Aunque hay muchos programas para calcular la ventilación, muchos parámetros aún se determinan de la manera anterior, utilizando fórmulas. El cálculo de la carga de ventilación, el área, la potencia y los parámetros de los elementos individuales se realiza después de elaborar el esquema y la distribución de los equipos.
Esta es una tarea difícil que solo los profesionales pueden hacer. Pero si necesita calcular el área de algunos elementos de ventilación o la sección transversal de los conductos para una pequeña cabaña, realmente puede manejarlo usted mismo.
Cálculo del intercambio de aire.
Si la habitación no tiene emisiones tóxicas o su volumen está dentro de los límites aceptables, la carga calcula el intercambio de aire o la ventilación:
R=norte * R1,
aquíR1 - la necesidad de aire de un empleado, en metros cúbicos \ hora,norte - el número de empleados permanentes en la sala.
Si el volumen de la habitación por empleado es superior a 40 metros cúbicos y la ventilación natural funciona, no necesita calcular el intercambio de aire.
Para locales con fines domésticos, sanitarios y de servicios públicos, el cálculo de la ventilación por peligro se basa en las normas aprobadas de la frecuencia del intercambio de aire:
- para edificios de oficinas (campana extractora) - 1.5;
- salas (donaciones) - 2;
- salas de conferencias para hasta 100 personas con capacidad (para suministro y escape) - 3;
- salones: afluencia 5, campana extractora 4.
Para instalaciones industriales en las que las sustancias peligrosas se liberan constante o periódicamente en el aire, la ventilación se calcula según el peligro.
El intercambio de aire peligroso (vapores y gases) está determinado por la fórmula:
Q=K\(k2-k1),
aquíA - la cantidad de vapor o gas que aparece en el edificio, en mg \ h,k2 - el contenido de vapor o gas en el flujo de salida, generalmente el valor es igual al MPC,k1 - contenido de gas o vapor en el suministro.
La concentración de sustancias nocivas en el flujo de entrada está permitida hasta 1/3 de la concentración máxima permitida.
Para habitaciones con exceso de calor, el intercambio de aire se calcula mediante la fórmula:
Q=solcabañasC(tyx – Tennesse),
aquíGizb - el exceso de calor extraído se mide en vatios,con - capacidad calorífica específica en masa, s = 1 kJ,tyx - temperatura del aire extraído de la habitación,Tennesse - temperatura de entrada.
Calculo de carga de calor
El cálculo de la carga térmica en la ventilación se realiza de acuerdo con la fórmula:
Qen = Vn * k * pags * CR (tbn - tnro)
en la fórmula para calcular la carga térmica en la ventilaciónVн - el volumen externo de la estructura en metros cúbicos,k - la tasa de intercambio de aire,tvn - la temperatura en el edificio es media, en grados Celsius,tnro - temperatura del aire exterior utilizada en los cálculos de calefacción, en grados Celsius,R - densidad del aire, en kg \ metro cúbico,Mie - capacidad calorífica del aire, en kJ \ metro cúbico Celsius.
Si la temperatura del aire es más baja tnro la tasa de intercambio de aire se reduce y la tasa de consumo de calor se considera igual Qvvalor constante.
Si, al calcular la carga de calor de la ventilación, es imposible reducir la tasa de intercambio de aire, el consumo de calor se calcula por la temperatura de calentamiento.
Consumo de calor para ventilación.
El consumo anual específico de calor para ventilación se calcula de la siguiente manera:
Q = [Qo - (Qb + Qs) * n * E] * b * (1-E),
en la fórmula para calcular el consumo de calor para ventilaciónQo - pérdida total de calor del edificio durante la temporada de calefacción,Qb - consumo de calor doméstico,Qs - entrada de calor desde el exterior (sol),norte - coeficiente de inercia térmica de paredes y suelos,mi - factor de reducción.Para sistemas de calefacción individuales. 0,15para central 0,1, si - coeficiente de pérdida de calor:
- 1,11 - para estructuras de torres;
- 1,13 - para edificios de varias secciones y entradas múltiples;
- 1,07 - para edificios con cálidos áticos y sótanos.
Cálculo del diámetro de los conductos.
Los diámetros y secciones de los conductos de ventilación se calculan después de que se haya elaborado el esquema general del sistema. Al calcular los diámetros de los conductos de ventilación, se tienen en cuenta los siguientes indicadores:
- Volumen de aire (suministro o escape), que debe pasar por la tubería durante un período de tiempo determinado, metro cúbico \ h;
- Velocidad del aire Si se subestima la velocidad del flujo en el cálculo de las tuberías de ventilación, se instalarán conductos de aire de una sección demasiado grande, lo que conlleva costos adicionales. La velocidad excesiva provoca la aparición de vibraciones, un aumento del zumbido aerodinámico y un aumento de la potencia del equipo. La velocidad de movimiento en el afluente de 1.5 - 8 m / s, varía según el sitio;
- El material del tubo de ventilación. Al calcular el diámetro, este indicador afecta la resistencia de las paredes. Por ejemplo, la resistencia más alta la proporciona el acero negro con paredes rugosas. Por lo tanto, el diámetro estimado del conducto de ventilación tendrá que incrementarse ligeramente en comparación con los estándares para plástico o acero inoxidable.
| Tipo de parcela | Caudal, m \ s |
| Tuberías troncales | 6 a 8 |
| Capas laterales | 4 a 5 |
| Tuberías de distribución | 1.5 a 2 |
| Entradas de aire superiores | 1 a 3 |
| Campanas | 1.5 a 3 |
tabla 1. Velocidad óptima del aire en tuberías de ventilación.
Cuando se conoce la capacidad de futuros conductos, se puede calcular la sección transversal del conducto de ventilación:
S=R\3600v,
aquív - velocidad del aire, en m \ s,R - consumo de aire, metros cúbicos \ h.
El número 3600 es un coeficiente de tiempo.
Conociendo el área de la sección transversal, puede calcular el diámetro del conducto de ventilación redondo:
aquí:re - diámetro del tubo de ventilación, m.
Si es necesario calcular el diámetro del tubo de ventilación de sección transversal rectangular, sus indicadores se seleccionan en función del área de sección transversal obtenida del tubo redondo.
Cálculo del área de elementos de ventilación.
El cálculo del área de ventilación es necesario cuando los elementos están hechos de chapa y es necesario determinar la cantidad y el costo del material.
El área de ventilación se calcula mediante calculadoras electrónicas o programas especiales, muchos de los cuales se pueden encontrar en Internet.
Le daremos varios valores tabulares de los elementos de ventilación más populares.
| Diámetro 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 |
Tabla 2. El área de los conductos redondos directos.
El valor del área en metros cuadrados. en la intersección de puntadas horizontales y verticales.
| Diámetro mm | Ángulo | ||||
| 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 |
Tabla 3. Cálculo del área de ramas y semi-ramas de sección transversal circular.
Cálculo de difusores y rejillas.
Los difusores se utilizan para suministrar o eliminar aire de la habitación. La limpieza y la temperatura del aire en cada esquina de la habitación dependen del cálculo correcto del número y la ubicación de los difusores de ventilación. Si instala más difusores, la presión en el sistema aumentará y la velocidad disminuirá.
El número de difusores de ventilación se calcula de la siguiente manera:
norte=R\(2820 * v * D * D),
aquíR - rendimiento, en metros cúbicos \ hora,v - velocidad del aire, m \ s,re - diámetro de un difusor en metros.
El número de rejillas de ventilación se puede calcular mediante la fórmula:
norte=R\(3600 * v * S),
aquíR - consumo de aire en metros cúbicos \ hora,v - velocidad del aire en el sistema, m \ s,S - área transversal de una celosía, m2.
Cálculo del calentador de canal
El cálculo del calentador de ventilación de tipo eléctrico es el siguiente:
PAGS=v * 0,36 * ∆T
aquív - el volumen de aire que pasa a través del calentador en metros cúbicos / hora,∆T - la diferencia entre la temperatura del aire exterior e interior, que debe proporcionarse al calentador.
Este indicador varía entre 10 y 20, la cifra exacta la establece el cliente.
El cálculo del calentador para ventilación comienza con el cálculo del área de la sección transversal frontal:
Af =R * pags\3600 * Vp,
aquíR - el volumen del flujo de admisión, metros cúbicos \ h,pags - densidad del aire atmosférico, kg \ metro cúbico,Vp - velocidad del aire en masa en el sitio.
El tamaño de la sección transversal es necesario para determinar las dimensiones del calentador de ventilación. Si el área de la sección transversal calculada es demasiado grande, es necesario considerar la opción de la cascada de intercambiadores de calor con un área total estimada.
El índice de velocidad de masa se determina a través del área frontal de los intercambiadores de calor:
Vp=R * pags\3600 * UNAhecho
Para el cálculo adicional del calentador de ventilación, determinamos la cantidad de calor necesaria para calentar el flujo de aire:
Q=0,278 * W * C (TPAGS-Ty)
aquíW - consumo de aire caliente, kg \ hora,Tp - temperatura del aire de suministro, grados Celsius,Tu - temperatura del aire de la calle, grados Celsius,C - calor específico del aire, un valor constante de 1.005.
Dado que en los sistemas de suministro los ventiladores están ubicados frente al intercambiador de calor, calculamos el flujo de aire caliente de la siguiente manera:
W=R * p
Al calcular el calentador de ventilación, debe determinar la superficie de calentamiento:
APN = 1.2Q\k(TS t-Ts.v)
aquík - coeficiente de retorno de calor por el intercambiador de calor,Ts.t - la temperatura media del refrigerante, en grados Celsius,Ts.v - la temperatura media de la entrada,1,2 - coeficiente de enfriamiento.
Cálculo de ventilación por desplazamiento
Cuando se desplaza la ventilación en la habitación, se equipa el flujo ascendente de aire calculado en lugares de mayor generación de calor. Se suministra aire fresco y limpio desde abajo, que se eleva gradualmente y se retira a la parte superior de la habitación junto con el exceso de calor o humedad.
Con un cálculo adecuado, el desplazamiento de la ventilación es mucho más eficiente que mezclar en habitaciones de los siguientes tipos:
- salas para visitantes en establecimientos de restauración públicos;
- salas de conferencias;
- cualquier sala con techos altos;
- Audiencias estudiantiles.
La ventilación calculada se desplaza de manera menos eficiente si:
- techos de menos de 2 m 30 cm;
- El principal problema de la sala es el aumento de la generación de calor;
- es necesario bajar la temperatura en habitaciones con techos bajos;
- poderosos remolinos de aire en el pasillo;
- La temperatura de las sustancias nocivas es inferior a la temperatura del aire en la habitación.
El desplazamiento de la ventilación se calcula en función del hecho de que la carga de calor en la habitación es de 65 a 70 W / m2, con un caudal de hasta 50 litros por metro cúbico de aire por hora. Cuando la carga de calor es mayor y la velocidad de flujo es menor, es necesario organizar un sistema de mezcla combinado con enfriamiento desde arriba.
El video le informará sobre una unidad compacta de tratamiento de aire que funciona según el principio del desplazamiento:
