Как рассчитываются параметры вентиляционных систем

Проектирование и расчет систем вентиляции является задачей проектировщиков систем вентиляции. Такие работы выполняет компетентный специалист, непрофессионал не может и не должен выполнять такие работы.

Подробный обзор

Факторы, оказывающие влияние на размеры воздухопроводов

На проектируемых или вновь строящихся объектах удачно проложить трубопроводы вентиляционных систем не составляет большой проблемы – достаточно согласовать месторасположение систем относительно рабочих мест, оборудования и других инженерных сетей. В действующих промышленных зданиях это сделать гораздо сложнее в силу ограниченного пространства.

Этот и еще несколько факторов оказывают влияние на расчет диаметра воздуховода:

  1. Один из главных факторов – это расход приточного или вытяжного воздуха за единицу времени (м 3 /ч), который должен пропустить данный канал.
  2. Пропускная способность также зависит от скорости воздуха (м/с). Она не может быть слишком маленькой, тогда по расчету размер воздухопровода выйдет очень большим, что экономически нецелесообразно. Слишком высокая скорость может вызвать вибрации, повышенный уровень шума и мощности вентиляционной установки. Для разных участков приточной системы рекомендуется принимать различную скорость, ее значение лежит в пределах от 1.5 до 8 м/с.
  3. Имеет значение материал воздуховода. Обычно это оцинкованная сталь, но применяются и другие материалы: различные виды пластмасс, нержавеющая или черная сталь. У последней самая высокая шероховатость поверхности, сопротивление потоку будет выше, и размер канала придется принять больше. Значение диаметра следует подбирать согласно нормативной документации.

В Таблице 1 представлена нормаль размеров воздуховодов и толщина металла для их изготовления.

Таблица 1

Примечание: Таблица 1 отражает нормаль не полностью, а только самые распространенные размеры каналов.

Воздуховоды производят не только круглой, но и прямоугольной и овальной формы. Их размеры принимаются через значение эквивалентного диаметра. Также новые методы изготовления каналов позволяют использовать металл меньшей толщины, при этом повышать в них скорость без риска вызвать вибрации и шум. Это касается спирально-навивных воздухопроводов, они имеют высокую плотность и жесткость.

При помощи данных калькуляторов, Вы сможете подобрать: вентилятор на вытяжной зонт пристенного типа; островного; потери даления в воздуховоде; кратность воздухообмена для помещений и.т. д.

По какой формуле происходит расчёт L (m³/ч) = S (m²) × V (m/c) × 3600

Для определения производительности вентилятора (м³/ч), необходимо ввести значения в графы сторона А — В и скорость потока на срезе зонта

Прямоугольный вентиляционный зонт Сторона А (мм) Сторона B (мм) Скорость потока на срезе зонта ( ≥ 0.5 м/с ) Производительность вентилятора (м³/ч)

Формула для круглого вытяжного зонта L (m³/ч) = πR² × V (m/c) × 3600

Для определения производительности вентилятора (м³/ч), необходимо ввести значения в графы диаметр и скорость потока на срезе зонта

Круглый вентиляционный зонт Диаметр d Ø (мм) Площадь сечения (м²) Скорость потока на срезе зонта ( ≥ 0.5 м/с ) Производительность вентилятора (м³/ч)

Читайте также:  Блок автоматики джилекс регулировка давления настройка

Формула для расчёта Pтр = ((0,15*l/d) * (v*v*1,2)/2)*9,8

Потери давления в воздуховоде круглого сечение Длина воздуховода (м) Диаметр воздуховода (мм) Скорость воздуха (м/с) Потери давления на трение

Формула для расчёта Pтр = ((0,15*l/(2*a*b/(a+b))) * (v*v*1,2)/2)*9,8

Потери давления в воздуховоде прямоугольного сечения Длина воздуховода (м) Скорость воздуха (м/с) Длина сечения воздуховода (мм) Ширина сечения воздуховода (мм) Потери давления на трение

Формула расчёта вентиляции по кратности L = n*V

Расчёт кратности воздухообмена в помещений любых типов

Выберите из выпадающегося меню Ваш вариант и введите объём помещения и получите нужный результат

Бытовые помещения Жилая комната (в квартире или общежитии) — 1 Кухня квартиры или общежития — 7 Ванная комната — 8 Душевая — 8 Туалет — 9 Прачечная (бытовая) — 7 Гардеробная комната — 1.5 Кладовая — 1 Гараж — 6 Погреб — 5 Промышленные помещения и помещения большого объема Офисное помещение — 6 Банк — 3 Ресторан — 9 Бар, кафе, пивной зал, бильярдная — 10 Кухонное помещение в кафе, ресторане — 13 Универсальный магазин — 2.5 Аптека (торговый зал) — 3 Гараж и авторемонтная мастерская — 7 Туалет (общественный) — 11 Танцевальный зал, дискотека — 9 Комната для курения — 10 Серверная — 8 Парикмахерская (до 5 рабочих мест) — 2 Парикмахерская (более 5 рабочих мест) — 3 Склад — 2 Прачечная — 12 Бассейн — 16 Промышленный красильный цех — 35 Механическая мастерская — 4 ОБЪЁМ ПОМЕЩЕНИЯ М3 Требуемый объем воздуха метров кубических в час

Диаметр воздуховода для круглого сечения

Данный калькулятор позволяет расчитать необходимый диаметр воздуховода при известном значении требуемого воздухообмена м3

Формула по которой происходит расчёт

D = 2000*√(L/(3600*3,14*V))D — диаметр (мм)L — воздухообмен помещения (м³/ч)V — скорость воздуха (м/с)

Диаметр воздуховода для круглого сечения: Воздухообмен помещения (м³/ч) Скорость воздуха (м/с) Диаметр (мм)

Диаметр воздуховода для квадратного сечения

Формула по которой происходит расчёт

Данный калькулятор позволяет расчитать необходимый диаметр воздуховода при известном значении требуемого воздухообмена м3

А=В=1000*√(L/3600*V)) A — сторона а (мм) В — сторона b (мм) L — воздухообмен помещения (м³/ч) V — скорость воздуха (м/с) Диаметр воздуховода для квадратного сечения : Воздухообмен помещения (м³/ч) Скорость воздуха (м/с) Сторона а (мм) Сторона b (мм)

Мощность калорифера

Калорифер используется в приточной системе для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха.

Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоной и для России может составлять от -22°С и ниже (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов).

Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 40°С.

При этом приточная система желательно должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года, дабы не платить большие счета за электричество (если стоит электрический калорифер, возможно обустройство водяного калорифера).

При расчете мощности калорифера необходимо учитывать ограничения

  • Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше.
  • Максимально допустимый ток потребления. Ток, потребляемый калорифером, можно найти по формуле: I = P / U, где

I — максимальный потребляемый ток, А;Р — мощность калорифера, Вт;

U — напряжение питание:

    • 220 В — для однофазного питания;
    • 660 В (3 × 220В) — для трехфазного питания.

В случае если допустимая нагрузка электрической сети меньше чем требуемая, можно установить калорифер меньшей мощности. Температуру, на которую калорифер сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле:ΔT = 2,98 * P / L, гдеΔT — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;Р — мощность калорифера, Вт;L — производительность по воздуху, м3/ч.Типичные значения расчетной мощности калорифера — от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов. Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить калорифер, использующий в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления (водяной калорифер).

Этап третий: увязка ответвлений

Когда проведены все необходимые расчёты необходимо произвести увязку нескольких ответвлений. Если система обслуживает один уровень, то увязывают ответвления не входящие в магистраль. Расчёт проводят в том же порядке, что и для основной линии. Результаты заносятся в таблицу. В многоэтажных зданиях для увязки используются поэтажные ответвления на промежуточных уровнях.

Критерии увязки

Здесь сопоставляются значения суммы потерь: давления по увязываемым отрезкам с параллельно присоединённой магистралью. Необходимо чтобы отклонение составляло не более 10 процентов. Если установлено, что расхождение больше, то увязку можно проводить:

  • путём подбора соответствующих размеров сечения воздуховодов;
  • при помощи установки на ответвлениях диафрагм или дроссельных клапанов.

Иногда для проведения подобных расчётов необходим всего лишь калькулятор и пара справочников. Если же требуется провести аэродинамический расчёт вентиляции больших зданий или производственных помещений, то понадобится соответствующая программа. Она позволит быстро определить размеры сечений, потери давления как на отдельных отрезках, так и во всей системе в целом.

Комментариев:

  • Исходные данные для вычислений
  • С чего начинать? Порядок вычислений

Сердцем любой вентиляционной системы с механическим побуждением воздушного потока является вентилятор, который создает этот поток в воздуховодах. Мощность вентилятора напрямую зависит от напора, который необходимо создать на выходе из него, а для того, чтобы определить величину этого давления, требуется произвести расчет сопротивления всей системы каналов.

Для расчета потерь давления нужна схема и размеры воздуховода и дополнительного оборудования.

Ошибки при проектировании

На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть превышенный шумовой фон, обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.

Яркий пример низкоквалифицированного расчета — недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм. Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия. Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу — она многократно увеличивается.

Пример проекта

Ошибки при проектировании

Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством. Все способы связи указаны на странице «Контакты», обращайтесь.

Вычисляем диаметры вентканалов

Дальнейшие расчеты несколько сложнее, поэтому каждый этап мы сопроводим примерами вычислений. Результатом станет диаметр и высота вентиляционных шахт нашего одноэтажного здания.

Читайте также:  Бюджетные септики для дачи без откачки — как сделать своими руками

Весь объем вытяжного воздуха мы распределили на 3 канала: 100 м. куб. принудительно удаляет вытяжка на кухне в период включения плиты, оставшийся 271 кубометр уходит по двум одинаковым шахтам естественным образом. Расход через 1 воздуховод получится 271 / 2 = 135.5 м³/ч. Площадь сечения трубы определяется по формуле:

  • F – площадь поперечного сечения вентканала, м²;
  • L – расход вытяжки через шахту, м³/ч;
  • ʋ — скорость движения потока, м/с.

Справка. Скорость воздуха в каналах естественной вентиляции лежит в пределах 0.5—1.5 м/с. В качестве расчетного значения принимаем средний показатель – 1 м/с.

Как рассчитать сечение и диаметр одной трубы в примере:

  1. Находим размер поперечника в квадратных метрах F = 135.5 / 3600 х 1 = м².
  2. Из школьной формулы площади круга определяем диаметр канала D = м. Выбираем ближайший больший воздуховод из стандартного ряда – Ø225 мм.
  3. Если речь идет о заложенной внутрь стены кирпичной шахте, то под найденное сечение подойдет размер вентканала 140 х 270 мм (удачное совпадение, F = м. кв.).

Кирпичные шахты имеют строго фиксированные размеры — 14 х 14 и 27 х 14 см

Диаметр отводящей трубы под бытовую вытяжку считается аналогичным образом, только скорость потока, нагнетаемого вентилятором, принимается больше – 3 м/с. F = 100 / 3600 х 3 = м² или Ø110 мм.

Правильный выбор

Кроме расчёта скорости в воздуховоде, необходимо правильно выбрать сам материал для монтажа шахт. Если все расчёты сделаны, следует выбрать диаметр круглых труб или сечение квадратных для создания системы вентиляции. Кроме этого, не помешает приобрести и металлические решётки во избежание попадания твёрдых частей в каналы.

Также можно предварительно купить вентилятор для нагнетания воздуха и определить, какую скорость и давление он создаёт. Зная такие показатели, как скорость воздуха и необходимое количество для определённой комнаты, можно определить, какого сечения должны быть вентиляционные шахты. Для этих целей используется формула S = L/3600*V.

Определив такой результат, можно подсчитать и диаметр труб по формуле D = 1000*√(4*S/π), где

  • D — диаметр воздуховода.
  • S — внутренний объём шахт.
  • n — число «пи» равно

Зачем измеряют скорость воздуха

Для систем вентиляции и кондиционирования одним из важнейших факторов является состояние подаваемого воздуха. То есть, его характеристики.

К основным параметрам воздушного потока относятся:

  • температура воздуха;
  • влажность воздуха;
  • расход количества воздуха;
  • скорость потока;
  • давление в воздуховоде;
  • другие факторы (загрязненность, запыленность…).

В СНиПах и ГОСТах описаны нормированные показатели для каждого из параметров. В зависимости от проекта величина этих показателей может изменятся в рамках допустимых норм.

Скорость в воздуховоде строго не регламентируется нормативными документами, но в справочниках проектировщиков можно найти рекомендуемые значение этого параметра. Узнать как рассчитать скорость в воздуховоде, и ознакомится с ее допустимыми значениями можно прочитав данную статью.

Например, для гражданских зданий рекомендуемая скорость движения воздуха по магистральным каналам вентиляции лежит в пределах 5-6 м/с. Правильно выполненный аэродинамический расчет решит задачу подачи воздуха с необходимой скоростью.

Но для того чтобы постоянно соблюдать этот режим скорости, нужно время от времени контролировать скорость перемещения воздуха. Почему? Через некоторое время воздуховоды, каналы вентиляции загрязняются, оборудование может давать сбои, соединения воздуховодов разгерметизируются. Так же, измерения необходимо проводить при плановых проверках, чистках, ремонтах, в общем, при обслуживании вентиляции. Помимо этого, измеряют также скорость движения дымовых газов и др.