.
Als u echter niet weet wat voor soort luchtverversing u nodig heeft om u op uw gemak te voelen, is het beter om de aanbevelingen van SNiP op te volgen. Aangezien u met moderne luchtbehandelingskasten de prestaties vanaf het bedieningspaneel kunt aanpassen, kunt u al tijdens de werking van het ventilatiesysteem een compromis vinden tussen comfort en zuinigheid.
Algemene berekeningsprincipes
Luchtkanalen kunnen gemaakt zijn van verschillende materialen (kunststof, metaal) en verschillende vormen hebben (rond, rechthoekig). SNiP regelt alleen de afmetingen van uitlaatapparaten, maar standaardiseert de hoeveelheid inlaatlucht niet, omdat het verbruik ervan sterk kan variëren, afhankelijk van het type en het doel van de kamer. Deze parameter wordt berekend door speciale formules, die afzonderlijk worden geselecteerd. De normen zijn alleen vastgesteld voor sociale voorzieningen: ziekenhuizen, scholen, voorschoolse instellingen. Ze zijn voorgeschreven in SNiP's voor dergelijke gebouwen. Tegelijkertijd zijn er geen duidelijke regels voor de snelheid van luchtbeweging in het kanaal.Er zijn alleen aanbevolen waarden en normen voor geforceerde en natuurlijke ventilatie, afhankelijk van het type en het doel, deze zijn te vinden in de relevante SNiP's. Dit komt tot uiting in onderstaande tabel. De snelheid van luchtbeweging wordt gemeten in m/s.
Aanbevolen luchtsnelheden
U kunt de gegevens in de tabel als volgt aanvullen: bij natuurlijke ventilatie mag de luchtsnelheid niet hoger zijn dan 2 m/s, ongeacht het doel, de minimaal toelaatbare is 0,2 m/s. Anders is de vernieuwing van het gasmengsel in de kamer onvoldoende. Bij geforceerde afzuiging is de maximaal toelaatbare waarde 8 -11 m/s voor hoofdluchtkanalen. Deze normen mogen niet overschreden worden, omdat hierdoor te veel druk en weerstand in het systeem ontstaat.
Regels voor het bepalen van de luchtsnelheid
De snelheid van luchtbeweging hangt nauw samen met begrippen als geluidsniveau en trillingsniveau in het ventilatiesysteem. De lucht die door de kanalen stroomt, creëert een bepaald geluid en druk, dat toeneemt met het aantal bochten en bochten.
Hoe groter de weerstand in de leidingen, hoe lager de luchtsnelheid en hoe hoger het ventilatorvermogen. Overweeg de normen van bijkomende factoren.
Nr. 1 - normen voor sanitair geluidsniveau
De normen gespecificeerd in de SNiP hebben betrekking op residentiële gebouwen (particuliere gebouwen en gebouwen met meerdere appartementen), openbaar en industrieel type.
In onderstaande tabel kun je de normen vergelijken voor verschillende soorten panden, maar ook voor ruimtes die grenzen aan gebouwen.
Een deel van de tabel van nr. 1 SNiP-2-77 uit de paragraaf "Bescherming tegen ruis".De maximaal toegestane normen met betrekking tot de nacht zijn lager dan de waarden voor overdag, en de normen voor aangrenzende gebieden zijn hoger dan voor woongebouwen
Een van de redenen voor de toename van geaccepteerde normen kan gewoon een onjuist ontworpen kanaalsysteem zijn.
Geluidsdrukniveaus worden weergegeven in een andere tabel:
Bij inbedrijfstelling van ventilatie of andere apparatuur die verband houdt met het waarborgen van een gunstig, gezond microklimaat in de ruimte, is slechts een korte overschrijding van de aangegeven geluidsparameters toegestaan.
Nr. 2 - trillingsniveau
Het vermogen van de ventilatoren is direct gerelateerd aan het trillingsniveau.
De maximale trillingsdrempel is afhankelijk van verschillende factoren:
- kanaal afmetingen;
- de kwaliteit van pakkingen die het trillingsniveau verminderen;
- pijp materiaal;
- de snelheid van de luchtstroom door de kanalen.
De normen die moeten worden gevolgd bij het kiezen van ventilatie-apparaten en bij het berekenen van luchtkanalen worden weergegeven in de volgende tabel:
Maximaal toelaatbare waarden van lokale trillingen. Als tijdens de test de werkelijke waarden hoger zijn dan de norm, dan is het kanaalsysteem ontworpen met technische gebreken die moeten worden gecorrigeerd, of is het ventilatorvermogen te hoog
De luchtsnelheid in schachten en kanalen mag geen invloed hebben op de toename van trillingsindicatoren, evenals de bijbehorende geluidstrillingsparameters.
Nr. 3 - luchtwisselkoers
Luchtzuivering vindt plaats door het proces van luchtuitwisseling, dat is onderverdeeld in natuurlijk of geforceerd.
In het eerste geval wordt het uitgevoerd bij het openen van deuren, spiegels, ventilatieopeningen, ramen (en wordt beluchting genoemd) of gewoon door infiltratie door scheuren op de kruispunten van muren, deuren en ramen, in het tweede geval - met behulp van airconditioners en ventilatieapparatuur.
De luchtverversing in een ruimte, bijkeuken of werkplaats dient meerdere keren per uur plaats te vinden zodat de mate van vervuiling van de luchtmassa's acceptabel is. Het aantal ploegen is een veelvoud, een waarde die ook nodig is om de luchtsnelheid in de ventilatiekanalen te bepalen.
De multipliciteit wordt berekend volgens de volgende formule:
N=V/W,
waar:
- N is de frequentie van luchtverversing, eenmaal per uur;
- V is het volume schone lucht dat de kamer in 1 uur vult, m³/h;
- W is het volume van de kamer, m³.
Om geen aanvullende berekeningen uit te voeren, zijn de indicatoren van de gemiddelde multipliciteit verzameld in tabellen.
De volgende tabel met luchtwisselkoersen is bijvoorbeeld geschikt voor woongebouwen:
Afgaande op de tabel is een frequente verandering van luchtmassa's in een kamer noodzakelijk als deze wordt gekenmerkt door een hoge luchtvochtigheid of luchttemperatuur - bijvoorbeeld in een keuken of badkamer. Dienovereenkomstig worden in deze kamers in geval van onvoldoende natuurlijke ventilatie apparaten voor geforceerde circulatie geïnstalleerd.
Wat gebeurt er als de luchtwisselkoersnormen niet worden gehaald of zullen worden, maar niet voldoende?
Een van de twee dingen zal gebeuren:
De veelheid is beneden de norm. Frisse lucht vervangt vervuilde lucht niet meer, waardoor de concentratie schadelijke stoffen in de ruimte toeneemt: bacteriën, ziekteverwekkers, gevaarlijke gassen
De hoeveelheid zuurstof, die belangrijk is voor het menselijke ademhalingssysteem, neemt af, terwijl koolstofdioxide juist toeneemt.De vochtigheid stijgt tot een maximum, wat gepaard gaat met het verschijnen van schimmel.
Veelvoud boven de norm
Het treedt op als de snelheid van luchtbeweging in de kanalen de norm overschrijdt. Dit heeft een negatief effect op het temperatuurregime: de kamer heeft eenvoudigweg geen tijd om op te warmen. Overmatig droge lucht veroorzaakt ziekten van de huid en het ademhalingsapparaat.
Om ervoor te zorgen dat de luchtuitwisseling aan de hygiënische normen voldoet, moeten ventilatie-inrichtingen worden geïnstalleerd, verwijderd of aangepast en, indien nodig, luchtkanalen worden vervangen.
Initiële gegevens voor berekeningen
Wanneer het schema van het ventilatiesysteem bekend is, worden de afmetingen van alle luchtkanalen geselecteerd en wordt extra apparatuur bepaald, het schema wordt weergegeven in een frontale isometrische projectie, dat wil zeggen axonometrie. Als het wordt uitgevoerd volgens de huidige normen, is alle informatie die nodig is voor de berekening zichtbaar op de tekeningen (of schetsen).
- Met behulp van plattegronden kunt u de lengte van de horizontale secties van luchtkanalen bepalen. Als op het axonometrische diagram markeringen staan van de hoogten waarop de kanalen passeren, wordt ook de lengte van de horizontale secties bekend. Anders zijn delen van het gebouw met aangelegde luchtkanaalroutes vereist. En in het uiterste geval, wanneer er onvoldoende informatie is, zullen deze lengtes bepaald moeten worden aan de hand van metingen op de plaats van installatie.
- Het diagram moet met behulp van symbolen alle extra apparatuur weergeven die in de kanalen is geïnstalleerd. Dit kunnen membranen zijn, gemotoriseerde kleppen, brandkleppen, maar ook apparaten voor het verdelen of afzuigen van lucht (roosters, panelen, paraplu's, roosters).Elk onderdeel van deze apparatuur creëert weerstand in het pad van de luchtstroom, waarmee bij de berekening rekening moet worden gehouden.
- In overeenstemming met de voorschriften op het schema, dienen nabij de conditionele afbeeldingen van de luchtkanalen de luchtdebieten en de afmetingen van de kanalen te worden aangebracht. Dit zijn de bepalende parameters voor berekeningen.
- Alle gevormde en vertakkende elementen moeten ook in het diagram worden weergegeven.
Als zo'n schema niet op papier of in elektronische vorm bestaat, moet je het op zijn minst in een conceptversie tekenen, je kunt er niet zonder in berekeningen.
Frontale sectie
2. Selectie en berekening van kachels - fase twee. Na het bepalen van het vereiste thermische vermogen van de boiler
voedingseenheid voor het verwarmen van het vereiste volume, vinden we het frontale gedeelte voor de doorgang van lucht. Frontaal
sectie - werkend intern gedeelte met warmte-afgevende buizen, waardoor stromen direct passeren
koude lucht geblazen. G is de massa luchtstroom, kg/uur; v - massa luchtsnelheid - voor lamellenverwarmers wordt opgenomen
bereik 3 - 5 (kg/m²•s). Toegestane waarden - tot 7 - 8 kg / m² • s.
Hieronder een tabel met de gegevens van twee-, drie- en vierrijige luchtverwarmers van het type KSK-02-KhL3 vervaardigd door T.S.T.
De tabel toont de belangrijkste technische specificaties voor: berekening en selectie van alle modellen gegevens warmtewisselaar: gebied
verwarmingsoppervlakken en frontale sectie, aansluitleidingen, collector en vrije sectie voor waterdoorlaat, lengte
verwarmingsbuizen, aantal slagen en rijen, gewicht. Kant-en-klare berekeningen voor verschillende volumes verwarmde lucht, temperatuur
van inkomende lucht en koelvloeistofgrafieken kunnen worden bekeken door op het model van de ventilatiekachel te klikken dat u uit de tabel hebt gekozen.
Ksk2 kachels Ksk3 kachels Ksk4 kachels
Naam van de verwarming: | Oppervlakte, m² | Lengte van het warmteafvoerend element (in het licht), m | Aantal slagen op de interne koelvloeistof | Aantal rijen | Gewicht (kg | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
verwarmingsoppervlakken | voorste gedeelte | collector sectie | aftakleiding sectie: | open gedeelte (medium) voor de doorlaat van de koelvloeistof | |||||
Ksk 2-1 | 6.7 | 0.197 | 0.00152 | 0.00101 | 0.00056 | 0.530 | 4 | 2 | 22 |
Ksk 2-2 | 8.2 | 0.244 | 0.655 | 25 | |||||
Ksk 2-3 | 9.8 | 0.290 | 0.780 | 28 | |||||
Ksk 2-4 | 11.3 | 0.337 | 0.905 | 31 | |||||
Ksk 2-5 | 14.4 | 0.430 | 1.155 | 36 | |||||
Ksk 2-6 | 9.0 | 0.267 | 0.00076 | 0.530 | 27 | ||||
Ksk 2-7 | 11.1 | 0.329 | 0.655 | 30 | |||||
Ksk 2-8 | 13.2 | 0.392 | 0.780 | 35 | |||||
Ksk 2-9 | 15.3 | 0.455 | 0.905 | 39 | |||||
Ksk 2-10 | 19.5 | 0.581 | 1.155 | 46 | |||||
Ksk 2-11 | 57.1 | 1.660 | 0.00221 | 0.00156 | 1.655 | 120 | |||
Ksk 2-12 | 86.2 | 2.488 | 0.00236 | 174 |
Naam van de verwarming: | Oppervlakte, m² | Lengte van het warmteafvoerend element (in het licht), m | Aantal slagen op de interne koelvloeistof | Aantal rijen | Gewicht (kg | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
verwarmingsoppervlakken | voorste gedeelte | collector sectie | aftakleiding sectie: | open gedeelte (medium) voor de doorlaat van de koelvloeistof | |||||
Ksk 3-1 | 10.2 | 0.197 | 0.00164 | 0.00101 | 0.00086 | 0.530 | 4 | 3 | 28 |
KSK 3-2 | 12.5 | 0.244 | 0.655 | 32 | |||||
Ksk 3-3 | 14.9 | 0.290 | 0.780 | 36 | |||||
Ksk 3-4 | 17.3 | 0.337 | 0.905 | 41 | |||||
Ksk 3-5 | 22.1 | 0.430 | 1.155 | 48 | |||||
Ksk 3-6 | 13.7 | 0.267 | 0.00116 (0.00077) | 0.530 | 4 (6) | 37 | |||
Ksk 3-7 | 16.9 | 0.329 | 0.655 | 43 | |||||
Ksk 3-8 | 20.1 | 0.392 | 0.780 | 49 | |||||
Ksk 3-9 | 23.3 | 0.455 | 0.905 | 54 | |||||
Ksk 3-10 | 29.7 | 0.581 | 1.155 | 65 | |||||
KSK 3-11 | 86.2 | 1.660 | 0.00221 | 0.00235 | 1.655 | 4 | 163 | ||
Ksk 3-12 | 129.9 | 2.488 | 0.00355 | 242 |
Naam van de verwarming: | Oppervlakte, m² | Lengte van het warmteafvoerend element (in het licht), m | Aantal slagen op de interne koelvloeistof | Aantal rijen | Gewicht (kg | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
verwarmingsoppervlakken | voorste gedeelte | collector sectie | aftakleiding sectie: | open gedeelte (medium) voor de doorlaat van de koelvloeistof | |||||
KSK 4-1 | 13.3 | 0.197 | 0.00224 | 0.00101 | 0.00113 | 0.530 | 4 | 4 | 34 |
Ksk 4-2 | 16.4 | 0.244 | 0.655 | 38 | |||||
Ksk 4-3 | 19.5 | 0.290 | 0.780 | 44 | |||||
Ksk 4-4 | 22.6 | 0.337 | 0.905 | 48 | |||||
Ksk 4-5 | 28.8 | 0.430 | 1.155 | 59 | |||||
Ksk 4-6 | 18.0 | 0.267 | 0.00153 (0.00102) | 0.530 | 4 (6) | 43 | |||
KSK 4-7 | 22.2 | 0.329 | 0.655 | 51 | |||||
Ksk 4-8 | 26.4 | 0.392 | 0.780 | 59 | |||||
Ksk 4-9 | 30.6 | 0.455 | 0.905 | 65 | |||||
Ksk 4-10 | 39.0 | 0.581 | 1.155 | 79 | |||||
Ksk 4-11 | 114.2 | 1.660 | 0.00221 | 0.00312 | 1.655 | 4 | 206 | ||
Ksk 4-12 | 172.4 | 2.488 | 0.00471 | 307 |
Wat te doen als we tijdens de berekening het vereiste dwarsdoorsnede-oppervlak krijgen en in de tabel voor de selectie van verwarmers
Ksk, er zijn geen modellen met een dergelijke indicator. Dan accepteren we twee of meer kachels van hetzelfde nummer,
zodat de som van hun oppervlakten overeenkomt met of de gewenste waarde benadert. Als we bijvoorbeeld berekenen:
de vereiste dwarsdoorsnede werd verkregen - 0,926 m². Er zijn geen luchtverwarmers met deze waarde in de tabel.
Wij accepteren twee KSK 3-9 warmtewisselaars met een oppervlakte van 0,455 m² (in totaal geeft dit 0,910 m²) en monteren deze volgens
lucht parallel.
Bij het kiezen van een model met twee, drie of vier rijen (dezelfde aantallen kachels - dezelfde oppervlakte hebben)
frontale sectie), concentreren we ons op het feit dat de warmtewisselaars KSk4 (vier rijen) met dezelfde inkomende
temperatuur van de lucht, de grafiek van de koelvloeistof en de prestaties van de lucht, ze verwarmen deze met gemiddeld acht tot twaalf
graden meer dan KSK3 (drie rijen warmtedragende buizen), vijftien tot twintig graden meer dan KSK2
(twee rijen warmtedragende buizen), maar hebben een grotere aerodynamische weerstand.
3 Vermogensberekening
Verwarming van grote ruimtes kan worden georganiseerd met behulp van een of meer boilers. Om hun werk efficiënt en veilig te laten verlopen, wordt het vermogen van de apparaten vooraf berekend. Hiervoor worden de volgende indicatoren gebruikt:
- Hoeveelheid toevoerlucht die in één uur moet worden verwarmd. Kan worden gemeten in m³ of in kg.
- Buitentemperatuur voor een bepaalde regio.
- Eind temperatuur.
- Temperatuurgrafiek van water.
De berekeningen gebeuren in verschillende fasen. Allereerst wordt volgens de formule Af = Lρ / 3600 (ϑρ) het frontale verwarmingsoppervlak bepaald. In deze formule:
- l is het volume van de toevoerlucht;
- ρ is de dichtheid van de buitenlucht;
- ϑρ is de massasnelheid van luchtstromen in de berekende sectie.
Om erachter te komen hoeveel vermogen er nodig is om een bepaald volume luchtmassa's te verwarmen, moet u de totale stroom verwarmde lucht per uur berekenen door de dichtheid te vermenigvuldigen met het volume van de toevoerstromen.De dichtheid wordt berekend door de temperatuur aan de in- en uitlaat van het apparaat op te tellen en de resulterende som door twee te delen. Voor het gebruiksgemak is deze indicator ingevoerd in speciale tabellen.
De berekeningen zijn bijvoorbeeld als volgt. Apparaten met een capaciteit van 10.000 mᶾ/uur moeten de lucht verwarmen van -30 tot +20 graden. De watertemperatuur bij de in- en uitlaat van de heater is respectievelijk 95 en 50 graden. Met behulp van wiskundige bewerkingen wordt bepaald dat de massastroom van luchtstromen 13180 kg / h is.
Alle beschikbare parameters zijn in de formule gesubstitueerd, dichtheid en soortelijke warmtecapaciteit zijn overgenomen uit de tabel. Voor verwarming blijkt een vermogen van 185.435 watt nodig te zijn. Bij het kiezen van een geschikte kachel moet deze waarde met 10-15% worden verhoogd (niet meer) om een gangreserve te garanderen.
Berekeningsalgoritme voor luchtsnelheid
Gezien de bovenstaande omstandigheden en de technische parameters van een bepaalde ruimte, is het mogelijk om de kenmerken van het ventilatiesysteem te bepalen en de luchtsnelheid in de leidingen te berekenen.
U moet vertrouwen op de frequentie van de luchtuitwisseling, die de bepalende waarde is voor deze berekeningen.
Om de stroomparameters te verduidelijken, is een tabel handig:
De tabel toont de afmetingen van rechthoekige kanalen, dat wil zeggen dat hun lengte en breedte zijn aangegeven. Bij gebruik van bijvoorbeeld kanalen 200 mm x 200 mm met een snelheid van 5 m/s, zal de luchtstroom 720 m³/h zijn
Om zelfstandig berekeningen te maken, moet u het volume van de kamer en de snelheid van luchtuitwisseling voor een kamer of hal van een bepaald type kennen.
U moet bijvoorbeeld de parameters achterhalen voor een studio met een keuken met een totaal volume van 20 m³. Laten we de minimale multipliciteitswaarde voor de keuken nemen - 6. Het blijkt dat binnen 1 uur de luchtkanalen ongeveer L = 20 m³ * 6 = 120 m³ moeten bewegen.
Het is ook noodzakelijk om het dwarsdoorsnede-oppervlak van de luchtkanalen die in het ventilatiesysteem zijn geïnstalleerd, te achterhalen. Het wordt berekend met behulp van de volgende formule:
S = πr2 = π/4*D2,
waar:
- S is het dwarsdoorsnede-oppervlak van het kanaal;
- π is het getal "pi", een wiskundige constante gelijk aan 3,14;
- r is de straal van het kanaalgedeelte;
- D is de diameter van het kanaalgedeelte.
Neem aan dat de diameter van het kanaal ronde vorm is 400 mm, vervangen we het in de formule en krijgen:
S \u003d (3,14 * 0,4²) / 4 \u003d 0,1256 m²
Als we het dwarsdoorsnede-oppervlak en de stroomsnelheid kennen, kunnen we de snelheid berekenen. De formule voor het berekenen van het luchtdebiet:
V=L/3600*S,
waar:
- V is de snelheid van de luchtstroom, (m/s);
- L - luchtverbruik, (m³ / h);
- S - dwarsdoorsnede van luchtkanalen (luchtkanalen), (m²).
We vervangen de bekende waarden, we krijgen: V \u003d 120 / (3600 * 0.1256) \u003d 0.265 m / s
Om de vereiste luchtuitwisselingssnelheid (120 m3/h) te leveren bij gebruik van een rond kanaal met een diameter van 400 mm, zal het daarom nodig zijn om apparatuur te installeren waarmee het luchtdebiet kan worden verhoogd tot 0,265 m/s.
Er moet aan worden herinnerd dat de eerder beschreven factoren - de parameters van het trillingsniveau en het geluidsniveau - direct afhankelijk zijn van de snelheid van de luchtbeweging.
Als het geluid de norm overschrijdt, moet u de snelheid verlagen en daarom de doorsnede van de kanalen vergroten. In sommige gevallen is het voldoende om buizen van een ander materiaal te installeren of het gebogen kanaalfragment te vervangen door een recht exemplaar.
Berekening van luchtsnelheid in een kanaal per sectie: tabellen, formules
Bij het berekenen en installeren van ventilatie wordt veel aandacht besteed aan de hoeveelheid verse lucht die via deze kanalen binnenkomt. Voor berekeningen worden standaardformules gebruikt, die de relatie tussen de afmetingen van afzuiginrichtingen, bewegingssnelheid en luchtverbruik goed weergeven.
Sommige normen zijn voorgeschreven in SNiP's, maar zijn voor het grootste deel adviserend van aard.
Algemene berekeningsprincipes
Luchtkanalen kunnen gemaakt zijn van verschillende materialen (kunststof, metaal) en verschillende vormen hebben (rond, rechthoekig). SNiP regelt alleen de afmetingen van uitlaatapparaten, maar standaardiseert de hoeveelheid inlaatlucht niet, omdat het verbruik ervan sterk kan variëren, afhankelijk van het type en het doel van de kamer. Deze parameter wordt berekend door speciale formules, die afzonderlijk worden geselecteerd.
De normen zijn alleen vastgesteld voor sociale voorzieningen: ziekenhuizen, scholen, voorschoolse instellingen. Ze zijn voorgeschreven in SNiP's voor dergelijke gebouwen. Tegelijkertijd zijn er geen duidelijke regels voor de snelheid van luchtbeweging in het kanaal. Er zijn alleen aanbevolen waarden en normen voor geforceerde en natuurlijke ventilatie, afhankelijk van het type en het doel, deze zijn te vinden in de relevante SNiP's. Dit komt tot uiting in onderstaande tabel.
De snelheid van luchtbeweging wordt gemeten in m/s.
Aanbevolen luchtsnelheden
U kunt de gegevens in de tabel als volgt aanvullen: bij natuurlijke ventilatie mag de luchtsnelheid niet hoger zijn dan 2 m/s, ongeacht het doel, de minimaal toelaatbare is 0,2 m/s. Anders is de vernieuwing van het gasmengsel in de kamer onvoldoende. Bij geforceerde afzuiging is de maximaal toelaatbare waarde 8 -11 m/s voor hoofdluchtkanalen.Deze normen mogen niet overschreden worden, omdat hierdoor te veel druk en weerstand in het systeem ontstaat.
Formules voor berekening
Om alle benodigde berekeningen uit te voeren, heeft u enkele gegevens nodig. Om de luchtsnelheid te berekenen, heb je de volgende formule nodig:
ϑ= L / 3600*F, waarbij
ϑ - luchtstroomsnelheid in de leiding van het ventilatieapparaat, gemeten in m/s;
L is het debiet van luchtmassa's (deze waarde wordt gemeten in m3/h) in dat gedeelte van de uitlaatschacht waarvoor de berekening wordt gemaakt;
F is het dwarsdoorsnede-oppervlak van de pijpleiding, gemeten in m2.
Volgens deze formule wordt de luchtsnelheid in het kanaal berekend en de werkelijke waarde.
Alle andere ontbrekende gegevens kunnen uit dezelfde formule worden afgeleid. Om bijvoorbeeld de luchtstroom te berekenen, moet de formule als volgt worden omgezet:
L = 3600 x F x .
In sommige gevallen zijn dergelijke berekeningen moeilijk uit te voeren of is er niet genoeg tijd. In dit geval kunt u een speciale rekenmachine gebruiken. Er zijn veel vergelijkbare programma's op internet. Voor ingenieursbureaus is het beter om speciale rekenmachines te installeren die nauwkeuriger zijn (ze trekken de buiswanddikte af bij het berekenen van het dwarsdoorsnede-oppervlak, plaatsen meer tekens in pi, berekenen een nauwkeurigere luchtstroom, enz.).
Het is noodzakelijk om de snelheid van luchtbeweging te kennen om niet alleen het volume van de gasmengseltoevoer te berekenen, maar ook om de dynamische druk op de kanaalwanden, wrijvings- en weerstandsverliezen, enz. te bepalen.
Enkele handige tips en opmerkingen
Zoals blijkt uit de formule (of bij het uitvoeren van praktische berekeningen op rekenmachines), neemt de luchtsnelheid toe met een afname van de buismaat. Er zijn een aantal voordelen te behalen uit dit feit:
- er zullen geen verliezen zijn of de noodzaak om een extra ventilatieleiding te leggen om de nodige luchtstroom te garanderen, als de afmetingen van de kamer geen grote kanalen toestaan;
- kleinere pijpleidingen kunnen worden gelegd, wat in de meeste gevallen gemakkelijker en handiger is;
- hoe kleiner de diameter van het kanaal, hoe goedkoper de kosten, de prijs van extra elementen (kleppen, kleppen) zal ook afnemen;
- de kleinere afmeting van de buizen vergroot de installatiemogelijkheden, ze kunnen naar behoefte worden gepositioneerd, met weinig of geen aanpassing aan externe beperkingen.
Bij het leggen van luchtkanalen met een kleinere diameter moet er echter rekening mee worden gehouden dat met een toename van de luchtsnelheid de dynamische druk op de buiswanden toeneemt en de weerstand van het systeem ook toeneemt, respectievelijk een krachtigere ventilator en extra kosten vereist zal zijn. Daarom is het vóór de installatie noodzakelijk om alle berekeningen zorgvuldig uit te voeren, zodat de besparingen niet veranderen in hoge kosten of zelfs verliezen, omdat. een gebouw dat niet voldoet aan de SNiP-normen mag niet worden geëxploiteerd.
Het belang van luchtuitwisseling
Afhankelijk van de grootte van de kamer, moet de luchtuitwisselingssnelheid verschillen.
De taak van elke ventilatie is om te zorgen voor een optimaal microklimaat, vochtigheidsniveau en luchttemperatuur in de kamer. Deze indicatoren beïnvloeden het comfortabele welzijn van een persoon tijdens het werkproces en rust.
Slechte ventilatie leidt tot de groei van bacteriën die luchtweginfecties veroorzaken. Etenswaren beginnen snel te bederven.De verhoogde luchtvochtigheid veroorzaakt het verschijnen van schimmels en schimmels op de muren en meubels.
Frisse lucht kan op een natuurlijke manier de ruimte binnenkomen, maar het is alleen mogelijk om aan alle hygiënische en hygiënische indicatoren te voldoen wanneer een hoogwaardig ventilatiesysteem in werking is. Het moet voor elke kamer afzonderlijk worden berekend, rekening houdend met de samenstelling en het luchtvolume, ontwerpkenmerken.
Voor kleine particuliere huizen en appartementen is het voldoende om mijnen uit te rusten met natuurlijke luchtcirculatie. Maar voor industriële gebouwen, grote huizen is extra apparatuur vereist in de vorm van ventilatoren die voor geforceerde circulatie zorgen.
Bij het plannen van een gebouw voor een onderneming of openbare instelling moet met de volgende factoren rekening worden gehouden:
- hoogwaardige ventilatie moet in elke kamer zijn;
- het is noodzakelijk dat de samenstelling van de lucht voldoet aan alle goedgekeurde normen;
- ondernemingen hebben de installatie nodig van extra apparatuur die de luchtsnelheid in het kanaal regelt;
- voor de keuken en slaapkamer is het noodzakelijk om verschillende soorten ventilatie te installeren.
We beginnen met ontwerpen
De berekening van de structuur wordt bemoeilijkt door het feit dat er rekening moet worden gehouden met een aantal indirecte factoren die de efficiëntie van het systeem beïnvloeden. Ingenieurs houden rekening met de locatie van de samenstellende componenten, hun kenmerken, enz.
Het is belangrijk om rekening te houden met de locatie van het pand, zelfs in het stadium van het ontwerpen van een huis. Het hangt af van hoe effectief ventilatie zal zijn.
De ideale optie is een dergelijke opstelling waarbij de buis zich tegenover het raam bevindt. Deze aanpak wordt aanbevolen in alle kamers.Als TISE-technologie wordt geïmplementeerd, wordt de ventilatiepijp in de muren gemonteerd. Haar positie is verticaal. In dit geval komt er lucht in elke kamer.
Berekeningsalgoritme:
Bij het ontwerpen, inrichten of aanpassen van een bestaand ventilatiesysteem zijn kanaalberekeningen vereist. Dit is nodig om de parameters correct te bepalen, rekening houdend met de optimale kenmerken van prestaties en geluid in werkelijke omstandigheden.
Bij het uitvoeren van berekeningen zijn de resultaten van het meten van het debiet en de luchtsnelheid in het luchtkanaal van groot belang.
Luchtverbruik - het volume luchtmassa dat per tijdseenheid het ventilatiesysteem binnenkomt. In de regel wordt deze indicator gemeten in m³ / h.
De bewegingssnelheid is een waarde die aangeeft hoe snel de lucht in het ventilatiesysteem beweegt. Deze indicator wordt gemeten in m/s.
Als deze twee indicatoren bekend zijn, kan het gebied van ronde en rechthoekige secties worden berekend, evenals de druk die nodig is om lokale weerstand of wrijving te overwinnen.
Bij het opstellen van een diagram moet u de gezichtshoek kiezen vanuit die gevel van het gebouw, dat zich in het onderste deel van de lay-out bevindt. Luchtkanalen worden weergegeven als ononderbroken dikke lijnen
Het meest gebruikte rekenalgoritme is:
- Opstellen van een axonometrisch diagram waarin alle elementen zijn opgesomd.
- Op basis van dit schema wordt de lengte van elk kanaal berekend.
- De luchtstroom wordt gemeten.
- Het debiet en de druk in elke sectie van het systeem wordt bepaald.
- Wrijvingsverliezen worden berekend.
- Met behulp van de vereiste coëfficiënt wordt het drukverlies berekend bij het overwinnen van lokale weerstand.
Bij het uitvoeren van berekeningen op elk deel van het luchtdistributienetwerk worden verschillende resultaten verkregen. Alle gegevens moeten worden geëgaliseerd met behulp van membranen met de tak met de grootste weerstand.
Berekening van dwarsdoorsnede en diameter
De juiste berekening van het gebied van ronde en rechthoekige secties is erg belangrijk. Een ongeschikte sectiegrootte zal niet de gewenste luchtbalans opleveren.
Een te groot kanaal neemt veel ruimte in beslag en vermindert het effectieve oppervlak van de kamer. Als de kanaalmaat te klein is, zal er tocht ontstaan naarmate de stroomdruk toeneemt.
Om het vereiste dwarsdoorsnede-oppervlak (S) te berekenen, moet u de waarden van het debiet en de luchtsnelheid kennen.
Voor berekeningen wordt de volgende formule gebruikt:
S=L/3600*V,
terwijl L de luchtstroomsnelheid (m³/h) is en V de snelheid (m/s);
Met behulp van de volgende formule kunt u de kanaaldiameter (D) berekenen:
D = 1000*√(4*S/π), waarbij
S - dwarsdoorsnede (m²);
- 3.14.
Indien het de bedoeling is om in plaats van de diameter rechthoekige in plaats van ronde kanalen te installeren, bepaal dan de benodigde lengte/breedte van het luchtkanaal.
Alle verkregen waarden worden vergeleken met GOST-normen en producten worden geselecteerd die qua diameter of dwarsdoorsnede het dichtst in de buurt komen
Bij het kiezen van een dergelijk luchtkanaal wordt rekening gehouden met een geschatte doorsnede. Het gebruikte principe is a*b ≈ S, waarbij a de lengte is, b de breedte en S de doorsnede.
Volgens de voorschriften mag de verhouding tussen breedte en lengte niet groter zijn dan 1:3. Raadpleeg ook de standaard maattabel van de fabrikant.
De meest voorkomende afmetingen van rechthoekige kanalen zijn: de minimale afmetingen zijn 0,1 m x 0,15 m, de maximale afmetingen zijn 2 m x 2 m.Het voordeel van ronde kanalen is dat ze minder weerstand hebben en dus minder geluid tijdens bedrijf.
Berekening van drukverlies op weerstand
Terwijl lucht door de lijn beweegt, wordt weerstand gecreëerd. Om dit te ondervangen, creëert de ventilator van de luchtbehandelingsunit druk, die wordt gemeten in Pascal (Pa).
Drukverlies kan worden verminderd door de doorsnede van het kanaal te vergroten. In dit geval kan ongeveer hetzelfde debiet in het netwerk worden geleverd.
Om een geschikte luchtbehandelingsunit te selecteren met een ventilator van de vereiste capaciteit, is het noodzakelijk om de drukval over te berekenen lokale weerstand overwinnen.
Deze formule is van toepassing:
P=R*L+Ei*V2*Y/2, waarbij
R- specifiek drukverlies wrijving op een specifiek gedeelte van het kanaal;
L is de lengte van de sectie (m);
Еi is de totale coëfficiënt van lokaal verlies;
V is de luchtsnelheid (m/s);
Y – luchtdichtheid (kg/m3).
De R-waarden worden bepaald door de normen. Ook deze indicator kan worden berekend.
Als het kanaal rond is, wordt het wrijvingsdrukverlies (R) als volgt berekend:
R = (X*D/B) * (V*V*Y)/2g, waarbij
X - coëfficiënt. wrijvingsweerstand;
L - lengte (m);
D – diameter (m);
V is de luchtsnelheid (m/s) en Y is de dichtheid (kg/m³);
g - 9,8 m/s².
Als de sectie niet rond, maar rechthoekig is, moet een alternatieve diameter in de formule worden vervangen, gelijk aan D \u003d 2AB / (A + B), waarbij A en B de zijden zijn.
De noodzaak van goede ventilatie
Eerst moet u bepalen waarom het belangrijk is om ervoor te zorgen dat lucht de kamer binnenkomt via de ventilatiekanalen. Volgens bouw- en hygiënenormen moet elke industriële of particuliere voorziening een hoogwaardig ventilatiesysteem hebben.
De belangrijkste taak van een dergelijk systeem is om te zorgen voor een optimaal microklimaat, luchttemperatuur en vochtigheidsniveau, zodat een persoon zich comfortabel kan voelen tijdens het werken of ontspannen. Dit is alleen mogelijk als de lucht niet te warm is, vol zit met verschillende verontreinigende stoffen en een vrij hoog vochtgehalte heeft.
Volgens bouw- en hygiënenormen moet elke industriële of particuliere voorziening een hoogwaardig ventilatiesysteem hebben. De belangrijkste taak van een dergelijk systeem is om te zorgen voor een optimaal microklimaat, luchttemperatuur en vochtigheidsniveau, zodat een persoon zich comfortabel kan voelen tijdens het werken of ontspannen. Dit is alleen mogelijk als de lucht niet te warm is, vol zit met verschillende verontreinigende stoffen en een vrij hoog vochtgehalte heeft.
Slechte ventilatie draagt bij aan het optreden van infectieziekten en pathologieën van de luchtwegen. Bovendien bederft voedsel sneller. Als de lucht een zeer hoog vochtpercentage heeft, kan zich een schimmel vormen op de muren, die later naar het meubilair kan gaan.
Frisse lucht kan op veel manieren de kamer binnenkomen, maar de belangrijkste bron is nog steeds een goed geïnstalleerd ventilatiesysteem. Tegelijkertijd moet het in elke afzonderlijke kamer worden berekend op basis van de ontwerpkenmerken, luchtsamenstelling en volume.
Het is vermeldenswaard dat het voor een privéwoning of een klein appartement voldoende is om schachten met natuurlijke luchtcirculatie te installeren. Voor grote huisjes of productiewerkplaatsen is het noodzakelijk om extra apparatuur te installeren, ventilatoren voor geforceerde circulatie van luchtmassa's.
Bij het plannen van een gebouw van een onderneming, werkplaats of grote openbare instelling, is het noodzakelijk om de volgende regels te volgen:
- in elke kamer of kamer is een hoogwaardig ventilatiesysteem vereist;
- de samenstelling van de lucht moet voldoen aan alle vastgestelde normen;
- in bedrijven moet extra apparatuur worden geïnstalleerd waarmee het mogelijk is om de luchtuitwisseling te regelen, en voor privégebruik moeten minder krachtige ventilatoren worden geïnstalleerd als natuurlijke ventilatie het niet aankan;
- in verschillende kamers (keuken, badkamer, slaapkamer) is het nodig om verschillende soorten ventilatiesystemen te installeren.
Ook dient u het systeem zo te ontwerpen dat de lucht op de plaats waar deze wordt aangevoerd schoon is. Anders kan vervuilde lucht in de ventilatieschachten en vervolgens in de kamers terechtkomen.
Tijdens het opstellen van het ventilatieproject worden, nadat het benodigde luchtvolume is berekend, markeringen gemaakt waar ventilatieschachten, airconditioners, luchtkanalen en andere componenten moeten worden geplaatst. Dit geldt voor zowel particuliere huisjes als gebouwen met meerdere verdiepingen.
De efficiëntie van ventilatie in het algemeen zal afhangen van de grootte van de mijnen. De regels die moeten worden nageleefd voor het benodigde volume staan vermeld in de sanitaire documentatie en SNiP-normen. De snelheid van de lucht in het kanaal daarin is ook voorzien.