Tot i que hi ha molts programes per calcular la ventilació, encara es determinen molts paràmetres de forma antiga, mitjançant fórmules. El càlcul de la càrrega sobre la ventilació, l’àrea, la potència i els paràmetres dels elements individuals es realitza després d’elaborar l’esquema i la distribució dels equips.
Aquesta és una tasca difícil que només poden fer els professionals. Però si necessiteu calcular l’àrea d’alguns elements de ventilació o la secció transversal dels conductes d’una petita cabana, realment podeu gestionar-la vosaltres mateixos.
Càlcul d’intercanvi d’aire
Si l’habitació no té emissions tòxiques o si el seu volum està dins dels límits acceptables, l’intercanvi d’aire o la càrrega de ventilació es calcula mitjançant la fórmula:
R=n * R1,
aquíR1 - la necessitat d'aire d'un empleat, en metres cúbics \ hora,n - el nombre d'empleats permanents a l'habitació.
Si el volum de l’habitació d’un empleat és superior a 40 metres cúbics i funciona amb ventilació natural, no cal calcular l’intercanvi d’aire.
Per a locals amb finalitats domèstiques, sanitàries i d’utilitat, el càlcul de la ventilació per perill es basa en les normes aprovades de la freqüència d’intercanvi d’aire:
- per a edificis d'oficines (campana extractora) - 1,5;
- salons (donant) - 2;
- sales de conferències per a fins a 100 persones amb una capacitat (per a subministrament i escapament) - 3;
- salons: afluència 5, campana extractora 4.
Per a locals industrials en què les substàncies perilloses són alliberades constantment o periòdicament a l’aire, la ventilació es calcula segons el perill.
L’intercanvi d’aire perillós (vapors i gasos) es determina mitjançant la fórmula:
P=K\(k2-k1),
aquíPER - la quantitat de vapor o gas que apareix a l'edifici, en mg \ h,k2 - el contingut de vapor o gas a la sortida, el valor és igual al MPC,k1 - contingut de gas o vapor al subministrament.
La concentració de substàncies nocives a l’entrada es permet fins a 1 \ 3 de la concentració màxima permesa.
Per a les habitacions amb excés de calor, l’intercanvi d’aire es calcula mitjançant la fórmula:
P=Gcabanesc(tyx – tn),
aquíGizb - l'excés de calor extret es mesura en vats.amb - capacitat de calor específica per massa, s = 1 kJ,tyx - temperatura de l'aire eliminat de l'habitació,tn - temperatura d’entrada.
Càlcul de càrrega de calor
El càlcul de la càrrega tèrmica sobre ventilació es realitza segons la fórmula:
Pen = Vn * k * pàg * CR (tbn - tnro)
en la fórmula per calcular la càrrega tèrmica de la ventilacióVн - el volum extern de l'estructura en metres cúbics,k - la taxa de canvi aeri,tvn - la temperatura a l'edifici és mitjana, en graus centígrads,tnro - la temperatura exterior utilitzada en els càlculs de calefacció, en graus centígrads,R - densitat d'aire, en kg \ metre cúbic,Dim - capacitat de calor de l’aire, en kJ \ metres cúbics centígrads.
Si la temperatura de l’aire és més baixa tnro es redueix la taxa d'intercanvi d'aire i es considera igual la taxa de consum de calor Qvvalor constant.
Si, quan es calcula la càrrega de calor de la ventilació, és impossible reduir la taxa d’intercanvi d’aire, el consum de calor es calcula segons la temperatura de calefacció.
Consum de calor per ventilació
El consum de calor anual específic per a la ventilació es calcula de la manera següent:
Q = [Qo - (Qb + Qs) * n * E] * b * (1-E),
en la fórmula per calcular el consum de calor per a la ventilacióQo - pèrdua de calor total de l'edifici durant la temporada de calefacció,Qb - aportació de calor de la llarQs - entrada de calor des de fora (sol),n - coeficient d’inèrcia tèrmica de les parets i terres,I - factor de reducció.Per a sistemes de calefacció individuals 0,15per central 0,1, b - coeficient de pèrdua de calor:
- 1,11 - per a estructures de torre;
- 1,13 - per a edificis de múltiples seccions i multi-entrada;
- 1,07 - per a edificis amb àtics i soterranis càlids.
Càlcul del diàmetre dels conductes
Els diàmetres i seccions dels conductes de ventilació es calculen un cop elaborat l’esquema general del sistema. Per calcular els diàmetres dels conductes de ventilació, es tenen en compte els indicadors següents:
- Volum d'aire (subministrament o escapament), que ha de passar per la canonada durant un període de temps determinat, metre cúbic \ h;
- Velocitat de l’aire Si es subestima la velocitat del flux en el càlcul de les canonades de ventilació, s’instal·laran conductes d’aire d’una secció massa gran, cosa que comporta despeses addicionals. La velocitat excessiva condueix a l’aparició de vibracions, un augment del zum aerodinàmic i un augment de la potència dels equips. La velocitat de moviment a l’afluent d’1,5 - 8 m / s, varia segons el lloc;
- El material del tub de ventilació. Quan es calcula el diàmetre, aquest indicador afecta la resistència de les parets. Per exemple, la màxima resistència la proporciona l’acer negre amb parets rugoses. Per tant, el diàmetre estimat del conducte de ventilació haurà de ser lleugerament augmentat en comparació amb els estàndards per a plàstic o acer inoxidable.
| Tipus de parcel·la | Cabal, m \ s |
| Canonades de tronc | 6 a 8 |
| Capaç lateral | 4 a 5 |
| Tubs de distribució | 1,5 a 2 |
| Entrades d’aire superiors | 1 a 3 |
| Caputxes | 1,5 a 3 |
Taula 1. Velocitat òptima de l'aire en canonades de ventilació.
Quan es coneix la capacitat dels conductes futurs, es pot calcular la secció transversal del conducte de ventilació:
S=R\3600v,
aquív - velocitat de l’aire, en m \ s,R - consum d’aire, metres cúbics \ h.
El número 3600 és un coeficient de temps.
Sabent l’àrea de secció transversal, podeu calcular el diàmetre del conducte de ventilació rodó:
aquí:D - diàmetre de la canonada de ventilació, m.
Si cal calcular el diàmetre de la canonada de ventilació de secció rectangular, els seus indicadors se seleccionen en funció de l’àrea de secció obtinguda de la canonada rodona.
Càlcul de l’àrea d’elements de ventilació
El càlcul de la zona de ventilació és necessari quan els elements estan fets de xapa i cal determinar la quantitat i el cost del material.
L’àrea de ventilació es calcula mitjançant calculadores electròniques o programes especials, molts dels quals es poden trobar a Internet.
Donarem diversos valors tabulars dels elements de ventilació més populars.
| Diàmetre mm | Longitud m | |||
| 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | |
| 100 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,8 |
| 125 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 |
| 160 | 0,5 | 0,8 | 1 | 1,3 |
| 200 | 0,6 | 0,9 | 1,3 | 1,6 |
| 250 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2 |
| 280 | 0,9 | 1,3 | 1,8 | 2,2 |
| 315 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 |
taula 2. La zona de conductes rodons directes.
El valor de la zona en m 2 quadrats. a la intersecció de punts horitzontals i verticals.
| Diàmetre mm | Angle | ||||
| 15 | 30 | 45 | 60 | 90 | |
| 100 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,08 |
| 125 | 0,05 | 0,06 | 0,08 | 0,09 | 0,12 |
| 160 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,13 | 0,18 |
| 200 | 0,1 | 0,13 | 0,16 | 0,19 | 0,26 |
| 250 | 0,13 | 0,18 | 0,23 | 0,28 | 0,39 |
| 280 | 0,15 | 0,22 | 0,28 | 0,35 | 0,47 |
| 315 | 0,18 | 0,26 | 0,34 | 0,42 | 0,59 |
Taula 3. Càlcul de l’àrea de branques i semi-branques de secció circular.
Càlcul de difusors i reixetes
Els difusors s’utilitzen per subministrar o treure aire de l’habitació. La neteja i la temperatura de l’aire a cada cantó de l’habitació depenen del càlcul correcte del nombre i la ubicació dels difusors de ventilació. Si instal·leu més difusors, la pressió al sistema augmentarà i la velocitat baixarà.
El nombre de difusors de ventilació es calcula de la següent manera:
N=R\(2820 * v * D * D),
aquíR - Devolució, en metres cúbics \ hora,v - velocitat de l’aire, m \ s,D - diàmetre d’un difusor en metres.
El nombre de reixes de ventilació es pot calcular mitjançant la fórmula:
N=R\(3600 * v * S),
aquíR - consum d'aire en metres cúbics \ hora,v - la velocitat de l'aire en el sistema, m \ s,S - zona de secció d'una gelosia, m².
Càlcul de calefactor de canal
El càlcul del calefactor elèctric de ventilació és el següent:
Pàg=v * 0,36 * ∆T
aquív - el volum d'aire passat pel escalfador en metres cúbics / hora,∆T - la diferència entre la temperatura de l'aire exterior i interior, que s'ha de subministrar a l'escalfador.
Aquest indicador varia entre 10 i 20; la xifra exacta el defineix el client.
El càlcul de l'escalfador per a la ventilació comença amb el càlcul de l'àrea de la secció frontal:
Af =R * pàg\3600 * Vp,
aquíR - el volum del flux d’entrada, metres cúbics \ h,pàg - densitat d'aire atmosfèric, kg \ metres cúbics,Vp - la velocitat massiva de l’aire al lloc.
La mida de secció transversal és necessària per determinar les dimensions del calefactor de ventilació. Si, segons el càlcul, l’àrea de secció és massa gran, cal considerar l’opció a partir de la cascada d’intercanviadors de calor amb l’àrea de disseny total.
L’índex de velocitat de massa es determina a través de l’àrea frontal dels intercanviadors de calor:
Vp=R * pàg\3600 * Af.facte
Per a més càlcul de l'escalfador de ventilació, determinem la quantitat de calor necessària per escalfar el flux d'aire:
P=0,278 * W * c (TP-Ti)
aquíW - consum d'aire càlid, kg \ hora,Tp - subministrament de la temperatura de l'aire, graus centígrads,Tu - temperatura de l'aire del carrer, graus centígrads,c - calor específic d'aire, un valor constant de 1.005.
Com que en els sistemes d’alimentació els ventiladors es troben davant de l’intercanviador de calor, calculem el flux d’aire càlid de la manera següent:
W=R * pàg
Quan calcular el calefactor de ventilació, haureu de determinar la superfície de calefacció:
APN = 1.2P\k(Ts.t-Ts.v)
aquík - coeficient de retorn de la calor per l'intercanviador de calor.Ts.t - la temperatura mitjana del refrigerant, en graus centígrads,Ts.v - la temperatura mitjana de l’entrada,1,2 - coeficient de refredament.
Càlcul de ventilació de desplaçament
Quan es desplaça la ventilació a l’habitació, s’equipen els fluxos d’aire ascendents calculats en llocs de major generació de calor. Es proporciona aire fresc i net des de baix, que augmenta gradualment i s’elimina a la part superior de l’habitació juntament amb excés de calor o humitat.
Amb un càlcul adequat, desplaçar la ventilació és molt més eficient que barrejar-se a les habitacions dels tipus següents:
- sales per als visitants en establiments de restauració pública;
- sales de conferències;
- qualsevol sala amb sostres alts;
- públics estudiantils
La ventilació calculada es desplaça amb menys eficiència si:
- sostres inferiors a 2m 30 cm;
- el principal problema de l’habitació és l’augment de la generació de calor;
- cal baixar la temperatura en habitacions amb sostres baixos;
- potents remolins d'aire a la sala;
- la temperatura de les substàncies nocives és inferior a la temperatura de l’aire interior.
El desplaçament de la ventilació es calcula a partir del fet que la càrrega de calor de l’habitació és de 65-70 W \ sq.m, amb un cabal de fins a 50 litres per metre cúbic d’aire per hora. Quan la càrrega de calor és més alta i el cabal més baix, cal organitzar un sistema de mescla combinat amb refrigeració des de dalt.
El vídeo us explicarà una unitat compacta de maneig d’aire que funciona amb el principi de desplaçament:
