Větrací systémy jsou nedílnou součástí každé místnosti. A samozřejmě používají takové zařízení jako odtahový ventilátor. Bez toho se prostě neobejdete. Pro zakoupení systému požadovaného výkonu je nutné provést výpočet výkonu odtahového ventilátoru.
Normy a požadavky na větrání prostor
Podle norem stanovených SNiP musí být při výpočtu výkonu ventilátorů rychlost výměny vzduchu pro domácí prostory nejméně 0,5 m 3 za hodinu.
Pro každý typ obytných prostor existují také určité standardy.
- Koupelna kombinovaná s WC – 50 m 3 / hod.
- Koupelna bez WC – 25 m 3 / hod.
- WC – 25 m 3 / hod.
- Kuchyně – od 60 do 90 m 3 / hod (v závislosti na typu a výkonu sporáku).
- Ostatní prostory – 3 m 3 / hod za 1 m 3.
S ohledem na zadanou rychlost výměny vzduchu a objem místnosti se vypočítá celkový průtok a výkon odtahového ventilátoru.
Výpočet výkonu odtahového ventilátoru v obytných prostorách
Chcete-li zjistit, jaký by měl být výkon vašeho výfukového systému, musíte provést následující:
- Zjistěte velikost místnosti.
- Objem vynásobíme požadovanou rychlostí výměny vzduchu.
- Výsledné číslo je výkon, který potřebujeme.
- Je také nutné vzít v úvahu průřez vzduchovodů, ohyby, odpor filtru, pokud existuje, ve ventilačním systému.
Výpočtový vzorec bude vypadat takto:
- L – požadovaný výkon, m 3 / hod.,
- n – požadovaná rychlost výměny vzduchu, m 3 / h,
- V je objem místnosti.
Spočítejme si například výkon odtahového ventilátoru pro třípokojový byt o celkové ploše 59 m 2 s koupelnou, WC, kuchyní a nábytkem. Vynásobíme 59 m 2 3 m (to je výška), zjistíme objem. Bude se rovnat 177 m 3.
Požadovaná rychlost výměny vzduchu za hodinu podle SNiP je 10-12krát za hodinu. Vynásobíme 177 12, dostaneme 354 m 3. Toto je požadovaný výkon. Zde je ale také potřeba přidat stejné výpočty pro kuchyň, koupelnu a toaletu. Bude to 108 m 3, 144 m 3 a 72 m 3, resp. Sečtením všech čísel dostaneme výkon našeho výfukového systému – 678 m 3 / hod.
Bude nutné vzít v úvahu, že každý ohyb v potrubí snižuje výkon a také odpor filtrů.
Průměr potrubí ovlivňuje jeho průchodnost. Existují tři nejběžnější velikosti:
- 100 mm – pro ventilátor s nízkým výkonem, který neustále běží;
- 125 mm – pro občasné větrání místnosti s větráním nízkého a středního výkonu;
- 150 mm – rychlé nepravidelné větrání místností s malým počtem osob.
Stanovení objemu místnosti
Objem místnosti lze snadno zjistit. Chcete-li to provést, vynásobte délku místnosti šířkou a výškou.
Příklad výpočtu výkonu pro koupelnu o ploše 9 mXNUMX
Spočítáme výkon a vybereme ventilátor podle výkonu pro koupelnu. Vynásobíme plochu 9 m 2 výškou stropu 2,5, dostaneme 22,5 m 3. Toto je objem místnosti.
Zcela by se měl vzduch vyměnit každých 5 minut, to je 1/12 hodiny. Propustnost ventilátoru se bude rovnat – 22,5 * 12 u270d 3 m XNUMX.
Výběr ventilátoru podle minimálního požadovaného výkonu
Normy, které jsou vyžadovány výpočty, jsou obvykle nadhodnoceny a v praxi nejsou implementovány. V kuchyni nebo v koupelně při vaření nebo sprchování je funkce zesílené digestoře. A k zajištění minimální stanovené normy stačí dobré proudění vzduchu a tah ve ventilačním potrubí.
Pro výpočet výkonu odtahového ventilátoru potřebujete znát objem místnosti a požadovanou rychlost výměny vzduchu.
Produktivita se rovná součinu objemu a rychlosti výměny vzduchu. Když jsme zjistili, čemu se rovná, porovnáme ji s normou podle požadavků SNiP a vezmeme maximální hodnotu.
Pokud potřebujete vybrat ventilátor podle minimálního výkonu, pak vezmeme minimální požadovanou hodnotu.
Snížit náklady a zvolit ventilátor s nižším výkonem je možné pomocí moderních VAV systémů. Jedná se o větrací systémy, ve kterých je možné ušetřit energii a výměnu vzduchu úplným nebo částečným vypnutím větrání některých místností. Například v noci v obývacím pokoji nikdo není, takže tam můžete dočasně vypnout větrání.
Co ovlivňuje výkon zařízení?
Když se podíváte na vzorec pro výpočet výkonu, vypadá to docela jednoduše. Ale pouze výpočty podle vzorce neposkytují úplný obrázek o tom, který odtahový ventilátor je v konkrétním případě vhodný.
Existuje několik dalších faktorů, které ovlivňují výkon zařízení.
- Princip činnosti. Větrání může pracovat v režimu odvodu vzduchu i v režimu recirkulace. Recirkulační digestoře mají nižší výkon, vyžadují větší výkon.
- Umístění. Výkon ventilátoru závisí také na umístění ventilátoru. Například v kuchyni musí být digestoř umístěna přímo nad sporákem v určité vzdálenosti, jinak se sníží její výkon.
- Spotřeba energie. Čím méně má ventilátor spotřebu energie, tím menší je spotřeba energie.
Výpočet výkonu ventilátoru pro speciální průmyslové podmínky
Chcete-li vypočítat požadovaný výkon ventilátoru pro průmyslové podmínky, musíte vypracovat technický úkol a rozhodnout o některých důležitých bodech.
- Umístění objektu.
- Účel místnosti.
- Dispozice a umístění uvnitř budovy.
- Materiál, ze kterého je budova postavena.
- Počet lidí pracujících ve výrobě.
- Způsob provozu a technologie procesu.
Poté se provedou potřebné výpočty. Dále je nutné vzít v úvahu další faktory, jako je průtok vzduchu, hlučnost, délka a průměr vzduchovodů a jejich ohybů, tlak v systému. Rychlost proudění vzduchu je považována za standardní, když je 2,5 – 4 m / s.
Počítá se s počtem lidí v místnosti
Požadovaný výkon ventilátoru můžete vypočítat také pomocí jiného vzorce:
Tento výpočet se provádí s ohledem na počet osob v místnosti.
- L je požadovaný výkon,
- N je počet lidí v místnosti,
- LH – norma vzduchu na osobu.
Pro obytné prostory se používá indikátor 60 m 3 / h, kde člověk odpočívá, například v ložnici, je povoleno brát 30 m 3 / h jako norma, protože ve snu je potřeba méně kyslíku.
Počet lidí jsou ti lidé, kteří jsou neustále v místnosti. Pokud k vám přijdou hosté, nemusíte kvůli tomu zvyšovat výkon ventilátoru.
Zvýšené množství vlhkosti
Vybavení koupelny se může lišit od ostatních typů větrání, protože je zde vždy vysoká vlhkost. Aby se zabránilo zkratu, musí být použita speciální verze ventilátoru odolná proti stříkající vodě. Nedovolí pronikání vlhkosti do potrubí.
Moderní trh nabízí mnoho možností pro odsávací ventilátory. Liší se výkonem, spotřebou, hlučností, velikostí a účelem. Výběrem modelu, který potřebujete, můžete sobě a svým blízkým poskytnout čerstvý vzduch.
V tomto článku vám představíme základní principy výpočtu vzduchotechnického systému a také vám řekneme, jak správně vypočítat tlakovou ztrátu a jak vybrat ventilátor pro efektivní provoz vašeho ventilačního systému.
Kapacita je dána schopností ventilačního zařízení přesunout určité množství vzduchu za jednotku času (obvykle měřeno v metrech krychlových za hodinu nebo litrech za sekundu). Tlak způsobuje pohyb vzduchu ve ventilačním systému a překonává odpor různých prvků: vzduchové potrubí, filtr, ohřívač, ventily, mřížky a všechny ostatní komponenty.
Vztah mezi výkonem a tlakem je charakteristická křivka ventilátoru. Tato křivka ukazuje různé provozní body ventilátoru při různých tlacích a průtokech. Pro zajištění jeho optimálního provozu a dosažení požadovaných parametrů výměny vzduchu je důležité vybrat zařízení se správnou charakteristikou pro konkrétní systém.
Chcete-li určit ztráty třením vzduchu ve vzduchových kanálech a vzít v úvahu odpor všech prvků, můžete použít speciální tabulky a diagramy uvedené v referenčních knihách. Pro výběr ventilátoru na základě výkonu a tlaku je nutné určit a sečíst hodnoty odporu jednotlivých komponent ventilačního systému.
Výpočet ventilátorů a vzduchovodů
Potřebujeme vypočítat systém odtahového větrání, kde je nutné zajistit odvod vzduchu ze čtyř různých místností. Ze tří místností je nutné odebrat 270 m³/hod., z posledních 150 m³/hod. Celkové množství vzduchu, které je třeba z těchto místností odstranit, je 960 m³/hod. Pro tento úkol musíme vybrat vzduchotechnický systém a ventilátor.
Nejprve je třeba nakreslit plán systému, kde budou umístěny vzduchové kanály, větrací mřížky, ventilátor a budou uvedeny všechny délky úseků mezi odpališti. Poté uvedeme množství vzduchu procházející každou částí sítě.
Systém jsme rozdělili do pěti sekcí. Stanovme odpor všech sekcí vzduchovodů. Začněme výpočet od poslední místnosti.
Parcela č. 1.
Spotřeba vzduchu je 150 m³/hod. Vhodné je vzduchové potrubí o průměru 160 mm s rychlostí vzduchu 2,07 m/s. Jak se to určilo?
Potřebujeme vědět, jakou rychlost vzduchu lze při výpočtu použít.
Řídíme se následujícím pravidlem:
Doporučená rychlost vzduchu
- Hlavní vzduchové potrubí: 6-8 m/sec
- Větev: 4,0-5,0 m/sec
- Vzduchový kanál k mřížce: 1,5-2,5 m/s
- Větrací mřížka: 1,0-2,0 m/sec
Naše sekce je poslední a to je vzduchovod k poslední mřížce. Rychlost by se měla pohybovat v rozmezí 1,5-2,5 m/s. Zvolme pro výběr rychlost 2 m/s. Známe proudění vzduchu a jeho rychlost. Nyní vybereme vzduchové potrubí pomocí tohoto vzorce, který nám pomůže určit plochu průřezu potrubí:
S= L / (3600 x V) (m²)
kde V – rychlost vzduchu (m/s); L – produktivita (m³/h); S – plocha průřezu kanálu (m²).
S=150/(3600 x 2)=0.02083 m²
Plocha průřezu našeho potrubí je 0.02083 m². Z tabulky průřezových ploch kruhového vzduchovodu zjistíme, že je pro nás vhodný vzduchovod o průměru 160 mm. Pomocí inverzního vzorce vypočítáme, že rychlost tohoto vzduchovodu bude 2,07 m/sec.
Rychlost proudění vzduchu v kanálu vypočítáme pomocí vzorce:
V = L / (3600 x S) (m/s)
kde V – rychlost vzduchu (m/s); L – produktivita (m³/h); S je plocha průřezu kanálu, kterou již bereme z tabulky jako 0,0201 (m²) pro kruhový kanál 160 mm.
Tabulka průřezů kruhových vzduchovodů
| Průměr kanálu, mm | Čistá plocha průřezu, m² |
| 100 | 0,0079 |
| 125 | 0,0123 |
| 150 | 0,0177 |
| 160 | 0,0201 |
| 200 | 0,0314 |
| 250 | 0,0491 |
| 315 | 0,0779 |
| 355 | 0,0989 |
| 400 | 0,1256 |
Pojďme najít odpor této sekce. Nejjednodušší způsob, jak to udělat, je podle níže uvedeného plánu.
Graf pro stanovení odporu přímých úseků kruhových vzduchovodů
Pomocí tohoto grafu určíme, že odpor 1 metru potrubí o průměru 160 mm je 0,3 Pa. Délka této větve kanálu je 22 metrů. Celkový odpor přímých vzduchovodů sekce č. 1 bude 6,6 Pa (0,3 Pa x 22 metrů = 6,6 Pa)
Parcela č. 2.
Vypočítáme také druhý úsek. Na něm se bude průtok vzduchu skládat již ze dvou čísel: 150 m³/hod a 270 m³/hod. Průtok vzduchu v této sekci je 420 m³/hod. Vhodný průměr 200 mm, rychlost vzduchu 3,71 m/sec. Odpor je 0,9 Pa x 19 m = 17 Pa.
Parcela č. 3.
Průtok vzduchu – 690 m³/hod (420 m³/hod + 270 m³/hod z mřížky), rychlost bude 3,90 m/s. Vhodné je vzduchové potrubí o průměru 250 mm. Odpor tohoto úseku bude 0,8 Pa x 20 m = 16 Pa.
Parcela č. 4.
Průtok – 960 m³/hod (690 m³/hod + 270 m³/hod z mřížky), rychlost vzduchu 5,43 m/sec. Vhodné je vzduchové potrubí 250 mm. Odpor bude 1,5 Pa x 15m = 22 Pa.
Parcela č. 5.
Průtok zůstává nezměněn na 960 m³/h, rychlost vzduchu je rovněž 5,43 m/s. Délka 19 m mínus délka tlumiče (1 metr), délka ventilátoru (0,35 m) a délka zpětného ventilu (0,2 m). Přidáme délku emise vzduchu na ulici 32 m. Určíme odpor 1,5 Pa x (19-1-0,35-0,2+32) = 74 Pa
Celková tlaková ztráta v přímých kruhových kanálech bude 135 Pa.
Určete tlakové ztráty v ostatních prvcích
Pro každý prvek v katalozích výrobce jsou uvedeny diagramy nebo grafy s tlakovými ztrátami. Na jejich základě můžeme určit odpor každé součástky.
- V tlumiči – 14 Pa
- V škrticích ventilech – 29 Pa
- Na VN mřížkách 250 PF – 8 Pa
- Na zpětném ventilu KOM 315 – 10 Pa
- Pět otáček (čtyři pro mřížky a jedno pro vytlačení vzduchu nahoru) – 14 Pa
Tlaková ztráta součástí systému je 75 Pa. Přidáme tlakovou ztrátu na rovných úsecích 135 Pa. Zjistíme, že potřebujeme ventilátor, který dokáže „protlačit“ odpor 210 Pa. Velmi často konstruktéři k výkonu přidávají výkonovou rezervu 20-30 % požadovaného průtoku vzduchu. Pomocí výkonových regulátorů se nastavuje provozní jmenovitý průtok vzduchu. To umožňuje snížit zatížení ventilačních zařízení a doladit systém.
Naše projektovaná kapacita je 960 m³/hod. Připočteme k tomu 20 % rezervy a dostaneme 1152 m³/h.
Vybíráme ventilátor VKMS 315 EC, který nám vyhovuje výkonem a tlakovými parametry. Tato řada má jemné nastavení výkonu v rozsahu od 0 do 100% maximálního možného výkonu, což nám vyhovuje.
