Calculăm sistemul de ventilație al camerei. Cum se calculează ventilația naturală Calculul conductei de ventilație de evacuare
Aerisirea oricărei încăperi este o condiție necesară, chiar dacă este un depozit nevizitat de oameni. Și în clădirile publice și rezidențiale, sistemul de ventilație trebuie să fie atent calculat și amenajat în conformitate cu standardele. Pentru fiecare spațiu închis, inclusiv mansarda, este necesar să se țină cont de sistemul de schimb de aer, care contribuie la șederea confortabilă a oamenilor. În orice clădire rezidențială, puteți vedea deschideri de ventilație care sunt responsabile pentru furnizarea de aer proaspăt. În spațiile publice în care ar trebui să fie oameni, ventilația de alimentare și de evacuare ar trebui să fie aranjată pentru a circula masele de aer. Standardele sanitare reglementează cu strictețe amenajarea sistemelor de ventilație, ținând cont de volumul spațiilor și de numărul așteptat de persoane din acesta. Mai jos luăm în considerare tipurile de sisteme de ventilație și metoda de calcul al schimbului de aer.
Sistemele de ventilație variază în ceea ce privește gradul de complexitate al designului lor. Există mai multe tipuri:
- Simplu, natural, efectuand fluxul de aer curat prin canale realizate in peretii cladirii.
- Alimentare și evacuare, având canale separate pentru intrarea și ieșirea aerului.
- Alimentare și evacuare, forțate, funcționând pe ventilatoare de conducte încorporate în conductele de aer.
- Combinat sau complex, controlează și asigură alimentarea și evacuarea aerului, precum și reglarea temperaturii și umidității din cameră.
Confortul oamenilor din interiorul clădirii depinde de calitatea sistemului de ventilație. Standardele pentru cantitatea de aer care intră sunt elaborate și publicate de Rospotrebnadzor, care controlează funcționarea ventilației în clădirile publice.
Imagine generală a ventilației caselor moderne
Ce trebuie să știți despre curenții de aer
Etapele principale ale calculelor
Ventilația naturală în clădirile rezidențiale și publice este amenajată în timpul construcției acestora și nu necesită calcule suplimentare. Prin urmare, vom vorbi despre sistemele coercitive. Sarcina principală pentru calculele precise ale sistemelor de ventilație este de a lua în considerare microclimatul incintei. Acestea sunt valorile admise și recomandate normativ ale umidității, temperaturii și volumelor de circulație a aerului. În funcție de tipurile de sistem selectat, prezentate mai sus, sarcinile sunt determinate - doar schimbul de aer sau climatizarea complexă a încăperii.
Calculul debitului de aer provenit din exterior este primul si cel mai important parametru reglementat de standarde sanitare si igienice. Este construit pe volumele minime de consum și consumul de aer datorate canalelor de evacuare și funcționării echipamentelor de proces. Definiția schimbului de aer, care se măsoară în metri cubi de aer înlocuit pe oră, depinde de volumul încăperii și de scopul acesteia. Pentru apartamente, aerul exterior este furnizat camerelor în care, de regulă, rezidenții stau mult timp. Acesta este un living și un dormitor, mai rar un birou și holuri. În coridoare, bucătării și băi, de obicei nu fac afluxuri; în ele sunt instalate doar găuri de evacuare. Masele de aer provin în mod natural din încăperile învecinate unde se face un aflux. O astfel de schemă face ca fluxul de aer să se deplaseze prin camerele de zi către cele tehnice, „storcând” amestecul de aer-gaz uzat în conductele de evacuare. În același timp, mirosurile neplăcute sunt îndepărtate fără a se răspândi în apartament sau casă.
Calculele includ două valori de schimb de aer:
- În ceea ce privește productivitatea - pe baza standardelor de masă de aer per persoană.
- Prin multiplicitate - de câte ori se schimbă aerul din cameră într-o oră.
Important! Pentru a selecta performanța sistemului de ventilație planificat, se ia cea mai mare dintre valorile obținute .
performanța aerului
Pentru spațiile rezidențiale, cantitatea de aer furnizată trebuie calculată în conformitate cu codurile și reglementările de construcție (SNiP) Nr. 41-01-2003. Aici este indicată cantitatea de consum de către o persoană - 60 de metri cubi pe oră. Acest volum trebuie compensat de afluxul de aer exterior. Pentru dormitoare este permis un volum mai mic - 30 de metri cubi pe oră de persoană. La efectuarea calculelor trebuie luați în considerare numai rezidenții permanenți, adică. numărul de oaspeți care vizitează camera din când în când nu trebuie luat pentru a calcula schimbul de aer. Pentru petreceri confortabile, există sisteme care reglează fluxul de aer în diferite încăperi. Un astfel de echipament va crește fluxul de aer în camera de zi, reducându-l în dormitor.
Calculele se efectuează după formula: L = N x Ln, unde: L - volumul estimat al aerului de intrare metri cubi pe oră; N este numărul estimat de persoane; Ln - consum standard de aer 1 persoana. - pentru dormitoare - 30 metri cubi pe ora si pentru alte spatii - 60 metri cubi pe ora.
Performanță prin multiplicitate
Calculul frecvenței schimbului de aer în incintă ar trebui efectuat pe baza parametrilor camerei; acest lucru va necesita un plan al casei sau apartamentului. Planul trebuie să indice scopul camerei și dimensiunile acesteia (înălțime, suprafață sau lungime și lățime). Pentru o senzație confortabilă, este necesar un minim de un singur schimb al întregului volum de aer.
Trebuie remarcat faptul că canalele de alimentare, de regulă, asigură volumul de aer pentru un schimb dublu, în timp ce canalele de evacuare sunt proiectate pentru un singur schimb de aer. Nu există nicio contradicție în acest sens, deoarece consumul de aer are loc și în mod natural - prin fisuri, ferestre și uși. După calcularea schimbului de aer pentru fiecare cameră, adunăm valorile pentru a calcula performanța sistemului de ventilație. După aceea, va fi posibil să alegeți sursa de alimentare și ventilatoarele de evacuare potrivite. Indicatorii standard de performanță pentru diferite încăperi sunt următorii:
- sisteme de ventilație rezidențiale - 150-500 de metri cubi pe oră;
- în case și cabane private - 550-2000 de metri cubi pe oră;
- în spații de birouri - 1100-10000 metri cubi pe oră.
Calculul se efectuează după formula: L = NxSxH, unde: L - volumul estimat de metri cubi de aer intrat pe oră; N - standardul cursului de schimb aerian: case și apartamente - 1-2, spații de birouri - 2-3; S - suprafata, mp; H - înălțime, m;
Un exemplu de calcul al calculului aerodinamic al ventilației
Acest calculator vă poate ajuta și cu calcule.
performanța aerului
Calculul sistemului de ventilație începe cu determinarea capacității de aer (schimb de aer), măsurată în metri cubi pe oră. Pentru calcule, avem nevoie de un plan al obiectului, care indică numele (numirile) și zonele tuturor incintelor.
Aerul proaspăt este necesar doar în acele încăperi în care oamenii pot sta mult timp: dormitoare, sufragerie, birouri etc. Aerul nu este furnizat pe coridoare și este eliminat din bucătărie și băi prin conducte de evacuare. Astfel, modelul fluxului de aer va arăta astfel: aerul proaspăt este furnizat în spațiile de locuit, de acolo (deja parțial poluat) intră pe coridor, de pe coridor - spre băi și bucătărie, de unde este eliminat prin ventilație de evacuare, luând cu sine mirosurile neplăcute și poluanții. O astfel de schemă de mișcare a aerului oferă suport aerian pentru spațiile „murdare”, eliminând posibilitatea răspândirii mirosurilor neplăcute în apartament sau cabană.
Pentru fiecare locuință se determină cantitatea de aer furnizată. Calculul este de obicei efectuat în conformitate cu SNiP 41-01-2003 și MGSN 3.01.01. Deoarece SNiP stabilește cerințe mai stricte, în calcule ne vom concentra pe acest document. Se precizează că pentru spațiile rezidențiale fără ventilație naturală (adică unde ferestrele nu sunt deschise), debitul de aer trebuie să fie de cel puțin 60 m³/h de persoană. Pentru dormitoare, se folosește uneori o valoare mai mică - 30 m³ / h de persoană, deoarece într-o stare de somn o persoană consumă mai puțin oxigen (acest lucru este permis conform MGSN, precum și conform SNiP pentru camerele cu ventilație naturală). Calculul ia în calcul doar persoanele care se află în cameră mult timp. De exemplu, dacă o companie mare se adună în camera dvs. de zi de câteva ori pe an, atunci nu trebuie să creșteți performanța de ventilație din cauza lor. Daca doriti ca oaspetii dumneavoastra sa se simta confortabil, puteti instala un sistem VAV care va permite sa reglati separat fluxul de aer in fiecare camera. Cu un astfel de sistem, puteți crește schimbul de aer în sufragerie reducându-l în dormitor și în alte încăperi.
După calcularea schimbului de aer pentru oameni, trebuie să calculăm schimbul de aer în funcție de multiplicitate (acest parametru arată de câte ori are loc o schimbare completă a aerului în cameră în decurs de o oră). Pentru ca aerul din cameră să nu stagneze, este necesar să se asigure cel puțin un singur schimb de aer.
Astfel, pentru a determina debitul de aer necesar, trebuie să calculăm două valori de schimb de aer: conform Numărul de persoaneși prin multiplicităţile si apoi alege Mai mult din aceste două valori:
- Calculul schimbului de aer după numărul de persoane:
L = N * Lnorm, Unde
L
N- numarul persoanelor;
lnormă- rata consumului de aer per persoana:
- în repaus (somn) - 30 m³ / h;
- valoare tipică (conform SNiP) - 60 m³ / h;
- Calculul schimbului de aer prin multiplicitate:
L=n*S*H, Unde
L— capacitatea necesară de ventilație de alimentare, m³/h;
n- rata de schimb a aerului normalizat:
pentru spații rezidențiale - de la 1 la 2, pentru birouri - de la 2 la 3;
S— suprafața camerei, m²;
H— înălțimea camerei, m;
După ce am calculat schimbul de aer necesar pentru fiecare cameră deservită și adăugând valorile obținute, vom afla performanța generală a sistemului de ventilație. Pentru referință, valorile de performanță tipice ale sistemului de ventilație:
Calculul rețelei de distribuție a aerului
După determinarea performanței de ventilație, puteți trece la proiectarea rețelei de distribuție a aerului, care constă din conducte de aer, fitinguri (adaptoare, splitere, ture), valve de accelerație și distribuitoare de aer (grile sau difuzoare). Calculul rețelei de distribuție a aerului începe cu întocmirea unei scheme de conducte. Schema este întocmită astfel încât, cu o lungime totală minimă a traseului, sistemul de ventilație să poată furniza cantitatea de aer calculată către toate spațiile deservite. În plus, conform acestei scheme, se calculează dimensiunile conductelor de aer și se selectează distribuitoarele de aer.
Calculul dimensiunilor conductelor
Pentru a calcula dimensiunile (aria secțiunii transversale) ale conductelor de aer, trebuie să cunoaștem volumul de aer care trece prin conductă pe unitatea de timp, precum și viteza maximă admisă a aerului în conductă. Pe măsură ce viteza aerului crește, dimensiunile conductelor scad, dar nivelul de zgomot și rezistența rețelei cresc. În practică, pentru apartamente și cabane, viteza aerului în conducte este limitată la 3-4 m / s, deoarece la viteze mai mari ale aerului, zgomotul de la mișcarea acestuia în canale și distribuitoare poate deveni prea vizibil.
De asemenea, ar trebui să se țină cont de faptul că nu este întotdeauna posibilă utilizarea conductelor de aer cu viteză mică „liniștită” de secțiune transversală mare, deoarece sunt dificil de plasat în spațiul superior. Reducerea înălțimii spațiului din tavan permite utilizarea conductelor de aer dreptunghiulare, care, cu aceeași zonă de secțiune transversală, au o înălțime mai mică decât cele rotunde (de exemplu, o conductă de aer rotundă cu diametrul de 160 mm are aceeași cruce). -zonă de secțiune ca conductă de aer dreptunghiulară cu dimensiunea de 200 × 100 mm). În același timp, este mai ușor și mai rapid să montați o rețea de conducte rotunde flexibile.
Deci, aria secțiunii transversale calculată a conductei este determinată de formula:
Sc = L * 2,778 / V, Unde
Sc- aria secțiunii transversale estimată a conductei, cm²;
L— debit de aer prin conductă, m³/h;
V— viteza aerului în conductă, m/s;
2,778 — coeficient de coordonare a diferitelor dimensiuni (ore și secunde, metri și centimetri).
Rezultatul final îl obținem în centimetri pătrați, deoarece în astfel de unități de măsură este mai convenabil pentru percepție.
Aria secțiunii transversale reală a conductei este determinată de formula:
S = π * D² / 400- pentru conducte rotunde,
S=A*B/100- pentru conducte dreptunghiulare, unde
S— suprafața reală a secțiunii transversale a conductei, cm²;
D— diametrul conductei de aer rotunde, mm;
Ași B- latimea si inaltimea unei conducte dreptunghiulare, mm.
Tabelul prezintă date despre fluxul de aer în conductele rotunde și dreptunghiulare la diferite viteze ale aerului.
Tabel 1. Debitul de aer în conducte
| Parametrii conductei | Consum de aer (m³/h) la viteza aerului: |
||||||
| Diametru rundă conductă | Dimensiuni dreptunghiular conductă | Pătrat secțiuni conductă | 2 m/s | 3 m/s | 4 m/s | 5 m/s | 6 m/s |
| 80×90 mm | 72 cm² | 52 | 78 | 104 | 130 | 156 | |
| Ø 100 mm | 63×125 mm | 79 cm² | 57 | 85 | 113 | 142 | 170 |
| 63×140 mm | 88 cm² | 63 | 95 | 127 | 159 | 190 | |
| Ø 110 mm | 90×100 mm | 90 cm² | 65 | 97 | 130 | 162 | 194 |
| 80×140 mm | 112 cm² | 81 | 121 | 161 | 202 | 242 | |
| Ø 125 mm | 100×125 mm | 125 cm² | 90 | 135 | 180 | 225 | 270 |
| 100×140 mm | 140 cm² | 101 | 151 | 202 | 252 | 302 | |
| Ø 140 mm | 125×125 mm | 156 cm² | 112 | 169 | 225 | 281 | 337 |
| 90×200 mm | 180 cm² | 130 | 194 | 259 | 324 | 389 | |
| Ø 160 mm | 100×200 mm | 200 cm² | 144 | 216 | 288 | 360 | 432 |
| 90×250 mm | 225 cm² | 162 | 243 | 324 | 405 | 486 | |
| Ø 180 mm | 160×160 mm | 256 cm² | 184 | 276 | 369 | 461 | 553 |
| 90×315 mm | 283 cm² | 204 | 306 | 408 | 510 | 612 | |
| Ø 200 mm | 100×315 mm | 315 cm² | 227 | 340 | 454 | 567 | 680 |
| 100×355 mm | 355 cm² | 256 | 383 | 511 | 639 | 767 | |
| Ø 225 mm | 160×250 mm | 400 cm² | 288 | 432 | 576 | 720 | 864 |
| 125×355 mm | 443 cm² | 319 | 479 | 639 | 799 | 958 | |
| Ø 250 mm | 125×400 mm | 500 cm² | 360 | 540 | 720 | 900 | 1080 |
| 200×315 mm | 630 cm² | 454 | 680 | 907 | 1134 | 1361 | |
| Ø 300 mm | 200×355 mm | 710 cm² | 511 | 767 | 1022 | 1278 | 1533 |
| 160×450 mm | 720 cm² | 518 | 778 | 1037 | 1296 | 1555 | |
| Ø 315 mm | 250×315 mm | 787 cm² | 567 | 850 | 1134 | 1417 | 1701 |
| 250×355 mm | 887 cm² | 639 | 958 | 1278 | 1597 | 1917 | |
| Ø 350 mm | 200×500 mm | 1000 cm² | 720 | 1080 | 1440 | 1800 | 2160 |
| 250×450 mm | 1125 cm² | 810 | 1215 | 1620 | 2025 | 2430 | |
| Ø 400 mm | 250×500 mm | 1250 cm² | 900 | 1350 | 1800 | 2250 | 2700 |
Calculul dimensiunilor conductei de aer se efectuează separat pentru fiecare ramură, pornind de la canalul principal la care este conectată unitatea de ventilație. Trebuie remarcat faptul că viteza aerului la ieșirea sa poate ajunge la 6-8 m/s, deoarece dimensiunile flanșei de conectare a unității de ventilație sunt limitate de dimensiunea carcasei acesteia (zgomotul care apare în interiorul acesteia este atenuat de un amortizor de zgomot). Pentru a reduce viteza aerului și a reduce nivelul de zgomot, dimensiunile conductei principale de aer sunt adesea alese mai mari decât dimensiunile flanșei unității de ventilație. În acest caz, conectarea conductei principale de aer la unitatea de ventilație se face printr-un adaptor.
În sistemele de ventilație casnice, se folosesc de obicei conducte rotunde cu un diametru de 100 până la 250 mm sau secțiuni dreptunghiulare echivalente.
Alegerea terminalelor aeriene
Cunoscând debitul de aer, este posibil să selectați distribuitoare de aer din catalog, ținând cont de raportul dintre dimensiunile și nivelul de zgomot (suprafața secțiunii transversale a distribuitorului de aer, de regulă, este de 1,5-). de 2 ori mai mare decât aria secțiunii transversale a conductei de aer). De exemplu, luați în considerare parametrii grilajelor populare de distribuție a aerului Arktos seria AMN, ADN, AMP, ADR:
Selectarea unității de tratare a aerului
Pentru a selecta o unitate de tratare a aerului, avem nevoie de valorile a trei parametri: performanța totală, puterea încălzitorului și rezistența rețelei de conducte de aer. Am calculat deja performanța și puterea încălzitorului. Rezistența rețelei poate fi găsită folosind sau, atunci când este calculată manual, luată egală cu valoarea tipică (vezi secțiunea ).
Pentru a selecta un model potrivit, trebuie să selectăm unități de ventilație, a căror performanță maximă este puțin mai mare decât valoarea calculată. După aceea, în funcție de caracteristica de ventilație, determinăm performanța sistemului pentru o anumită rezistență a rețelei. Daca valoarea obtinuta este putin mai mare decat performanta ceruta a sistemului de ventilatie, atunci modelul selectat ni se potriveste.
De exemplu, să verificăm dacă unitatea de ventilație cu caracteristicile de ventilație prezentate în figură este potrivită pentru o cabană cu o suprafață de 200 m².
Valoarea estimată a productivității - 450 m³/h. Luăm rezistența rețelei egală cu 120 Pa. Pentru a determina performanța reală, trebuie să trasăm o linie orizontală din valoarea de 120 Pa și apoi să trasăm o linie verticală în jos de la punctul de intersecție cu graficul. Punctul de intersecție al acestei linii cu axa „Productivitate” ne va oferi valoarea dorită - aproximativ 480 m³ / h, care este puțin mai mult decât valoarea calculată. Astfel, acest model ni se potrivește.
Rețineți că multe ventilatoare moderne au caracteristici de ventilație plată. Aceasta înseamnă că posibilele erori în determinarea rezistenței rețelei nu au aproape niciun efect asupra performanței reale a sistemului de ventilație. Dacă în exemplul nostru am făcut o greșeală în determinarea rezistenței rețelei de conducte de aer cu 50 Pa (adică rezistența reală a rețelei nu ar fi 120, ci 180 Pa), performanța sistemului ar scădea cu doar 20 m³/ h la 460 m³/h, ceea ce nu ar afecta rezultatul alegerii noastre.
După alegerea unei unități de tratare a aerului (sau a unui ventilator, dacă se utilizează un sistem stivuit), se poate dovedi că performanța sa reală este vizibil mai mare decât cea calculată, iar modelul anterior al unității de tratare a aerului nu este potrivit, deoarece performanța nu este suficientă. În acest caz, avem mai multe opțiuni:
- Lăsați totul așa cum este, în timp ce performanța reală de ventilație va fi mai mare decât cea calculată. Acest lucru va duce la un consum crescut de energie cheltuită pentru încălzirea aerului în timpul sezonului rece.
- „Sufocați” unitatea de ventilație cu ajutorul supapelor de accelerație de echilibrare, închizându-le până când debitul de aer din fiecare cameră scade la nivelul calculat. Acest lucru va duce, de asemenea, la depășiri de energie (deși nu la fel de mult ca în prima opțiune), deoarece ventilatorul va funcționa cu o sarcină în exces, depășind rezistența crescută a rețelei.
- Nu includeți viteza maximă. Acest lucru va fi de ajutor dacă unitatea de ventilație are 5-8 viteze ale ventilatorului (sau control fluid al vitezei). Cu toate acestea, majoritatea unităților de ventilație bugetare au doar controlul vitezei cu 3 viteze, ceea ce, cel mai probabil, nu vă va permite să selectați cu exactitate performanța dorită.
- Reduceți capacitatea maximă a unității de tratare a aerului exact la nivelul specificat. Acest lucru este posibil dacă automatizarea unității de ventilație vă permite să setați viteza maximă a ventilatorului.
Trebuie să mă concentrez pe SNiP?
În toate calculele pe care le-am efectuat, au fost utilizate recomandările SNiP și MGSN. Această documentație de reglementare vă permite să determinați performanța minimă admisă de ventilație care asigură o ședere confortabilă a persoanelor în cameră. Cu alte cuvinte, cerințele SNiP vizează în primul rând reducerea la minimum a costului sistemului de ventilație și a costului funcționării acestuia, ceea ce este relevant la proiectarea sistemelor de ventilație pentru clădiri administrative și publice.
În apartamente și cabane, situația este diferită, deoarece proiectați ventilația pentru dvs. și nu pentru rezidentul mediu și nimeni nu vă obligă să respectați recomandările SNiP. Din acest motiv, performanța sistemului poate fi fie mai mare decât valoarea calculată (pentru un confort sporit), fie mai mică (pentru a reduce consumul de energie și costul sistemului). În plus, sentimentul subiectiv de confort este diferit pentru toată lumea: 30-40 m³/h de persoană este suficient pentru cineva, iar 60 m³/h nu va fi suficient pentru cineva.
Cu toate acestea, dacă nu știți ce fel de schimb de aer aveți nevoie pentru a vă simți confortabil, este mai bine să urmați recomandările SNiP. Deoarece unitățile moderne de tratare a aerului vă permit să reglați performanța de la panoul de control, puteți găsi un compromis între confort și economie deja în timpul funcționării sistemului de ventilație.
Nivelul de zgomot al sistemului de ventilație
Modul de realizare a unui sistem de ventilație „liniștit” care nu va interfera cu somnul noaptea este descris în secțiune.
Proiectarea sistemului de ventilație
Pentru un calcul precis al parametrilor sistemului de ventilație și dezvoltarea proiectului, vă rugăm să contactați. De asemenea, puteți utiliza calculatorul pentru a calcula aproximativ.
|
|
|
|
Sarcina sistemului de ventilație al unei clădiri rezidențiale este eliminarea gazelor de eșapament, excesul de umiditate din spații și introducerea de aer curat proaspăt. Pentru ca schimbul de aer in cladire sa se desfasoare cat mai eficient, inainte de amenajarea lui, ventilatia se calculeaza individual pentru fiecare incapere, incaperi utilitare, subsol. Ratele de consum de aer, metodele de calcul sunt luate strict conform SNiP.
Cerințe sanitare
Pentru a calcula volumul de aer pentru ventilație, pe care trebuie să îl furnizeze încăperii și invers, îndepărtați-l din acesta, trebuie să vă familiarizați cu cerințele SNiP 31-01-2003 și SP 60.13330.2012. Primul document a stabilit cerințele sanitare pentru sistemele de ventilație din clădirile rezidențiale.
Pentru calculele conform SNiP se iau două tipuri de parametri: debitul volumului de aer pe unitatea de timp (metri cubi/oră) și multiplicitatea orară (de câte ori are loc un ciclu complet de schimb de aer într-o cameră într-o oră). Acești parametri depind de scopul camerei:
Când echipamentul este oprit și nu există oameni în camera SNiP, sarcina de ventilație este redusă. De exemplu, tariful orar este redus la un factor de 0,2 în sufragerie și la 0,5 în încăperile tehnice. O excepție este spațiile în care sunt instalate echipamente de gaz. Conform SNiP, volumul de evacuare trebuie să fie egal cu volumul de intrare.
Cerințele de ventilație conform SP 60.13330.2012 sunt mult mai simple. Parametrii necesari de schimb de aer depind de numărul de persoane, stați în casă mai mult de două ore:
În ciuda faptului că cerințele pentru documentele de reglementare sunt oarecum diferite, acestea nu se contrazic. Calculele preliminare sunt efectuate în conformitate cu normele SNiP. Rezultatele obținute sunt comparate cu cerințele societății mixte. Dacă este necesar, parametrii sunt ajustați.
Factori care afectează calitatea schimbului de aer
Calitatea sistemului de ventilație depinde de poluarea aerului. În încăperi pentru diverse scopuri, diferite componente dăunătoare pot fi concentrate în aer:
- umiditate;
- elemente de gaz de eșapament;
- excrețiile umane (respirație, transpirație etc.);
- evaporarea substanțelor nocive;
- energie termică din instalaţiile de exploatare.
La instalațiile industriale este posibilă prezența simultană a mai multor contaminanți enumerați. Prin urmare, atunci când se calculează sarcina de ventilație la astfel de instalații, toți factorii sunt luați în considerare.
5 factori la planificarea și instalarea ventilației. De ce trebuie luat în considerare la pregătirea ventilației?
Scopul ventilației de alimentare și evacuare:
- purificarea aerului evacuat în cameră;
- îndepărtarea componentelor dăunătoare și a excesului de umiditate din aer;
- absorbția excesului de energie termică, reglarea regimului de temperatură;
- furnizarea de aer proaspăt în cameră, răcirea sau încălzirea acesteia.
Pentru a îndeplini aceste funcții, ventilația trebuie să aibă o putere suficientă. Prin urmare, înainte de a echipa schimbul de aer, este necesar să se calculeze parametrii și să se aleagă echipamentul de ventilație potrivit.
Formula camerei:
Loturi \u003d 3600 * F * Wо, unde:
- F - suprafața totală a deschiderilor (mp).
- Wo - mediu (parametrul depinde de poluarea aerului și direct de operațiunea care se execută).
Încălzirea aerului curat afectează și capacitatea sistemului de ventilație. Pentru a reduce costurile, se folosește metoda de recirculare - o parte din aerul preluat din incintă este curățată și reintrodusă. În acest caz, aerul proaspăt preluat de pe stradă ar trebui să fie de cel puțin 10% din masa totală de aer furnizat, iar aerul purificat din cameră nu trebuie să conțină mai mult de 30% din componente nocive.
Este strict interzisă utilizarea metodei de reciclare la instalațiile industriale în care substanțe nocive din clasa de pericol 1-3, componente explozive sunt concentrate în aer.
Sistem de evacuare
Înainte de a calcula ventilația prin evacuare, ar trebui să studiați cu atenție cerințele documentelor de reglementare. Potrivit SNiP, cantitatea necesară de aer curat depinde de activitatea umană:
- 20 cu. m/oră - cu activitate scăzută;
- 40 cu. m / oră - în medie;
- 60 cu. m/oră - la mare.
În continuare, trebuie să țineți cont de numărul de persoane din aceeași cameră și de volumul clădirii. Și, de asemenea, trebuie să știi într-o oră. Pentru dormitoare, indicatorul său este 1 (singur), pentru camerele de uz casnic - 2 (de două ori), pentru bucătărie, toaletă, baie, cămară - 3 (de trei ori).
Un exemplu de calcul al unui sistem de ventilație pentru o cameră de gospodărie cu o suprafață de 20 de metri pătrați. m, înălțimea tavanului - 2,5 m, în care sunt în mod constant 2 persoane cu activitate medie:
- V \u003d S x H, unde V este volumul camerei, S este aria, H este înălțimea.
- V = 20 x 2,5 = 50 cu. m.
- Indicele de multiplicitate este 2, activitatea medie este de 40 de metri cubi. m/h de persoană.
- Performanță de ventilație prin multiplicitate - V x 2 \u003d 100 de metri cubi. m/h
- Productivitate pentru activitatea oamenilor - 40 x 2 = 80 metri cubi. m/h
Cum se face ventilație într-o casă privată? Selecția și calculul. Hood în casă. Conducta de aer pentru ventilatie
Din valorile obținute pentru cele două opțiuni de calcul se ia una mai mare, adică 100 m 3 / h. În mod similar, se calculează sistemul de ventilație al întregii clădiri rezidențiale.
Ventilatie generala
Sistemele de ventilație de tip schimb general sunt utilizate în instalațiile industriale mari. Sistemele circulă fluxul de aer în toată camera de producție sau în cea mai mare parte a acesteia. Munca lor nu depinde de factori naturali, în plus, sistemele de ventilație sunt capabile să deplaseze volume mari de aer prin canalele de aer pe distanțe lungi.
Schimbul de aer pentru sistemele de schimb general se determină în funcție de metoda de eliminare a excesului de energie termică din încăpere și de diluare a aerului evacuat, care conține componente nocive, cu un flux de aer curat până la concentrația permisă de actele normative.
Volumul necesar de aer de alimentare pentru a elimina excesul de energie termică este calculat prin formula:
L 1 \u003d Q est. / C * R * (T bate - T pr.), unde
- Qsurplus (kJ/h) - exces de energie termică.
- C (J / kg * K) - capacitatea termică a aerului (valoare constantă = 1,2 J / kg * K).
- R (kg / m 3) - densitatea aerului.
- T bate (ºС) - .
- T pr. (ºС) - temperatura aerului proaspăt preluat de pe stradă.
Temperatura ambiantă depinde de perioada anului și de locația geografică a unității industriale. Temperatura aerului evacuat din atelier este de obicei luată cu 5 ºС mai mare decât temperatura exterioară. Densitatea aerului este de 1,225 kg/m3.
Pentru a calcula ventilația în cameră, trebuie să calculați volumul necesar de aer de alimentare pentru a reduce concentrația de substanțe nocive din amestecul de aer la standardele stabilite. Acest parametru se calculează folosind următoarea formulă:
L \u003d G / G bătăi. - G pr., unde
- G (mg / h) - cantitatea de elemente nocive eliberate.
- G bate (mg / m 3) - concentrația de componente nocive în aerul evacuat.
- G pr. (mg / m 3) - concentrația de componente nocive în aerul de alimentare.
Sistemul de ventilație trebuie să asigure încăperii o cantitate suficientă de aer proaspăt. Proiectarea și instalarea sa la întreprinderile producătoare sunt reglementate de prevederile SNiP. Calculul puterii ventilatorului, lungimea și diametrul conductelor de aer, fluxul de aer natural și forțat, precum și alți parametri pentru amenajarea ventilației marilor întreprinderi industriale ar trebui efectuate exclusiv de specialiști. Acest lucru este valabil mai ales pentru producerea de componente nocive și substanțe explozive.
Orice sistem de ventilație poate fi proiectat și instalat corect dacă abordați problema în mod competent, respectând toate cerințele stabilite prin documentația de reglementare.
Dacă camera este înfundată, s-a format o ciupercă pe pereții din baie sau se observă alte fenomene neplăcute, atunci este urgent. Cauzele unor astfel de probleme pot fi diferite. De exemplu, absența microfisurilor după instalarea ermetică a structurilor de ferestre din plastic împiedică complet ventilația naturală a spațiilor. În acest caz, trebuie să aveți grijă de aranjarea ventilației forțate cu un ventilator.
Un alt motiv pentru aportul slab de flux proaspăt și eliminarea slabă a aerului poluat saturat cu dioxid de carbon, diverse mirosuri sau umiditate este înfundarea conductelor de aer. Acest lucru duce la formarea de ciuperci pe pereții camerei, care afectează negativ sănătatea umană și poate provoca boli grave.
Dar există cazuri când sistemul de ventilație funcționează impecabil, iar problema cu lipsa aerului curat rămâne. Acestea pot fi consecințele calculelor inexacte ale sistemului, instalării necorespunzătoare.
Reamenajarea camerelor, adăugarea de spații suplimentare la o casă privată, instalarea de ferestre sigilate din plastic și alte intervenții în structura clădirii pot afecta negativ schimbul de aer. Atunci când planificați reconstrucția spațiilor, a unei clădiri întregi, este imperativ să recalculați și să selectați ventilația.
Cel mai simplu mod de a detecta problemele de schimb de aer este verificarea tirajului. Este suficient doar să aduceți hârtie subțire sau un chibrit arzând în orificiul de evacuare (nu este recomandat să folosiți a doua opțiune în încăperi cu instalații de gaz). Dacă o bucată de hârtie sau o flacără se înclină spre capotă, atunci totul este în ordine cu proiectul. Dacă nu, există probleme cu eliminarea aerului poluat. Principalele motive sunt că conductele de aer se înfundă sau s-au deteriorat în timpul reparației.
Dar există o cale de ieșire din orice situație. Puteți curăța conductele de aer, dacă este necesar, adăugați elemente de ventilație suplimentare, făcând anterior calcule în conformitate cu standardele stabilite.
Nu este întotdeauna posibil să invitați un specialist să proiecteze un sistem de rețele de inginerie. Ce trebuie să faceți dacă în timpul reparației sau construcției unității dvs. a fost necesar calculul conductelor de ventilație? Este posibil să o faci singur?
Calculul vă va permite să creați un sistem eficient care să asigure funcționarea neîntreruptă a unităților, ventilatoarelor și unităților de tratare a aerului. Dacă totul este calculat corect, acest lucru va reduce costul achiziționării de materiale și echipamente și, ulterior, pentru întreținerea ulterioară a sistemului.
Calculul conductelor de aer ale sistemului de ventilație pentru încăperi poate fi efectuat prin diferite metode. De exemplu, așa:
- pierdere constantă de presiune;
- viteze admise.
Tipuri și tipuri de conducte de aer
Înainte de a calcula rețelele, trebuie să determinați din ce vor fi făcute. In zilele noastre se folosesc produse din otel, plastic, stofa, folie de aluminiu etc.. Conductele de aer sunt deseori din otel galvanizat sau inoxidabil, acesta putand fi amenajat chiar si intr-un atelier mic. Astfel de produse sunt convenabile de montat și calculul unei astfel de ventilații nu provoacă probleme.
În plus, conductele de aer pot diferi ca aspect. Ele pot fi pătrate, dreptunghiulare și ovale. Fiecare tip are propriile sale merite.
- Dreptunghiular vă permit să realizați sisteme de ventilație de înălțime sau lățime mică, menținând în același timp zona de secțiune transversală dorită.
- Există mai puțin material în sistemele rotunde,
- Oval combină avantajele și dezavantajele altor tipuri.
Pentru un exemplu de calcul, vom alege țevi rotunde din tablă. Acestea sunt produse care sunt folosite pentru ventilarea locuințelor, birourilor și spațiilor comerciale. Calculul va fi efectuat printr-una dintre metodele care vă permite să selectați cu precizie rețeaua de conducte de aer și să găsiți caracteristicile acesteia.
Metoda de calcul a conductelor de aer prin metoda vitezelor constante
Trebuie să începeți cu un plan de etaj.
Folosind toate normele, determinați cantitatea necesară de aer în fiecare zonă și desenați o diagramă de cablare. Afișează toate grătarele, difuzoarele, modificările de secțiune transversală și robinete. Calculul se face pentru cel mai îndepărtat punct al sistemului de ventilație, împărțit în secțiuni limitate de ramuri sau grătare.
Calculul conductei de aer pentru instalare constă în alegerea secțiunii dorite pe toată lungimea, precum și în găsirea pierderii de presiune pentru selectarea unui ventilator sau unitate de alimentare. Datele inițiale sunt valorile cantității de aer care trece prin rețeaua de ventilație. Folosind schema, vom calcula diametrul conductei. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de un grafic de pierdere de presiune.
Pentru fiecare tip de conductă de aer, programul este diferit. De obicei, producătorii oferă astfel de informații pentru produsele lor sau le puteți găsi în cărțile de referință. Să calculăm conductele de aer rotunde de staniu, al căror grafic este prezentat în figura noastră.
Nomogramă pentru selectarea mărimii
Conform metodei alese, setăm viteza aerului pentru fiecare secțiune. Trebuie să se încadreze în limitele pentru clădiri și spații ale scopului selectat. Pentru conductele principale de alimentare și evacuare a aerului, se recomandă următoarele valori:
- spații de locuit - 3,5–5,0 m/s;
- producție - 6,0–11,0 m/s;
- birouri - 3,5–6,0 m/s.
Pentru ramuri:
- birouri - 3,0–6,5 m/s;
- spații de locuit - 3,0–5,0 m/s;
- producție - 4,0–9,0 m/s.
Când viteza depășește nivelul permis, nivelul de zgomot crește la un nivel inconfortabil pentru o persoană.
După determinarea vitezei (în exemplu 4,0 m/s), găsim secțiunea dorită a conductelor de aer conform graficului. Există și pierderi de presiune la 1 m de rețea, care vor fi necesare pentru calcul. Pierderea totală de presiune în pascali se găsește prin înmulțirea valorii specifice cu lungimea secțiunii:
Manual=Man·Man.
Elemente de rețea și rezistențe locale
Pierderile pe elementele rețelei (zăbrele, difuzoare, tee, viraje, modificări de secțiune etc.) sunt de asemenea importante. Pentru zăbrele și unele elemente, aceste valori sunt specificate în documentație. Ele pot fi calculate și prin înmulțirea coeficientului de rezistență locală (c.m.s.) cu presiunea dinamică din acesta:
Rm. s.=ζ Rd.
Unde Rd=V2 ρ/2 (ρ este densitatea aerului).
K. m. s. determinate din cărțile de referință și caracteristicile de fabrică ale produselor. Rezumăm toate tipurile de pierderi de presiune pentru fiecare secțiune și pentru întreaga rețea. Pentru comoditate, vom face acest lucru într-un mod tabelar.
Suma tuturor presiunilor va fi acceptabilă pentru această rețea de conducte, iar pierderile de ramificație trebuie să fie în limita a 10% din presiunea totală disponibilă. Dacă diferența este mai mare, este necesar să montați amortizoare sau diafragme la ieșiri. Pentru a face acest lucru, calculăm c.m.s. necesar. dupa formula:
ζ= 2Rizb/V2,
unde Pizb este diferența dintre presiunea disponibilă și pierderile de ramificație. Conform tabelului, selectați diametrul diafragmei.
Diametrul necesar al diafragmei pentru conductele de aer.
Calculul corect al conductelor de ventilație vă va permite să alegeți ventilatorul potrivit, alegând de la producători în funcție de criteriile dumneavoastră. Folosind presiunea disponibilă găsită și debitul total de aer din rețea, acest lucru va fi ușor de realizat.
Aerisirea adecvată în casă îmbunătățește semnificativ calitatea vieții umane. Cu greșit calculul ventilației de alimentare și evacuare sunt o mulțime de probleme - pentru o persoană cu sănătate, pentru o clădire cu distrugere.
Înainte de a începe construcția, este imperativ și necesar să faceți calcule și, în consecință, să le aplicați în proiect.
COMPONENTELE FIZICE ALE CALCULEI
Conform metodei de funcționare, în prezent, schemele de ventilație sunt împărțite în:
- Epuiza. Pentru a elimina aerul uzat.
- Livra. Pentru admisia de aer curat.
- Recuperare. Alimentare și evacuare. Scoateți cel folosit și lăsați-l pe cel curat.
În lumea modernă, schemele de ventilație includ diverse echipamente suplimentare:
- Dispozitive pentru încălzirea sau răcirea aerului furnizat.
- Filtre pentru curatarea mirosurilor si impuritatilor.
- Dispozitive pentru umidificare și distribuție a aerului în încăperi.
La calcularea ventilației, se iau în considerare următoarele cantități:
- Consumul de aer în metri cubi/oră.
- Presiunea în canalele de aer în atmosfere.
- Puterea încălzitorului în kWh.
- Aria secțiunii transversale a canalelor de aer în cm2.
Exemplu de calcul al ventilației de evacuare
Înainte de început calculul ventilației de evacuare este necesar să se studieze dispozitivele SN și P (System of Norms and Rules) ale sistemelor de ventilație. Conform CH și P, cantitatea de aer necesară pentru o persoană depinde de activitatea sa.
Activitate mică - 20 de metri cubi / oră. Medie - 40 kb.m./h. Înaltă - 60 kb.m./h. În continuare, luăm în considerare numărul de persoane și volumul camerei.
În plus, trebuie să cunoașteți multiplicitatea - un schimb complet de aer timp de o oră. Pentru un dormitor, este egal cu unul, pentru camerele de uz casnic - 2, pentru bucătării, băi și încăperi - 3.
Pentru exemplu - calculul ventilației de evacuare camere 20 mp.
Să presupunem că doi oameni locuiesc într-o casă, atunci:
V (volumul) camerei este egal cu: SxH, unde H este înălțimea încăperii (standard 2,5 metri).
V \u003d S x H \u003d 20 x 2,5 \u003d 50 de metri cubi.
În aceeași ordine, calculăm performanța ventilației prin evacuare a întregii case.
Calculul ventilației prin evacuare a spațiilor industriale
La calculul ventilației de evacuare a încăperii de producție multiplicitatea este 3.
Exemplu: garaj 6 x 4 x 2,5 = 60 metri cubi. 2 persoane lucreaza.
Activitate mare - 60 de metri cubi / oră x 2 \u003d 120 de metri cubi / oră.
V - 60 de metri cubi. x 3 (multiplicitate) = 180 kb.m./h.
Alegem mai mult - 180 de metri cubi/oră.
De regulă, sistemele de ventilație unificate, pentru ușurința instalării, sunt împărțite în:
- 100 - 500 de metri cubi/oră. - apartament.
- 1000 - 2000 de metri cubi/oră. - pentru case și moșii.
- 1000 - 10000 metri cubi / oră. – pentru fabrici și instalații industriale.
Calculul ventilației de alimentare și evacuare
Încălzitor de aer
În climatul benzii din mijloc, aerul care intră în cameră trebuie încălzit. Pentru aceasta, este instalată ventilație de alimentare cu încălzire a aerului de intrare.
Încălzirea lichidului de răcire se realizează în diferite moduri - un încălzitor electric, intrarea maselor de aer lângă baterie sau încălzirea sobei. Conform SN și P, temperatura aerului de intrare trebuie să fie de cel puțin 18 grade. celsius.
În consecință, puterea încălzitorului de aer este calculată în funcție de cea mai scăzută temperatură exterioară (în regiunea dată). Formula pentru calcularea temperaturii maxime pentru încălzirea unei camere cu un încălzitor de aer:
N / V x 2,98 unde 2,98 este o constantă.
Exemplu: consum de aer - 180 metri cubi/oră. (garaj). N = 2 kW.
Astfel, garajul poate fi încălzit până la 18 grade. La temperatura exterioară minus 15 grade.
PRESIUNEA ȘI SECȚIUNEA
Presiunea și, în consecință, viteza de mișcare a maselor de aer sunt afectate de aria secțiunii transversale a canalelor, precum și de configurația acestora, de puterea ventilatorului electric și de numărul de tranziții.
La calcularea diametrului canalului, se iau empiric următoarele valori:
- Pentru spații rezidențiale - 5,5 mp. pe 1 mp. zonă.
- Pentru un garaj și alte spații industriale - 17,5 mp. pe 1 mp.
În același timp, se realizează debite de 2,4 - 4,2 m/s.
DESPRE CONSUMUL DE ELECTRICITATE
Consumul de energie electrică depinde direct de durata de funcționare a încălzitorului electric, iar timpul este o funcție de temperatura ambientală. De obicei, aerul trebuie încălzit în sezonul rece, uneori vara în nopțile răcoroase. Pentru calcul se folosește formula:
S = (T1 x L x d x c x 16 + T2 x L x c x n x 8) x N/1000
In aceasta formula:
S este cantitatea de energie electrică.
T1 este temperatura maximă zilnică.
T2 este temperatura minimă pe noapte.
L - performanță metri cubi / oră.
c - capacitatea termică volumetrică a aerului - 0,336 W x oră / kb.m. / deg.c. Parametrul depinde de presiune, umiditate și temperatura aerului.
d este prețul energiei electrice în timpul zilei.
n este prețul energiei electrice pe timp de noapte.
N este numărul de zile dintr-o lună.
Astfel, dacă respectați standardele sanitare, costul ventilației crește semnificativ, dar confortul rezidenților se îmbunătățește. Prin urmare, atunci când instalați un sistem de ventilație, este indicat să găsiți un compromis între preț și calitate.