Расчет системы вентиляции: Страница не найдена — Вентиляция и воздух

Содержание

Расчет вентиляции помещений: принципы и примеры расчёта

Мечтаете, чтобы в доме был здоровый микроклимат и ни в одной комнате не пахло затхлостью и сыростью? Чтобы дом был по-настоящему комфортным, еще на стадии проектирования необходимо провести грамотный расчет вентиляции.

Если во время строительства дома упустить этот важный момент, в дальнейшем придется решать целый ряд проблем: от удаления плесени в ванной комнате до нового ремонта и установки системы воздуховодов. Согласитесь, не слишком приятно видеть на кухне на подоконнике или в углах детской комнаты рассадники черной плесени, да и заново погружаться в ремонтные работы.

В представленной нами статье собраны полезные материалы по расчету систем вентилирования, справочные таблицы. Приведены формулы, наглядные иллюстрации и реальный пример для помещений различного назначения и определенной площади, продемонстрированный в видеосюжете.

Содержание статьи:

Причины проблем с вентиляцией

При правильных расчетах и грамотном монтаже вентилирование дома осуществляется в подходящем режиме. Это означает, что воздух в жилых помещениях будет свежий, с нормальной влажностью и без неприятных запахов.

Если же наблюдается обратная картина, например, постоянная духота, в ванной комнате или другие негативные явления, то нужно проверить состояние вентиляционной системы.

Галерея изображений

Фото из

Вентиляция частного дома в стиле лофт

Вентканал в перекрытии каркасного дома

Компоненты приточной и вытяжной системы

Вентиляция в паре с кондиционированием

Вентиляционная решетка и вывод вытяжки

Вытяжной вентилятор в ванной комнате

Вентиляция подкровельного пространства

Приточная труба для подвала

Немало проблем доставляет отсутствие характерных для окон и дверей тончайших зазоров, спровоцированное установкой герметичных пластиковых конструкций. В таком случае в дом поступает слишком мало свежего воздуха, нужно позаботиться о его притоке.

Засоры и разгерметизация воздуховодов могут стать причиной серьезных проблем с удалением отработанного воздуха, который насыщен неприятными запахами, а также избыточными водяными парами.

В результате в служебных помещениях могут появиться колонии грибка, что плохо отражается на здоровье людей и может спровоцировать ряд серьезных заболеваний.

Запотевшие окна, плесень и грибок в ванной комнате, духота – все это явные признаки того, что жилые помещения вентилируются неправильно

Но бывает и так, что элементы работают прекрасно, однако описанные выше проблемы остаются нерешенными. Возможно, расчеты вентиляционной системы для конкретного дома или квартиры были проведены неправильно.

Негативно может отразиться на вентилировании помещений их переделка, перепланировка, появление пристроек, установка уже упомянутых ранее пластиковых окон и т.п. При таких существенных изменениях не помещает повторно произвести расчеты и модернизировать имеющуюся вентиляционную систему в соответствии с новыми данными.

Один из простых способов обнаружить проблемы с вентилированием – . К решетке вытяжного отверстия нужно поднести зажженную спичку или лист тонкой бумаги. Не стоит использовать для такой проверки открытый огонь, если в помещении используется газовое нагревательное оборудование.

Слишком герметичные внутренние двери могут препятствовать нормальной циркуляции воздуха по дому, рещить проблему помогут специальные решетки или отверстия

Если пламя или бумага уверенно отклоняется в сторону вытяжки, тяга имеется, если же этого не происходит или отклонение слабое, нерегулярное, проблема с отведением отработанного воздуха становится очевидной. Причиной могут быть засоры или повреждение воздуховода в результате неумелого ремонта.

Не всегда есть возможность устранить поломку, решением проблемы часто становится монтаж дополнительных средств вытяжного вентилирования. Перед их установкой также не помешает провести необходимые расчеты.

Определить наличие или отсутствие нормальной тяги в вытяжной вентиляционной системе дома можно с помощью пламени или листа тонкой бумаги

Как рассчитать воздухообмен?

Все расчеты по системам вентилирования сводятся к тому, чтобы определить объемы воздуха в помещении. В качестве такого помещения может рассматриваться как отдельная комната, так и совокупность комнат в конкретном доме или квартире.

На основании этих данных, а также сведений из нормативных документов рассчитывают основные параметры вентиляционной системы, такие как количество и сечение воздуховодов, мощность вентиляторов и т.п.

Существуют специализированные расчетные методики, позволяющие просчитать не только обновление воздушных масс в помещении, но и удаление тепловой энергии, изменение влажности, выведение загрязнений и т.п. Подобные расчеты выполняются обычно для зданий промышленного, социального или какого-либо специализированного назначения.

Если есть необходимость или желание выполнить настолько подробные расчеты, лучше всего обратиться к инженеру, изучившему подобные методики.

Для самостоятельных расчетов по жилым помещениям используют следующие варианты:

  • по кратностям;
  • по санитарно-гигиеническим нормам;
  • по площади.

Все эти методики относительно просты, уяснив их суть, даже неспециалист может просчитать основные параметры своей вентиляционной системы. Проще всего воспользоваться расчетами по площади. За основу принимается следующая норма: каждый час в дом должно поступать по три кубических метра свежего воздуха на каждый квадратный метр площади.

Количество людей, которые постоянно проживают в доме, при этом не учитывается.

Вентиляционная система в жилых зданиях устраивается таким образом, чтобы воздух поступал через спальню и гостиную, а удалялся из кухни и санузла

Расчет по санитарно-гигиеническим нормативам тоже относительно несложен. В этом случае для вычислений используют не площадь, а данные о количестве постоянных и временных жильцов.

Для каждого постоянно проживающего необходимо обеспечить приток свежего воздуха в количестве 60 кубических метров в час. Если в помещении регулярно присутствуют временные посетители, то на каждого такого человека нужно прибавить еще по 20 кубических метров в час.

Несколько сложнее производится расчет по кратности воздухообмена. При его выполнении учитывается назначение каждой отдельной комнаты и нормативы по кратности воздухообмена для каждой из них.

Кратностью воздухообмена называют коэффициент, отражающий количество полной замены отработанного воздуха в помещении в течение одного часа. Соответствующие сведения содержатся в специальной нормативной таблице (

СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, прил. 4).

С помощью этой таблицы выполняют расчет вентиляции дома по кратностям. Соответствующие коэффициенты отражают кратность воздухообмена за единицу времени в зависимости от назначения помещения

Рассчитать количество воздуха, которое должно быть обновлено в течение часа, можно по формуле:

L=N*V,

Где:

  • N – кратность воздухообмена за час, взятая из таблицы;
  • V – объём помещения, куб.м.

Объем каждого помещения вычислить очень просто, для этого нужно умножить площадь комнаты на ее высоту. Затем для каждого помещения рассчитывают объем воздухообмена в час по приведенной выше формуле.

Показатель L для каждой комнаты суммируется, итоговое значение позволяет составить представление о том, сколько именно свежего воздуха должно поступать в помещение за единицу времени.

Разумеется, через должно удаляться точно такое же количество отработанного воздуха. В одной и той же комнате не устанавливают и приточную, и вытяжную вентиляцию. Обычно приток воздуха осуществляется через “чистые” помещения: спальню, детскую, гостиную, кабинет и т.п.

Вытяжную вентиляцию в ванной комнате или санузле устанавливают в верхней части стены, встроенный вентилятор работает в автоматическом режиме

Удаляют же воздух из комнат служебного назначения: санузла, ванной, кухни и т.п. Это разумно, поскольку неприятные запахи, характерные для этих помещений, не распространяются по жилищу, а сразу же выводятся наружу, что делает проживание в доме более комфортным.

Поэтому при расчетах берут норматив только для приточной или только для вытяжной вентиляции, как это отражено в нормативной таблице.

Если воздух не нужно подавать в конкретное помещение или удалять из него, в соответствующей графе стоит прочерк. Для некоторых помещений указано минимальное значение кратности воздухообмена. Если расчетная величина оказалась ниже минимальной, следует использовать для расчетов табличную величину.

Если проблемы с вентиляцией обнаружились уже после того, как ремонт в доме был проведен, можно установить приточные и вытяжные клапаны в стене

Разумеется, в доме могут найтись помещения, назначение которых в таблице не отображено. В таких случаях используют нормативы, принятые для жилых помещений, т.е. 3 куб.м на каждый квадратный метр комнаты. Нужно просто умножить площадь комнаты на 3, полученное значение принять за нормативную кратность воздухообмена.

Все значения кратности воздухообмена L следует округлить в сторону увеличения, чтобы они были кратными пяти. Теперь нужно посчитать сумму кратности воздухообмена L для помещений, через которые осуществляется приток воздуха. Отдельно суммируют кратность воздухообмена L тех комнат, из которых производится отведение отработанного воздуха.

Если результат вычислений не отвечает санитарным требованиям, производится установка ,бризера или , модернизируется существующая система или выполняется ее чистка.

Холодный наружный воздух может отрицательно сказаться на качестве отопления в доме, для таких ситуаций используют вентиляционные устройства с рекуператором

Затем следует сравнить эти два показателя. Если L по притоку оказался выше, чем L по вытяжке, то нужно увеличить показатели для тех комнат, по которым при расчетах использовались минимальные значения.

Примеры расчетов объема воздухообмена

Чтобы провести расчет для по кратностям, для начала нужно составить список всех помещений в доме, записать их площадь и высоту потолков.

Например, в гипотетическом доме имеются следующие помещения:

  • Спальня – 27 кв.м.;
  • Гостиная – 38 кв.м.;
  • Кабинет – 18 кв.м.;
  • Детская – 12 кв.м.;
  • Кухня – 20 кв.м.;
  • Санузел – 3 кв.м.;
  • Ванная – 4 кв.м.;
  • Коридор – 8 кв.м.

Учитывая, что высота потолка во всех помещениях составляет три метра, вычисляем соответствующие объемы воздуха:

  • Спальня – 81 куб.м.;
  • Гостиная – 114 куб.м.;
  • Кабинет – 54 куб.м.;
  • Детская – 36 куб.м.;
  • Кухня – 60 куб.м.;
  • Санузел – 9 куб.м.;
  • Ванная – 12 куб.м.;
  • Коридор – 24 куб.м.

Теперь, используя приведенную выше таблицу, нужно произвести расчёты вентиляции помещения с учетом кратности воздухообмена, увеличив каждый показатель до значения, кратного пяти:

  • Спальня – 81 куб.м.*1 = 85 куб.м.;
  • Гостиная – 38 кв.м.*3 = 115 куб.м.;
  • Кабинет – 54 куб.м.*1 = 55 куб.м.;
  • Детская – 36 куб.м.*1 = 40 куб.м.;
  • Кухня – 60 куб.м. – не менее 90 куб.м.;
  • Санузел – 9 куб.м. не менее 50 куб.м;
  • Ванная – 12 куб.м. не менее 25 куб.м.

Сведения о нормативах для коридора в таблице отсутствуют, поэтому в расчете данные по этому небольшому помещению не учтены. Для гостиной выполнен расчет по площади с учетом норматива три куб. метра на каждый метр площади.

Правильно организованная система вентиляции обеспечит достаточный воздухообмен в гостиной. При проектировании обязательно следует учитывать требования и нормы СНиПов

Теперь нужно отдельно суммировать сведения по помещениям, в которых осуществляется приток воздуха, и отдельно — комнаты, где установлены вытяжные вентиляционные устройства.

Объем воздухообмена по притоку:

  • Спальня – 81 куб.м.*1 = 85 куб.м/ч.;
  • Гостиная – 38 кв.м.*3 = 115 куб.м/ч;
  • Кабинет – 54 куб.м.*1 = 55 куб.м/ч;
  • Детская – 36 куб.м.*1 = 40 куб.м/ч;

Всего: 295 куб.м\ч.

Объем воздухообмена по вытяжке:

  • Кухня – 60 куб.м. — не менее 90 куб.м/ч;
  • Санузел – 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная – 12 куб.м. — не менее 25 куб.м/ч.

Всего: 165 куб.м/ч.

Теперь следует сравнить полученные суммы. Очевидно, что необходимый приток превышает вытяжку на 130 куб.м/ч (295 куб.м/ч-165 куб.м/ч).

Чтобы устранить эту разницу, нужно увеличить объемы воздухообмена по вытяжке, например, увеличив показатели по кухне. На практике это проводится, например, заменой воздуховодов на каналы бóльшего сечения.

Правила расчета площади воздушных каналов для замены или модернизации системы вентилирования . Советуем ознакомиться с полезным материалом.

После правок результаты расчета будут выглядеть следующим образом:

Объем воздухообмена по притоку:

  • Спальня – 81 куб.м.*1 = 85 куб.м/ч.;
  • Гостиная – 38 кв.м.*3 = 115 куб.м/ч;
  • Кабинет – 54 куб.м.*1 = 55 куб.м/ч;
  • Детская – 36 куб.м.*1 = 40 куб.м/ч;

Всего: 295 куб.м\ч.

Объем воздухообмена по вытяжке:

  • Кухня – 60 куб.м. — 220 куб.м/ч;
  • Санузел – 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная – 12 куб.м. — не менее 25 куб.м/ч.

Всего: 295 куб.м/ч.

Объемы по притоку и вытяжке равны, что соответствует требованиям при расчетах воздухообмена по кратностям.

Расчет вентиляционной системы для кухни также чрезвычайно важен. Особенно, если там используется газовое оборудование для приготовления пищи

Расчет воздухообмена в соответствии с санитарными нормами выполнить значительно проще. Допустим, что в доме, рассмотренном выше, постоянно проживают два человека и еще двое пребывают в помещении нерегулярно.

Расчет выполняется отдельно для каждого помещения в соответствии с нормой 60 куб.м\чел для постоянных жильцов и 20 куб.м\час для временных посетителей:

  • Спальня – 2 чел*60 = 120 куб.м\час;
  • Кабинет – 1 чел.*60 = 60 куб.м\час;
  • Гостиная 2 чел*60 + 2 чел*20 = 160 куб.м\час;
  • Детская 1 чел.*60 = 60 куб.м\час.

Всего по притоку — 400 куб.м\час.

Для количества постоянных и временных обитателей дома не существует каких-то строгих правил, эти цифры определяются исходя из реальной ситуации и здравого смысла.

Достаточный объем воздуха, своевременно поступающий в ванную комнату, и также своевременная эвакуация отработанного позволяет предотвратить образование затхлого воздуха и появление плесневелых грибов

Вытяжку рассчитывают по нормам, изложенным в таблице, приведенной выше, и увеличивают до суммарного показателя по притоку:

  • Кухня – 60 куб.м. — 300 куб.м/ч;
  • Санузел – 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная – 12 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч.

Всего по вытяжке: 400 куб.м/ч.

Увеличен воздухообмен для кухни и ванной комнаты. Недостаточный объем по вытяжке можно разделить между всеми помещениями, в которых установлена . Или увеличить этот показатель только для одного помещения, как это было сделано при расчете по кратностям.

В соответствии с санитарными нормами воздухообмен рассчитывают подобным образом. Допустим, площадь дома составляет 130 кв.м. Тогда воздухообмен по притоку должен составлять 130 кв.м*3 куб.м\час = 390 куб.м\час.

Остается распределить этот объем на помещения по вытяжке, например, таким образом:

  • Кухня – 60 куб.м. — 290 куб.м/ч;
  • Санузел – 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная – 12 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч.

Всего по вытяжке: 390 куб.м/ч.

Баланс воздухообмена — один из основных показателей при проектировании вентиляционных систем. Дальнейшие расчеты выполняются на основе этих сведений.

Как подобрать сечение воздуховода?

Система вентилирования, как известно, может быть канальной или бесканальной. В первом случае нужно правильно подобрать сечение каналов. Если принято решение устанавливать конструкции с прямоугольным сечением, то соотношение его длины и ширины должно приближаться к 3:1.

Длина и ширина сечения канальных воздуховодов с прямоугольной конфигурацией должны соотноситься как три к одному, чтобы уменьшить количество шума

Стандартная по основному вентканалу должна составлять около пяти метров в секунду, а на ответвлениях — до трех метров в секунду. Это обеспечит работу системы с минимальным количеством шума. Скорость движения воздуха во многом зависит от площади сечения воздуховода.

Чтобы подобрать размеры конструкции, можно использовать специальные расчетные таблицы. В такой таблице нужно выбрать слева объем воздухообмена, например, 400 куб.м\ч, а сверху выбрать значение скорости — пять метров в секунду.

Затем нужно найти пересечение горизонтальной линии по воздухообмену с вертикальной линией по скорости.

С помощью этой диаграммы вычисляют сечение воздуховодов для канальной вентиляционной системы. Скорость движения в магистральном канале не должна превышать 5 м/сек

От этого места пересечения проводят линию вниз до кривой, по которой можно определить подходящее сечение. Для прямоугольного воздуховода это будет значение площади, а для круглого – диаметр в миллиметрах. Сначала делают расчеты для магистрального воздуховода, а затем – для ответвлений.

Таким образом расчеты делают, если в доме планируется только один вытяжной канал. Если же предполагается установить несколько вытяжных каналов, то общий объем воздуховода по вытяжке нужно разделить на количество каналов, а затем провести расчеты по изложенному принципу.

Эта таблица позволяет подобрать сечение воздуховода для канальной вентиляции с учетом объемов и скорости перемещения воздушных масс

Кроме того, существуют специализированные калькуляционные программы, с помощью которых можно выполнить подобные расчеты. Для квартир и жилых домов такие программы могут быть даже удобнее, поскольку дают более точный результат.

На нормальный воздухообмен оказывает влияние такое явление как обратная тяга, со спецификой которой и способами борьбы с ней ознакомит .

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. Полезные сведения по принципам работы системы вентилирования:

Ролик #2. Вместе с отработанным воздухом жилище покидает и тепло. Здесь наглядно продемонстрированы расчеты тепловых потерь, связанных с работой системы вентиляции:

Правильный расчет вентиляции — основа ее благополучного функционирования и залог благоприятного микроклимата в доме или квартире. Знание основных параметров, на которых базируются такие вычисления, позволит не только правильно спроектировать систему вентилирования во время строительства, но и откорректировать ее состояние, если обстоятельства изменятся.

Хотите поделиться собственным опытом в расчете и сооружении вентиляции? Возникли вопросы в ходе ознакомления с информацией? Нашли недоработки в тексте? Пишите, пожалуйста, комментарии в блоке, находящимся под текстом статьи.

Основные правила расчета систем естественной и вытяжной системы вентиляции помещения

Главная | Основные правила расчета систем естественной и вытяжной системы вентиляции помещения

Жилое, складское, торговое, производственное и любое другое помещение нуждается в естественной или принудительной вентиляции, параметры которой должны соответствовать требованиям безопасности и технологической целесообразности. От того, насколько точно будет проведен расчет систем естественной вентиляции или системы принудительного воздухообмена, зависит комфорт  проживающих или работающих в помещении людей и наличие условий для хранения товаров или работы оборудования. При этом недопустим и недостаток воздухообмена что приводит к накоплению углекислого газа и влаги, так и его переизбыток. В последнем случае — это активное движение воздушных масс в помещении, повышенные расходы на установку и содержание вентиляции, а также другие вредные последствия. Поэтому любой проект требует грамотный расчет систем вентиляции с учетом всех действующих факторов. Для полного расчета необходимы специальные знания и навыки, но краткие, наиболее основные моменты расчета систем вентиляции помещения мы рассмотрим ниже.

Основные правила расчета естественной вентиляции

Естественная вентиляция наиболее часто используется в жилых помещениях, при канальной системе воздухообмена – системы воздуховодов проложенных в стенах и перекрытиях здания. В самом простом случае (и наименее эффективном) возможна и бесканальная система вентиляции с воздухообменом через имеющиеся не плотности – дверные и оконные проемы, поры стен и т. д. Но в этом случае невозможно выполнение расчета систем вентиляции из-за неконтролируемости процесса, сложности или невозможности определения исходных данных, которые к тому же постоянно меняются. Недостатками бесканального воздухообмена являются большие потери тепла, малая эффективность и невозможность использования в некоторых типах помещений.

Принцип действия естественной вентиляции основан на физическом свойстве воздуха подниматься вверх при нагреве. Благодаря этому отработанный нагретый воздух поднимается вверх по вентиляционным каналам и выводится через выводы на крыше здания. При невозможности обеспечения необходимого воздухообмена с помощью естественной вентиляции или наличия каких либо ограничений в её работе (неправильная планировка, старое здание и т. д.) здание переоборудуется на принудительную систему воздухообмена.

Основные формулы расчета

Потребная величина воздушного обмена является основным параметром, на основании которого и производятся расчеты систем вентиляции. Для её определения используется две формулы – расчета по количеству людей и по площади помещения определяемые в кубометрах в час. Специалисты производят расчет систем вентиляции производственного помещения, как и любых других помещений ориентируясь на требования Строительных норм и правил — СНиП 41-01-2003 или МГСН 3.01.01.

Важно! При расчетах специалисты чаще применяют требования СНиП 41-01-2003 как наиболее жесткие и соответствующие интересам заказчика.

Для расчета производительности системы вентиляции по количеству людей применяется следующая формула:

L=Lnorm x N

Где:

L – потребная производительность вентиляции в м3/ч
Lnorm– нормированный показатель расхода воздуха на одного человека согласно СНиП 41-01-2003. Составляет 60 м3/ч
N – количество человек длительное время пребывающих в данном помещении.

Следующая формула – это расчет системы местной вентиляции по кратности. Воздух в помещении, где находятся люди, должен полностью обновляться не менее одного раза в час.  Производительность системы вентиляции должна соответствовать этому требованию, т. е. быть не менее значения определяемого по указанной ниже формуле расчета по кратности.

L= nxSxH

Где:

L – потребная производительность вентиляции в м3/ч;
n – кратность воздухообмена предусмотренная нормативными требованиями. Для жилых помещение это число составляет 1-2, для офисов – 2-3;
S – площадь помещения в м2;
H – высота помещения  в м.

Полученные оба значения L, по количеству людей и по кратности, сравниваются и из них выбирается большее. Окончательный расчет систем вентиляции и кондиционирования намного более сложен и требует учета многих других факторов – работающих приборов, положения помещения относительно сторон света и мн. другое. Но эти расчеты уже следует доверить специалистам.

Когда необходима принудительная вентиляция

Принято, что система принудительной вентиляции необходима для помещений площадью более 100 м2. Она используется практически во всех промышленных и торговых помещениях, а также в офисах,  складах и других нежилых помещениях. Для жилых помещений необходимость в проектировании и расчете системы вентиляции возникает при большом метраже или наличии факторов препятствующих естественной вентиляции успешно справляться с поставленной задачей.

Одним из традиционно сложных помещений является кухня, где мощность вытяжки должна соответствовать типу плиты. Приведём некоторые правила проектирования:

  • При установке на кухне электроплиты или двухкомфорочной газовой плиты мощность вытяжки в помещении должна быть не менее 60 м3/ч.
  • При установке 4-комфорочной газовой плиты – не менее 90 м3/ч.
  • Для совмещенного санузла мощность вытяжки должна быть не менее 50 м3/ч, для раздельного – 25 м3/ч.
  • Для совмещенного санузла с ширмой рекомендуется использовать два вытяжных вентилятора меньшей мощности вместо одного большого.

В таком санузле лучше установить два вытяжных вентилятора меньшей мощности, чем один большей, так как ширма является препятствием на пути воздушных масс.

Приточная вентиляция

При расчете систем вентиляции и аспирации большое внимание приточной вентиляции. Обычно она устанавливается в тех случаях, когда мощность вытяжки слишком велика, имеющиеся неплотности не справляются с доступом потребного количества воздуха и возможно возникновение сквозняков и потерь тепла. Приточная вентиляция необходима и в закрытых помещениях, при незначительном или полном отсутствии доступа воздуха извне.

В жилых помещениях (квартирах, коттеджах, частных домах) приточная вентиляция может обеспечить двукратный воздухообмен. При проектировании очень важно правильно разместить оборудование и обеспечить направление потоков воздуха в нужном направлении, Также необходимо обеспечить равновесие между входящими и выходящими воздушными потоками – приточной и вытяжной вентиляцией.

Аэродинамический расчет и противодымная вентиляция

Данный расчет проводится для систем принудительного воздухообмена в зданиях с большим количеством помещений, при невозможности использования естественной вентиляции. Используется он при проектировании больниц, учебных заведений, офисов, предприятий торговли и общепита – там, где находится большое количество людей и особо важно правильно распределить направление потоков воздуха.

Роль противодымной вентиляции – блокировка и ограничение распространения дыма и газа при возгорании по другим помещениям по системам воздуховодов. Устанавливается она, как правило, в промышленных зданиях, офисных и торговых центрах – местах с большим количеством людей и повышенной опасностью воспламенения. Данная система эффективна при начальных стадиях возгорания, упрощает проведение эвакуации людей и материальных ценностей, помогает в локализации и устранении пожара.

Сделать заказ

Расчет системы вентиляции и охлаждения для майнинговых ферм


Содержание

  Ранее мы писали статью по теме: вентиляция и система охлаждения для майнинга, а вернее об их необходимости. Если Вы еще не знакомы с информацией о том, зачем вообще нужна вентиляция и кондиционирование для майнинг фермы, какое именно оборудование подойдет для такого помещения, то Вам лучше начать с нее.
 

  Биткойны называют валютой будущего. Популярность криптовалюты стабильно растет. Технологии майнинга развиваются в нарастающей прогрессии, организация ферм со специализированным hardware, «железом», (н-р, типа ASIC) для последующей добычи bitcoin принимает глобальные масштабы. Эффективность добывания криптовалюты зависит не только от курса USD/BTC, но и от энергопотребления работающего оборудования – видеокарт, источников питания, серверов, вентиляции и т. д. Меньше энергопотребление – больше прибыль. 

 

Система вентиляции и кондиционирования – как избежать перегрева видеокарт

  Майнингом пробуют заниматься и аматоры на нескольких домашних компьютерах, пока счет за электричество позволит.  И группы энтузиастов-единомышленников на сторонних серверах, и создатели дата-центров, или инвесторы в промышленные майнинговые фермы. Так как эта статья посвящена именно Вам, ребята, мы расскажем, как охлаждать майнинг ферму правильно.
 


Главные задачи, решаемые климатической системой при работе майнеров:

  • отвод тепла от работающей аппаратуры, 
  • удаление излишков тепла из помещения, 
  • обеспечение необходимой чистоты и уровня влажности воздуха, 
  • мониторинг состояния и режимов работы шахты.

Мы хотим проконсультировать Вас


  В интернете есть неприглядный пример, как для аматорской фермы в закрытом помещении устанавливался кондиционер с маленькой мощностью. Жара сохранялась, кондиционер не справлялся, счетчик электричества зашкаливал, и видеокарты скоро выходили из строя.  Приходим к понимаю, что для разных мощностей оборудования нужен профессиональный расчет системы вентиляции и кондиционирования с учетом теплопоступлений и возможностью контроля производительности. 

 

  Необходимо также рассчитать энергозатраты на работу системы кондиционирования и вентиляции, с учетом возможности использования холодного наружного воздуха, например, в холодное время года или в условиях северных широт или в горах. Ведь холодный климат позволят значительно экономить на охлаждении.

 
 

Расчет системы охлаждения для майнинга

  Расчет системы вентиляции и кондиционирования для видеокарт производится с учетом объема помещения и мощности имеющегося, и планируемого к установке при расширении мощностей, оборудования. 


  В основе ориентировочного расчета системы охлаждения принимается  формула: 


Q = V * ρ * Ср * ΔT, Вт

  • где Q тепловая мощность, теплопоступления от работающего оборудования;
  • V — расход воздуха от вентиляционной установки, м3/час;
  • ρ = 1,2 кг/м3 — плотность воздуха;
  • Ср = 1005 Вт/м3*К — теплоемкость воздуха;
  • ΔT — разница температур комнатного и приточного воздуха.


  То есть, подача свежего воздуха и вытяжка для майнинга должны обеспечить полноценный отвод тепла от всех работающих блоков (видеокарт) в стойках фермы (шахты) и поддержание допустимой рабочей температуры в помещении с оборудованием. 


  Учтем также, что летом и зимой мощность систем вентиляции и кондиционирования существенно отличаются. 
 

Расчет системы для зимнего периода

  Зимой наружный воздух должен подаваться в помещение подогретым до плюсовой температуры, что возможно благодаря рециркуляции и подогреву части холодного наружного воздуха выходящим горячим в вентиляционной установке – подогрев его не требуется. Входящий воздух может иметь даже 0 градусов при большом минусе снаружи.


  Необходимый расход воздуха для удаления излишков тепла зимой определяется по формуле:  


Vзима = Q * 3600 / (Cp * 1,2 *ΔT), м3 

 

  • где Q – суммарные теплопоступления, ориентировочно принимаются равными потребляемой мощности майнеров, Вт;
  • Ср = 1005 Вт/м3*К — теплоемкость воздуха;
  • ΔT  – разница температур на выходе и на входе, например, каждый процессор ASIC может нагреть воздух от 0 до 45-50 градусов. 

  По величине необходимого расхода подбирается производительность вентиляционной установки.
 

 

Расчет системы для летнего периода

  Охлаждение ферм для майнинга летом, а именно расчет, производится по аналогичной формуле. Но за счет того, что воздух на подаче более теплый, например +20 °С,  потребуется бóльшая продуктивность оборудования для достижения необходимого предела +30 °С в помещении для удаления всех теплопоступлений.
 

Vлето = Q * 3600 / (Cp * 1,2 *ΔT), м3/ч,

  • где ΔT  – разница температур на выходе и на входе, например, (55 -20) градусов. 

  А для дополнительного охлаждения от + 30 °С до +20 °С на входе для нормальной работы оборудования  потребуется мощность по холоду кондиционера равная:

  • Qх = Vлето * Cp * ΔT * 1,2 / 3600, Вт,
  • где ΔT = (30-20)°С.


Что нужно учитывать при проектировании вентиляции и кондиционирования
  • Расчет системы вентиляции и кондиционирования для майнинга должен учитывать сезонные колебания разности наружной и внутренней температур воздуха, что влечет колебание энергонагрузки.
  • При расчете приточно-вытяжной вентиляции учитываются потери давления воздуха в длинных каналах, местные сопротивления и рассеивание через диффузоры или направляющие жалюзи.
  • Практически каждые 3-5 минут должна происходить полная смена воздуха в помещении на свежий. 
  • Температура видеокарты в работающем состоянии может достигать +80…+90 °C. Рабочий режим в помещении летом может достигать +30 °C. 
  • Разогретый воздух поднимается вверх под потолок, снизу он замещается  холодным воздухом. 
  • При проектировании вентиляции необходимо предусмотреть резервное питание, поскольку не допускается при перепадах или пропадании энергоснабжения прекращение работы комп’ютерного оборудования и системы охлаждения.
  • Автоматическое поддержание температурных параметров – наиболее экономически выгодный вариант для максимально производительной работы. Инверторное регулирование производительности компрессоров обеспечит снижение энергопотребления  кондиционеров.

Итоги

  Майнинг-фермы –энергозатратное предприятие. Даже небольшая домашняя вычислительная ферма из 6 видеокарт по 150Вт/ч потребит до 900 кВт электроэнергии. Это не считая затрат на вентиляцию. Но, чем больше мощность «железа», тем больше возможности роста вознаграждения. А без качественной вентиляции Ваши устройства  быстро выходят из строя, что моментально приводит к потере прибыли. Поэтому вентиляция помещения майнинг – ферм является неотъемлемой составляющей успеха шахт для добычи криптовалюты.

  Правильные формулы = правильные расчеты и знания!
 

Читаем дальше:

Как выполнить расчет вентиляции помещения?

Точность расчета вентилирования помещения. Расчет естественной вентиляции по формуле

Какие неприятности может сулить плохая вентиляция в помещении? Кроме явного дискомфорта и ухудшения самочувствия людей, часто и подолгу находящихся в помещениях с некачественным воздухообменом, такая ситуация приводит еще и к порче отделки помещений. Может появляться грибок при постоянно повышенной влажности, рассыхаться деревянное напольное покрытие при недостатке влажности и завышенной температуре воздуха в помещении и т. д. Необходимость создания эффективного вентилирования в здании (как жилого, так и производственного типа) очевидна, и очень важно правильно произвести расчеты при проектировании системы.
Этот обзор поможет понять, какие именно расчеты необходимы для того, чтобы организовать малозатратную и эффективную вентиляцию в помещении.

Кратко о типах и назначении различных систем

Различают два основных типа вентилирования по способу побуждения движения воздуха:

  • Естественное, когда приток воздуха извне обеспечивается наличием естественных щелей в проемах дверей и окон здания или их открыванием для проветривания;
  • Принудительное, когда приток свежего воздуха и кратность воздухообмена в помещении обеспечивают приточные клапаны, вытяжные вентиляторы и в некоторых случаях наличие воздуховодов.

Кроме того, чтобы произвести расчет систем вентиляции помещения необходимо также определиться, какой тип вентилирования подойдет помещению в зависимости от своего назначения (приточная, вытяжная или смешанная), зоны обслуживания (местное или общеобменное вентилирование) и способа исполнения (канальная или бесканальная система вентилирования).

О необходимости проведения точных расчетов

Конечно, некачественный воздухообмен можно определить и при наличии косвенных признаков, таких, как появление конденсата или неприятного затхлого запаха в помещении, однако выполнив расчет вентиляции помещения, получаем еще и знания о том, какого типа система нужна, какой мощности оборудование понадобится, как именно выполнять разводку воздуховодов и т. д.
Ошибки при проектировании и расчетах приводят к тому, что в результате система вентиляции помещения работает неэффективно, требует больше ресурсов, чем должна бы, и как следствие увеличивает расходы. Иногда неточные расчеты приводят к тому, что система попросту не способна обеспечить надлежащее вентилирование вследствие нехватки мощности оборудования или неправильно учтенного давления системы в работающем режиме. Именно точность расчетов может гарантировать хорошую производительность системы.

Расчет естественной вентиляции

Самопроизвольная естественная вентиляция, при которой приток воздуха извне и его удаление из помещения обеспечиваются через щели и проемы без искусственно созданных разницы температур, давления и скорости ветра, нами не рассматривается.
При проектировании организованной естественной вентиляции, которая имеет такой же принцип действия (построена на разнице температур, давления и скорости воздухопотока), крайне важно провести точный расчет естественной вентиляции, чтобы система работала продуктивно. Указанные параметры, а также регулировка подачи воздуха определяют подтип системы:

  • ярусная естественная вентиляция;
  • гравитационная естественная вентиляция;
  • аэрация.


Циркуляция воздуха в помещении напрямую будет зависеть от точности проведенных расчетов. Чтобы понять, сколько именно вентиляционных отверстий необходимо установить, какой они должны быть площади, и на какой высоте расположены, нужно измерять циркуляцию. Для естественной вентиляции норму этого показателя определяет значение 1 м³/час.
При этом необходимо учитывать, что малая скорость воздухопотока требует большого сечения каналов, а значит, для естественной вентиляции необходимо устанавливать воздуховоды большого сечения. Для сравнения можно представить расчет вытяжной вентиляции помещения, где прохождение воздухопотока равно 3-5 м³/час и сечения каналов 160*200 вполне достаточно, тогда как при естественной вентиляции (1 м³/час), каналы должны иметь сечение 250*400.
В соответствии с регламентами СНиП 41-01-2003 норма расхода воздуха на человека в час составляет 60м³, а это значит, что требуемую производительность вентиляции можно рассчитать с учетом количества людей и скорости обновления воздуха в помещении. При недостаточной кратности, рассчитывают производительность с учетом площади и высоты помещения, ориентируясь на норму того же СНиП 41-01-2003.

Определение потребности в принудительном вентилировании

В случае, когда естественная вентиляция не может обеспечить приток свежего воздуха извне в нужном количестве, потребуется принудительное вентилирование, расчет вытяжной и расчет приточной вентиляции помещения. Расчет вытяжной и приточной вентиляции делают для того, чтобы определить мощность необходимого оборудования (вентилятора и вытяжки), которое будет нагнетать свежий воздух в помещение и усиливать вывод отработанного воздуха из помещения, обеспечивая тем самым достаточную его циркуляцию.
Для осуществления оптимальных расчетов приточно-вытяжного типа вентилирования, необходимо учитывать совпадения показателей. Другими словами, приточно-вытяжной тип вентиляции рассчитывают, беря во внимание равновесие между нагнетаемым воздухом в помещение и воздухом, выводимым из помещения.
Правильный и точный расчет вентилирования помещений обеспечит производительность системы и комфортное самочувствие людей, которые проводят в этих помещениях много времени.

формулы и пример расчёта приточно-вытяжной системы


принципы и примеры расчёта для помещений

Мечтаете, чтобы в доме был здоровый микроклимат и ни в одной комнате не пахло затхлостью и сыростью? Чтобы дом был по-настоящему комфортным, еще на стадии проектирования необходимо провести грамотный расчет вентиляции.

Если во время строительства дома упустить этот важный момент, в дальнейшем придется решать целый ряд проблем: от удаления плесени в ванной комнате до нового ремонта и установки системы воздуховодов. Согласитесь, не слишком приятно видеть на кухне на подоконнике или в углах детской комнаты рассадники черной плесени, или заново погружаться в ремонтные работы.

Хотите самостоятельно рассчитать вентиляционную систему, начиная от диаметров воздуховодов и заканчивая их протяженностью для всех помещений дома, но не знаете, как это сделать правильно? Мы поможем вам в этом — в статье собраны полезные материалы по расчету, включая формулы и реальный пример для помещений различного назначения и определенной площади.

Также подобраны таблицы из справочников, соответствующие нормативам, наглядные фото и видеосюжеты, в которых продемонстрирован пример выполнения самостоятельного подсчета вентсистемы согласно нормативам.

Содержание статьи:

Причины проблем с вентиляцией

При правильных расчетах и грамотном монтаже вентилирование дома осуществляется в подходящем режиме. Это означает, что воздух в жилых помещениях будет свежий, с нормальной влажностью и без неприятных запахов.

Если же наблюдается обратная картина, например, постоянная духота, плесень и грибок в ванной комнате или другие негативные явления, то нужно проверить состояние вентиляционной системы.

Запотевшие окна, плесень и грибок в ванной комнате, духота — все это явные признаки того, что жилые помещения вентилируются неправильно

Немало проблем доставляет отсутствие микрощелей, спровоцированное установкой герметичных пластиковых окон. В таком случае в дом поступает слишком мало свежего воздуха, нужно позаботиться о его притоке.

Засоры и разгерметизация воздуховодов могут стать причиной серьезных проблем с удалением отработанного воздуха, который насыщен неприятными запахами, а также избыточными водяными парами.

В результате в служебных помещениях может появиться плесень и грибок, что плохо отражается на здоровье людей и может спровоцировать ряд серьезных заболеваний.

Но бывает и так, что элементы вентиляционной системы работают прекрасно, однако описанные выше проблемы остаются нерешенными. Возможно, расчеты вентиляционной системы для конкретного дома или квартиры были проведены неправильно.

Негативно может отразиться на вентилировании помещений их переделка, перепланировка, появление пристроек, установка уже упомянутых ранее пластиковых окон и т.п.

При таких существенных изменениях не помещает повторно произвести расчеты и модернизировать имеющуюся вентиляционную систему в соответствии с новыми данными.

Один из простых способов обнаружить проблемы с вентилированием — проверка наличия тяги. К решетке вытяжного отверстия нужно поднести зажженную спичку или лист тонкой бумаги.

Не стоит использовать для такой проверки открытый огонь, если в помещении используется газовое нагревательное оборудование.

Слишком герметичные внутренние двери могут препятствовать нормальной циркуляции воздуха по дому, рещить проблему помогут специальные решетки или отверстия

Если пламя или бумага уверенно отклоняется в сторону вытяжки, тяга имеется, если же этого не происходит или отклонение слабое, нерегулярное, проблема с отведением отработанного воздуха становится очевидной.

Причиной могут быть засоры или повреждение воздуховода в результате неумелого ремонта.

Не всегда есть возможность устранить поломку, решением проблемы часто становится монтаж дополнительных средств вытяжного вентилирования. Перед их установкой также не помешает провести необходимые расчеты.

Определить наличие или отсутствие нормальной тяги в вытяжной вентиляционной системе дома можно с помощью пламени или листа тонкой бумаги

Как рассчитать воздухообмен?

Все расчеты по системам вентилирования сводятся к тому, чтобы определить объемы воздуха в помещении. В качестве такого помещения может рассматриваться как отдельная комната, так и совокупность комнат в конкретном доме или квартире.

На основании этих данных, а также сведений из нормативных документов рассчитывают основные параметры вентиляционной системы, такие как сечение и количество воздуховодов, мощность вентиляторов и т.п.

Существуют специализированные расчетные методики, позволяющие просчитать не только обновление воздушных масс в помещении, но и удаление тепловой энергии, изменение влажности, выведение загрязнений и т.п.

Подобные расчеты выполняются обычно для зданий промышленного, социального или какого-либо специализированного назначения.

Если есть необходимость или желание выполнить настолько подробные расчеты, лучше всего обратиться к инженеру, изучившему подобные методики. Для самостоятельных расчетов по жилым помещениям используют следующие варианты:

  • по кратностям;
  • по санитарно-гигиеническим нормам;
  • по площади.

Все эти методики относительно просты, уяснив их суть, даже неспециалист может просчитать основные параметры своей вентиляционной системы.

Проще всего воспользоваться расчетами по площади. За основу принимается следующая норма: каждый час в дом должно поступать по три кубических метра свежего воздуха на каждый квадратный метр площади.

Количество людей, которые постоянно проживают в доме, при этом не учитывается.

Вентиляционная система в жилых зданиях устраивается таким образом, чтобы воздух поступал через спальню и гостиную, а удалялся из кухни и санузла

Расчет по санитарно-гигиеническим нормативам тоже относительно несложен. В этом случае для вычислений используют не площадь, а данные о количестве постоянных и временных жильцов.

Для каждого постоянно проживающего необходимо обеспечить приток свежего воздуха в количестве 60 кубических метров в час.

Если в помещении регулярно присутствуют временные посетители, то на каждого такого человека нужно прибавить еще по 20 кубических метров в час.

Расчет по кратностям несколько сложнее. При его выполнении учитывается назначение каждой отдельной комнаты и нормативы по кратности воздухообмена для каждой из них.

Кратностью воздухообмена называют коэффициент, отражающий количество полной замены отработанного воздуха в помещении в течение одного часа. Соответствующие сведения содержатся в специальной нормативной таблице (СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, прил. 4).

С помощью этой таблицы выполняют расчет вентиляции дома по кратностям. Соответствующие коэффициенты отражают кратность воздухообмена за единицу времени в зависимости от назначения помещения

Рассчитать количество воздуха, которое должно быть обновлено в течение часа, можно по формуле:

L=N*V,

Где:

  • N — кратность воздухообмена за час, взятая из таблицы;
  • V – объём помещения, куб.м.

Объем каждого помещения вычислить очень просто, для этого нужно умножить площадь комнаты на ее высоту. Затем для каждого помещения рассчитывают объем воздухообмена в час по приведенной выше формуле.

Показатель L для каждой комнаты суммируется, итоговое значение позволяет составить представление о том, сколько именно свежего воздуха должно поступать в помещение за единицу времени.

Разумеется, через вытяжную вентиляцию должно удаляться точно такое же количество отработанного воздуха. В одной и той же комнате не устанавливают и приточную, и вытяжную вентиляцию.

Обычно приток воздуха осуществляется через “чистые” помещения: спальню, детскую, гостиную, кабинет и т.п.

Вытяжную вентиляцию в ванной комнате или санузле устанавливают в верхней части стены, встроенный вентилятор работает в автоматическом режиме

Удаляют же воздух из комнат служебного назначения: санузла, ванной, кухни и т.п. Это разумно, поскольку неприятные запахи, характерные для этих помещений, не распространяются по жилищу, а сразу же выводятся наружу, что делает проживание в доме более комфортным.

Поэтому при расчетах берут норматив только для приточной или только для вытяжной вентиляции, как это отражено в нормативной таблице.

Если воздух не нужно подавать в конкретное помещение или удалять из него, в соответствующей графе стоит прочерк. Для некоторых помещений указано минимальное значение кратности воздухообмена.

Если расчетная величина оказалась ниже минимальной, следует использовать для расчетов табличную величину.

Если проблемы с вентиляцией обнаружились уже после того, как ремонт в доме был проведен, можно установить приточные и вытяжные клапаны в стене

Разумеется, в доме могут найтись помещения, назначение которых в таблице не отображено. В таких случаях используют нормативы, принятые для жилых помещений, т.е. 3 куб.м на каждый квадратный метр комнаты.

Нужно просто умножить площадь комнаты на 3, полученное значение принять за нормативную кратность воздухообмена.

Все значения кратности воздухообмена L следует округлить в сторону увеличения, чтобы они были кратными пяти. Теперь нужно посчитать сумму кратности воздухообмена L для помещений, через которые осуществляется приток воздуха.

Отдельно суммируют кратность воздухообмена L тех комнат, из которых производится отведение отработанного воздуха.

Холодный наружный воздух может отрицательно сказаться на качестве отопления в доме, для таких ситуаций используют вентиляционные устройства с рекуператором

Затем следует сравнить эти два показателя. Если L по притоку оказался выше, чем L по вытяжке, то нужно увеличить показатели для тех комнат, по которым при расчетах использовались минимальные значения.

Примеры расчетов объема воздухообмена

Чтобы провести расчет для вентиляционной системы по кратностям, для начала нужно составить список всех помещений в доме, записать их площадь и высоту потолков.

Например, в гипотетическом доме имеются следующие помещения:

  • Спальня — 27 кв.м.;
  • Гостиная — 38 кв.м.;
  • Кабинет — 18 кв.м.;
  • Детская — 12 кв.м.;
  • Кухня — 20 кв.м.;
  • Санузел — 3 кв.м.;
  • Ванная — 4 кв.м.;
  • Коридор — 8 кв.м.

Учитывая, что высота потолка во всех помещениях составляет три метра, вычисляем соответствующие объемы воздуха:

  • Спальня — 81 куб.м.;
  • Гостиная — 114 куб.м.;
  • Кабинет — 54 куб.м.;
  • Детская — 36 куб.м.;
  • Кухня — 60 куб.м.;
  • Санузел — 9 куб.м.;
  • Ванная — 12 куб.м.;
  • Коридор — 24 куб.м.

Теперь, используя приведенную выше таблицу, нужно произвести расчёты вентиляции помещения с учетом кратности воздухообмена, увеличив каждый показатель до значения, кратного пяти:

  • Спальня — 81 куб.м.*1 = 85 куб.м.;
  • Гостиная — 38 кв.м.*3 = 115 куб.м.;
  • Кабинет — 54 куб.м.*1 = 55 куб.м.;
  • Детская — 36 куб.м.*1 = 40 куб.м.;
  • Кухня — 60 куб.м. — не менее 90 куб.м.;
  • Санузел — 9 куб.м. не менее 50 куб.м;
  • Ванная — 12 куб.м. не менее 25 куб.м.

Сведения о нормативах для коридора в таблице отсутствуют, поэтому в расчете данные по этому небольшому помещению не учтены. Для гостиной выполнен расчет по площади с учетом норматива три куб. метра на каждый метр площади.

Правильно организованная система вентиляции обеспечит достаточный воздухообмен в гостиной. При проектировании обязательно следует учитывать требования и нормы СНиПов

Теперь нужно отдельно суммировать сведения по помещениям, в которых осуществляется приток воздуха, и отдельно — комнаты, где установлены вытяжные вентиляционные устройства.

Объем воздухообмена по притоку:

  • Спальня — 81 куб.м.*1 = 85 куб.м/ч.;
  • Гостиная — 38 кв.м.*3 = 115 куб.м/ч;
  • Кабинет — 54 куб.м.*1 = 55 куб.м/ч;
  • Детская — 36 куб.м.*1 = 40 куб.м/ч;

Всего: 295 куб.м\ч.

Объем воздухообмена по вытяжке:

  • Кухня — 60 куб.м. — не менее 90 куб.м/ч;
  • Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная — 12 куб.м. — не менее 25 куб.м/ч.

Всего: 165 куб.м/ч.

Теперь следует сравнить полученные суммы. Очевидно, что необходимый приток превышает вытяжку на 130 куб.м/ч (295 куб.м/ч-165 куб.м/ч).

Чтобы устранить эту разницу, нужно увеличить объемы воздухообмена по вытяжке, например, увеличив показатели по кухне. После правок результаты расчета будут выглядеть следующим образом:

Объем воздухообмена по притоку:

  • Спальня — 81 куб.м.*1 = 85 куб.м/ч.;
  • Гостиная — 38 кв.м.*3 = 115 куб.м/ч;
  • Кабинет — 54 куб.м.*1 = 55 куб.м/ч;
  • Детская — 36 куб.м.*1 = 40 куб.м/ч;

Всего: 295 куб.м\ч.

Объем воздухообмена по вытяжке:

  • Кухня — 60 куб.м. — 220 куб.м/ч;
  • Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная — 12 куб.м. — не менее 25 куб.м/ч.

Всего: 295 куб.м/ч.

Объемы по притоку и вытяжке равны, что соответствует требованиям при расчетах воздухообмена по кратностям.

Расчет вентиляционной системы для кухни также чрезвычайно важен. Особенно, если там используется газовое оборудование для приготовления пищи

Расчет воздухообмена в соответствии с санитарными нормами выполнить значительно проще. Допустим, что в доме, рассмотренном выше, постоянно проживают два человека и еще двое пребывают в помещении нерегулярно.

Расчет выполняется отдельно для каждого помещения в соответствии с нормой 60 куб.м\чел для постоянных жильцов и 20 куб.м\час для временных посетителей:

  • Спальня — 2 чел*60 = 120 куб.м\час;
  • Кабинет — 1 чел.*60 = 60 куб.м\час;
  • Гостиная 2 чел*60 + 2 чел*20 = 160 куб.м\час;
  • Детская 1 чел.*60 = 60 куб.м\час.

Всего по притоку — 400 куб.м\час.

Для количества постоянных и временных обитателей дома не существует каких-то строгих правил, эти цифры определяются исходя из реальной ситуации и здравого смысла.

Достаточный объем воздуха, своевременно поступающий в ванную комнату, и также своевременная эвакуация отработанного позволяет предотвратить образование затхлого воздуха и появление плесневелых грибов

Вытяжку рассчитывают по нормам, изложенным в таблице, приведенной выше, и увеличивают до суммарного показателя по притоку:

  • Кухня — 60 куб.м. — 300 куб.м/ч;
  • Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная — 12 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч.

Всего по вытяжке: 400 куб.м/ч.

Увеличен воздухообмен для кухни и ванной комнаты. Недостаточный объем по вытяжке можно разделить между всеми помещениями, в которых установлена вытяжная вентиляция.

Или увеличить этот показатель только для одного помещения, как это было сделано при расчете по кратностям.

В соответствии с санитарными нормами воздухообмен рассчитывают подобным образом. Допустим, площадь дома составляет 130 кв.м.

Тогда воздухообмен по притоку должен составлять 130 кв.м*3 куб.м\час = 390 куб.м\час.

Остается распределить этот объем на помещения по вытяжке, например, таким образом:

  • Кухня — 60 куб.м. — 290 куб.м/ч;
  • Санузел — 9 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч;
  • Ванная — 12 куб.м. — не менее 50 куб.м/ч.

Всего по вытяжке: 390 куб.м/ч.

Баланс воздухообмена — один из основных показателей при проектировании вентиляционных систем. Дальнейшие расчеты выполняются на основе этих сведений.

Как подобрать сечение воздуховода?

Система вентилирования, как известно, может быть канальной или бесканальной. В первом случае нужно правильно подобрать сечение каналов.

Если принято решение устанавливать конструкции с прямоугольным сечением, то соотношение его длины и ширины должно приближаться к 3:1.

Длина и ширина сечения канальных воздуховодов с прямоугольной конфигурацией должны соотноситься как три к одному, чтобы уменьшить количество шума

Скорость перемещения воздушных масс по основной магистрали должна составлять около пяти метров в час, а на ответвлениях — до трех метров в час.

Это обеспечит работу системы с минимальным количеством шума. Скорость движения воздуха во многом зависит от площади сечения воздуховода.

Чтобы подобрать размеры конструкции, можно использовать специальные расчетные таблицы. В такой таблице нужно выбрать слева объем воздухообмена, например, 400 куб.м\ч, а сверху выбрать значение скорости — пять метров в час.

Затем нужно найти пересечение горизонтальной линии по воздухообмену с вертикальной линией по скорости.

С помощью этой диаграммы вычисляют сечение воздуховодов для канальной вентиляционной системы. Скорость движения в магистральном канале не должна превышать 5 км/ч

От этого места пересечения проводят линию вниз до кривой, по которой можно определить подходящее сечение. Для прямоугольного воздуховода это будет значение площади, а для круглого — диаметр в миллиметрах.

Сначала делают расчеты для магистрального воздуховода, а затем — для ответвлений.

Таким образом расчеты делают, если в доме планируется только один вытяжной канал. Если же предполагается установить несколько вытяжных каналов, то общий объем воздуховода по вытяжке нужно разделить на количество каналов, а затем провести расчеты по изложенному принципу.

Эта таблица позволяет подобрать сечение воздуховода для канальной вентиляции с учетом объемов и скорости перемещения воздушных масс

Кроме того, существуют специализированные калькуляционные программы, с помощью которых можно выполнить подобные расчеты. Для квартир и жилых домов такие программы могут быть даже удобнее, поскольку дают более точный результат.

Полезное видео по теме

Полезные сведения по принципам работы системы вентилирования содержатся в этом видеоролике:

Вместе с отработанным воздухом жилище покидает и тепло. Здесь наглядно продемонстрированы расчеты тепловых потерь, связанных с работой системы вентиляции:

Правильный расчет вентиляции — основа ее благополучного функционирования и залог благоприятного микроклимата в доме или квартире. Знание основных параметров, на которых базируются такие вычисления, позволит не только правильно спроектировать систему вентилирования во время строительства, но и откорректировать ее состояние, если обстоятельства изменятся.

sovet-ingenera.com

Расчет вентиляции помещения и площади сечения труб естественной вытяжки

Задача организованного воздухообмена комнат жилого дома либо квартиры – вывести лишнюю влагу и отработанные газы, заместив свежим воздухом. Соответственно, для устройства вытяжки и притока нужно определить количество удаляемых воздушных масс – произвести расчет вентиляции отдельно по каждому помещению. Методики вычислений и нормы расхода воздуха принимаются исключительно по СНиП.

Санитарные требования нормативных документов

Минимальное количество воздуха, подаваемое и удаляемое из комнат коттеджа вентиляционной системой, регламентируется двумя основными документами:

  1. «Здания жилые многоквартирные» — СНиП 31-01-2003, пункт 9.
  2. «Отопление, вентиляция и кондиционирование» — СП 60.13330.2012, обязательное Приложение «К».

В первом документе изложены санитарно-гигиенические требования к воздухообмену в жилых помещениях многоквартирных домов. Применяется 2 типа размерности – расход воздушной массы по объему за единицу времени (м³/ч) и часовая кратность.

Справка. Кратность воздухообмена выражается цифрой, обозначающей, сколько раз в течение 1 часа полностью обновится воздушная среда помещения.

Проветривание — примитивный способ обновления кислорода в жилище

В зависимости от назначения комнаты приточно-вытяжная вентиляция должна обеспечивать следующий расход либо количество обновлений воздушной смеси (кратность):

  • гостиная, детская, спальня – 1 раз в час;
  • кухня с электрической плитой – 60 м³/ч;
  • санузел, ванная, туалет – 25 м³/ч;
  • для топочной с твердотопливным котлом и кухни с газовой плитой требуется кратность 1 плюс 100 м³/ч в период работы оборудования;
  • котельная с теплогенератором, сжигающим природный газ, — трехкратное обновление плюс объем воздуха, потребного для горения;
  • кладовка, гардеробная и прочие подсобные помещения – кратность 0.2;
  • сушильная либо постирочная – 90 м³/ч;
  • библиотека, рабочий кабинет – 0.5 раз в течение часа.

Примечание. СНиП предусматривает снижение нагрузки на общеобменную вентиляцию при неработающем оборудовании либо отсутствии людей. В жилых помещениях кратность уменьшается до 0.2, технических – до 0.5. Неизменным остается требование к комнатам, где расположены газоиспользующие установки, — ежечасное однократное обновление воздушной среды.

Выброс вредных газов за счет природной тяги — самый дешевый и простой способ обновлять воздух

В п. 9 документа подразумевается, что объем вытяжки равен величине притока. Требования СП 60.13330.2012 несколько проще и зависят от числа людей, находящихся в помещении 2 часа и более:

  1. Если на 1 проживающего приходится 20 м² и более площади квартиры, в комнаты обеспечивается свежий приток в объеме 30 м³/ч на 1 чел.
  2. Объем приточного воздуха считается по площади, когда на 1 жильца приходится меньше 20 квадратов. Соотношение такое: на 1 м² жилища подается 3 м³ притока.
  3. Если в квартире не предусмотрено проветривание (отсутствуют форточки и открывающиеся окна), на каждого проживающего необходимо подать 60 м³/ч чистой смеси независимо от квадратуры.

Перечисленные нормативные требования двух различных документов вовсе не противоречат друг другу. Изначально производительность вентиляционной общеобменной системы рассчитывается по СНиП 31-01-2003 «Жилые здания».

 

Результаты сверяются с требованиями Свода Правил «Вентиляция и кондиционирование» и при необходимости корректируются. Ниже мы разберем расчетный алгоритм на примере одноэтажного дома, показанного на чертеже.

Определение расхода воздуха по кратности

Данный типовой расчет приточно-вытяжной вентиляции выполняется отдельно для каждой комнаты квартиры либо загородного коттеджа. Чтобы выяснить расход воздушных масс по зданию в целом, полученные результаты суммируются. Используется довольно простая формула:

Расшифровка обозначений:

  • L – искомый объем приточного и вытяжного воздуха, м³/ч;
  • S – квадратура помещения, где рассчитывается вентиляция, м²;
  • h – высота потолков, м;
  • n – число обновлений воздушной среды комнаты в течение 1 часа (регламентируется СНиП).

Пример вычисления. Площадь гостиной одноэтажного здания с высотой потолков 3 м составляет 15.75 м². Согласно предписаниям СНиП 31-01-2003, кратность n для жилых помещений равна единице. Тогда часовой расход воздушной смеси составит L = 15.75 х 3 х 1 = 47.25 м³/ч.

Важный момент. Определение объема воздушной смеси, удаляемой из кухни с газовой плитой, зависит от устанавливаемого вентиляционного оборудования. Распространенная схема выглядит так: однократный обмен согласно нормативам обеспечивает система естественной вентиляции, а дополнительные 100 м³/ч выбрасывает бытовая кухонная вытяжка.

Аналогичные расчеты делаются по всем остальным комнатам, разрабатывается схема организации воздухообмена (естественной или принудительной) и определяются размеры вентиляционных каналов (смотрим пример ниже). Автоматизировать и ускорить процесс поможет расчетная программа.

Онлайн-калькулятор в помощь

Программа считает требуемое количество воздуха по кратности, регламентируемой СНиП. Просто выберите разновидность помещения и введите его габариты.

Примечание. Для котельных с газовым теплогенератором калькулятор учитывает только трехкратный обмен. Количество приточного воздуха, идущего на сжигание топлива, нужно прибавлять к результату дополнительно.

Выясняем воздухообмен по числу жильцов

Приложение «К» СП 60.13330.2012 предписывает производить расчёт вентиляции помещения по простейшей формуле:

Расшифруем обозначения представленной формулы:

  • L – искомая величина притока (вытяжки), м³/ч;
  • m – объем воздушной чистой смеси в расчете на 1 чел., указанный в таблице Приложения «К», м³/ч;
  • N – количество людей, постоянно находящихся в рассматриваемой комнате 2 часа в день и более.

Очередной пример. Резонно предположить, что в той же гостиной одноэтажного дома два члена семьи пребывают длительное время. Учитывая, что проветривание организовано и на каждого жильца приходится свыше 20 квадратов площади, параметр m принимается равным 30 м³/ч. Считаем количество притока: L = 30 х 2 = 60 м³/ч.

Важно. Заметьте, полученный результат больше значения, определенного по кратности (47.25 м³/ч). В дальнейшие расчеты следует включить цифру 60 м³/ч.

Результаты подсчетов лучше сразу нанести на планировку этажа здания

Если количество проживающих в квартире настолько велико, что каждому человеку отведено меньше 20 м² (в среднем), то представленную выше формулу использовать нельзя. Правила указывают: в данном случае площадь гостиной и других комнат следует умножить на 3 м³/ч. Поскольку общая квадратура жилища равна 91.5 м², расчетный объем вентиляционного воздуха составит 91.5 х 3 = 274.5 м³/ч.

В просторных залах с высокими потолками (от 3 м) обновление атмосферы считается двумя способами:

  1. Если в помещении часто пребывает большое число людей, вычисляйте кубатуру подаваемого воздуха по удельному показателю 30 м³/ч на 1 чел.
  2. Когда количество посетителей постоянно меняется, вводится понятие обслуживаемой зоны высотой 2 метра от пола. Определяете объем этого пространства (умножьте площадь на 2) и обеспечиваете требуемую нормами кратность, как описано в предыдущем разделе.

Пример расчета и обустройства вентиляции

За основу возьмем планировку частного дома внутренней площадью 91.5 м² и перекрытиями высотой 3 м, представленного выше на чертеже. Как рассчитать количество вытяжки / притока на здание целиком согласно методике СНиП:

  1. Количество удаленного воздуха из гостиной и спальни, имеющей равную квадратуру, составит 15.75 х 3 х 1 = 47.25 м³/ч.
  2. В детской комнате: 21 х 3 х 1 = 63 м³/ч.
  3. Кухня: 21 х 3 х 1 + 100 = 163 м³/ч.
  4. Санузел – 25 м³/ч.
  5. Итого 47.25 + 47.25 + 63 + 163 + 25 = 345.5 м³/ч.

Примечание. Воздушный обмен в прихожей и коридоре не нормируется.

Наружная схема подачи воздуха и выброса вредных газов из комнат загородного дома

Теперь проверим результаты на соответствие второму нормативному документу. Поскольку в доме проживает семья из 4 человек (2 взрослых + 2 детей), в гостиной, спальне и детской долго находятся по 2 чел. Пересчитаем воздухообмен в указанных комнатах по количеству людей: 2 х 30 = 60 м³/ч (в каждом помещении).

Объем вытяжки из детской удовлетворяет требованиям (63 куба в час), а вот значения для спальни и гостиной придется откорректировать. Двум человекам недостаточно 47.25 м³/ч, берем 60 кубов и снова пересчитываем общую величину воздухообмена: 60 + 60 + 63 + 163 + 25 = 371 м³/ч.

Не менее важно правильно распределить воздушные потоки в здании. В частных коттеджах принято устраивать системы естественной вентиляции – это значительно дешевле и проще монтажа электрических нагнетателей с воздуховодами. Добавим лишь один элемент принудительного удаления вредных газов – кухонную вытяжку.

Пример организация воздухообмена в одноэтажном дачном доме

Как правильно организовать естественное движение потоков:

  1. Приток во все жилые помещения обеспечим через автоматические клапаны, встроенные в оконный профиль либо прямо в наружную стену. Ведь стандартные металлопластиковые окна герметичны.
  2. В перегородке между кухней и санузлом устроим блок из трех вертикальных шахт, выходящих на кровлю.
  3. Под межкомнатными дверьми предусмотрим зазоры шириной до 1 см для прохода воздуха.
  4. Установим кухонную вытяжку и подключим к отдельному вертикальному каналу. Она возьмет на себя часть нагрузки – удалит 100 кубов отработанных газов за 1 час в процессе готовки пищи. Останется 371 — 100 = 271 м³/ч.
  5. Две шахты выведем решетками в санузел и кухню. Размеры труб и высоту рассчитаем в последнем разделе данного руководства.
  6. За счет естественной тяги, возникающей в двух каналах, воздух устремится из детской, спальни и зала в коридор, а дальше — к вытяжным решеткам.

Обратите внимание: свежие потоки, изображенные на планировке, направляются из комнат с чистой воздушной средой в более загрязненные зоны, затем выбрасываются наружу через шахты.

Подробнее об организации природной вентиляции смотрите на видео:

Вычисляем диаметры вентканалов

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

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 = 0.0378 м².
  2. Из школьной формулы площади круга определяем диаметр канала D = 0.22 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 = 0.378 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 = 0.009 м² или Ø110 мм.

Подбираем высоту труб

Следующий шаг – определение силы тяги, возникающей внутри вытяжного блока при заданном перепаде высот. Параметр зовется располагаемым гравитационным давлением и выражается в Паскалях (Па). Расчетная формула:

  • p – гравитационное давление в канале, Па;
  • Н – перепад высот между выходом вентиляционной решетки и срезом вентканала над крышей, м;
  • ρвозд – плотность воздуха помещения, принимаем 1.2 кг/м³ при домашней температуре +20 °С.

Методика расчета основана на подборе требуемой высоты. Вначале определитесь, на сколько вы готовы поднять трубы вытяжки над кровлей без ущерба внешнему виду здания, затем подставьте значение высоты в формулу.

Пример. Берем перепад высот 4 м и получаем давление тяги p = 9.81 х 4 (1.27 — 1.2) = 2.75 Па.

Теперь грядет сложнейший этап – аэродинамический расчет отводных каналов. Задача – выяснить сопротивление воздуховода потоку газов и сопоставить результат с располагаемым напором (2.75 Па). Если потеря давления окажется больше, трубу придется наращивать либо увеличивать проходной диаметр.

Аэродинамическое сопротивление воздуховода вычисляется по формуле:

  • Δp – общие потери давления в шахте;
  • R – удельное сопротивление трению проходящего потока, Па/м;
  • Н – высота канала, м;
  • ∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений;
  • Pv – давление динамическое, Па.

Покажем на примере, как считается величина сопротивления:

  1. Находим величину динамического давления по формуле Pv = 1.2 х 1² / 2 = 0.6 Па.
  2. Вычисляем сопротивление от трения R = 0.1 / 0.225 x6 = 0.27 Па/м.
  3. Местные сопротивления вытяжной шахты – это жалюзийная решетка и отвод кверху 90°. Коэффициенты ξ этих деталей – величины постоянные, равные 1.2 и 0.4 соответственно. Сумма ξ = 1.2 + 0.4 = 1.6.
  4. Окончательное вычисление: Δp = 0.27 Па/м х 4 м + 1.6 х 0.6 Па = 2.04 Па.

Примечание. Указанные в расчете значения коэффициентов и скорости воздуха 1 м/с можно применять независимо от диаметра шахт, который вы определили ранее.

Теперь сравниваем расчетный напор, образующийся в воздухопроводе, и полученное сопротивление. Поскольку p = 2.75 Па больше потерь давления Δp = 2.04 Па, шахта высотой 4 метра будет исправно работать на естественную вытяжку и обеспечит нужный расход удаляемых газов.

Как упростить задачу — советы

Вы могли убедиться, что расчеты и организация воздухообмена в здании – вопросы довольно сложные. Мы постарались разъяснить методику в максимально доступной форме, но вычисления все равно выглядят громоздкими для рядового пользователя. Дадим несколько рекомендаций по упрощенному решению задачи:

  1. Первые 3 этапа придется пройти в любом случае – выяснить объем выбрасываемого воздуха, разработать схему движения потоков и посчитать диаметры вытяжных воздуховодов.
  2. Скорость потока принимайте не более 1 м/с и по ней определяйте сечение каналов. Аэродинамику одолевать необязательно – просто выведите воздухопроводы на высоту не менее 4 метров над заборными решетками.
  3. Внутри здания старайтесь использовать пластиковые трубы – благодаря гладким стенкам они практически не сопротивляются движению газов.
  4. Вентканалы, проложенные по холодному чердаку, обязательно утеплите.
  5. Выходы шахт не перекрывайте вентиляторами, как это принято делать в туалетах квартир. Крыльчатка не даст нормально функционировать природной вытяжке.

Для притока установите в помещениях регулируемые стеновые клапаны, избавьтесь от всех щелей, откуда холодный воздух может бесконтрольно проникать в дом.

otivent.com

пошаговая инструкция, принципы и особенности

Вентиляция в помещении, особенно в жилом или промышленном, должна функционировать на 100 %. Конечно, многие могут сказать, что можно просто открыть окно или дверь, чтобы проветрить. Но этот вариант может сработать только летом или весной. А что же делать зимой, когда на улице холодно?

Необходимость вентиляции

Во-первых, сразу стоит отметить, что без свежего воздуха легкие человека начинают хуже функционировать. Возможно также появление самых различных заболеваний, которые с большим процентом вероятности перерастут в хронические. Во-вторых, если здание — это жилой дом, в котором находятся дети, то надобность в вентиляции возрастает еще сильнее, так как некоторые недуги, которые могут заразить ребенка, скорее всего, останутся у него на всю жизнь. Для того чтобы избежать таких проблем, лучше всего заняться обустройством вентиляции. Стоит рассмотреть несколько вариантов. К примеру, можно заняться расчетом приточной системы вентиляции и ее установкой. Также стоит добавить, что болезни — это далеко не все проблемы.

В комнате или здании, где нет постоянного обмена воздуха, вся мебель и стены будут покрываться налетом от любого вещества, которое распыляется в воздухе. Допустим, если это кухня, то все, что жарится, варится и т. д., даст свой осадок. Кроме этого страшным врагом является пыль. Даже чистящие средства, которые призваны убирать, все равно будут оставлять свой осадок, который негативно скажется на жильцах.

Вид системы вентиляции

Конечно, прежде чем приступить к проектированию, расчету системы вентиляции или ее установке необходимо определиться с типом сети, который лучше всего подойдет. В настоящее время различают три принципиально разных вида, основная разница между которыми в их функционировании.

Первая категория называется приточной. Суть заключается в том, что такая система будет постоянно натягивать свежий воздух внутрь здания.

Вторая группа — это вытяжная. Другими словами — это обычная вытяжка, которая чаще всего устанавливается в кухонных помещениях здания. Основная задача вентиляции — это вытяжка воздуха из комнаты наружу.

Рециркуляционная. Подобная система является, пожалуй, наиболее эффективной, так как она одновременно и выкачивает воздух из помещения, и в это же время подает свежий с улицы.

Единственный вопрос, который возникает у всех далее — это, как же работает система вентиляции, почему воздух перемещается в ту или иную сторону? Для этого используется два вида источника пробуждения воздушной массы. Они могут быть естественными или механическими, то есть искусственными. Чтобы обеспечить их нормальную работу, необходимо провести верный расчет системы вентиляции.

Общий расчет сети

Как уже говорилось выше, просто выбрать и установить определенный тип будет мало. Необходимо четко определить, сколько именно воздуха необходимо выводить из помещения и сколько нужно закачивать обратно. Специалисты называют это воздухообменом, который нужно вычислить. В зависимости от полученных данных при расчете системы вентиляции и необходимо отталкиваться при выборе типа устройства.

На сегодняшний день известно большое количество разнообразных методов расчета. Они нацелены на определение различных параметров. Для некоторых систем проводят расчеты, чтобы узнать, сколько нужно удалять теплого воздуха или же испарений. Некоторые осуществляются для того, чтобы узнать, сколько воздуха необходимо для разбавления загрязнений, если это промышленное здание. Однако минус всех этих способов — требование профессиональных знаний и умений.

Что же делать, если провести расчет системы вентиляции необходимо, но такого опыта нет? Самое первое, что рекомендуется сделать — это ознакомиться с различными нормативными документами, имеющимися у каждого государства или даже региона (ГОСТ, СНиП и т. д.) В этих бумагах имеются все показания, которым должен соответствовать любой тип системы.

Кратный расчет

Одним из примеров расчета системы вентиляции может стать расчет по кратностям. Такой метод довольно сложный. Однако он вполне осуществим и даст хорошие результаты.

Первое, что необходимо понять — это то, что такое кратность. Подобный термин описывает то, сколько раз воздух в помещении сменился свежим за 1 час. Такой параметр зависит от двух составляющих — это специфика строения и его площадь. Для наглядной демонстрации, будет показан расчет по формуле для здания с однократным воздухообменом. Это говорит о том, что из помещения было выведено определенное количество воздуха и одновременно с этим введено свежего воздуха такое количество, которое соответствовало объему этого же здания.

Формула для вычисления используется такая: L = n * V.

Измерение осуществляется в кубометрах/час. V — это объем комнаты, а n — это значение кратности, которое берется из таблицы.

Если проводится расчет системы вентиляции помещения с несколькими комнатами, то в формуле нужно учитывать объем всего здания без стен. Другими словами, необходимо сначала вычислить объем каждой комнаты, после чего сложить все имеющиеся результаты, а итоговое значение подставить в формулу.

Вентиляция с механическим типом устройства

Расчет механической системы вентиляции, и ее установка должна проходить по определенному плану.

Первый этап — это определение числового значения воздухообмена. Нужно определить количество вещества, которое должно поступать внутрь строения, чтобы соответствовать требованиям.

Второй этап — это определение минимальных габаритов воздухопровода. Очень важно выбрать правильное сечение устройства, так как от этого зависят такие вещи, как чистота и свежесть поступаемого воздуха.

Третий этап — это выбор типажа системы для монтажа. Это важный момент.

Четвертый этап — это расчет и проектирование системы вентиляции. Важно четко составить план-схему, по которой будет проводиться монтаж.

Необходимость в механической вентиляции возникает только в том случае, если естественный приток не справляется. Любая из сетей рассчитывается на такие параметры, как свой объем воздуха и скорость этого потока. Для механических систем этот показатель может достигать 5 м3/ч.

К примеру, если необходимо обеспечить естественной вентиляцией площадь в 300 м3/ч, то понадобится вентиляционный канал с калибром 350 мм. Если монтируется механическая система, то объем можно уменьшить в 1,5-2 раза.

Вытяжная вентиляция

Расчет вытяжной системы вентиляции, как и любой другой, должен начинаться с того, что определяется производительность. Единицы измерения этого параметра для сети — м3/ч.

Чтобы провести эффективный расчет, необходимо знать три вещи: высота и площадь комнат, основное предназначение каждого помещения, усредненное количество людей, который одновременно будут находиться в каждой комнате.

Для того чтобы начать проводить расчет системы вентиляции и кондиционирования воздуха этого типа, необходимо определиться с кратностью. Числовое значение этого параметра установлено СНиПом. Здесь важно знать, что параметр для жилого, коммерческого или промышленного помещения будет отличаться.

Если расчеты ведутся для бытового здания, то кратность равна 1. Если речь идет об установке вентиляции в административном строении, то показатель равен 2-3. Это зависит от некоторых других условий. Чтобы успешно провести расчет, нужно знать величину обмена по кратности, а также по количеству людей. Необходимо брать наибольшее значение расхода, чтобы определить требуемую мощность системы.

Чтобы узнать кратность обмена воздуха, необходимо умножить площадь помещения на его высоту, а после этого на значение кратности (1 для бытовых, 2-3 для других).

Для того чтобы провести расчет системы вентиляции и кондиционирования на человека, необходимо знать количество потребляемого воздуха одним человеком и умножить это значение на количество людей. В среднем при минимальной активности один человек потребляет около 20 м3/ч, при средней активности показатель возрастает до 40 м3/ч, при интенсивных физических нагрузках объем увеличивает до 60 м3/ч.

Акустический расчет системы вентиляции

Акустический расчет — это обязательная операция, которая прилагается к расчету любой системы вентилирования помещения. Подобная операция осуществляется для того, чтобы выполнить несколько конкретных задач:

  • определить октавный спектр воздушного и структурного вентиляционного шума в расчетный точках;
  • сопоставить имеющийся шум, с допустимым шумом по гигиеническим нормам;
  • определить путь снижения шума.

Все расчеты необходимо проводить в строго установленных расчетных точках.

После того как были выбраны все мероприятия по строительно-акустическим нормам, которые призваны устранить излишний шум в помещении, проводится поверочный расчет всей системы в тех же точках, что были определены ранее. Однако сюда же нужно добавить эффективные значения, полученные в ходе этого мероприятия по снижению шума.

Для проведения вычислений нужны определенные исходные данные. Ими стали шумовые характеристики оборудования, которые назвали уровнями звуковой мощности (УЗМ). Для расчета используют среднегеометрические частоты в Гц. Если проводится ориентировочный расчет, то можно использовать корректировочные уровни шума в дБА.

Если говорить о расчетных точках, то они располагаются в местах обитания человека, а также в местах установки вентилятора.

Аэродинамический расчет системы вентиляции

Такой процесс расчета выполняется только после того как уже проведен расчет воздухообмена для строения, а также было принято решение о трассировки воздуховодов и каналов. Для того чтобы успешно провести эти вычисления, необходимо составить аксонометрическую схему системы вентиляции, в которой обязательно нужно выделить такие части, как фасонные части всех воздуховодов.

Используя информацию и планы, нужно определить протяженность отдельных ветвей вентиляционной сети. Здесь важно понимать, что расчет такой системы может проводиться, чтобы решить две различных задачи — прямую или обратную. Цель проведения вычислений зависит именно от типа поставленной задачи:

  • прямая — необходимо определить габариты сечений для всех участков системы, задав при этом определенный уровень расхода воздуха, который будет проходить через них;
  • обратная — определить расход воздуха, задав определенное сечение для всех участков вентиляции.

Для того чтобы провести вычисления этого типа, необходимо разбить всю систему на несколько отдельных участков. Основная характеристика каждого выбранного фрагмента — это постоянный расход воздуха.

Программы для расчета

Так как проводить вычисления и строить схему вентиляции вручную — это очень трудоемкий и длительный процесс, были разработаны простые программы, которые способны сделать все действия самостоятельно. Рассмотрим несколько. Одна из таких программ расчета системы вентиляции — Vent-Clac. Чем она так хороша?

Подобная программа для расчетов и проектирования сетей считается одной из наиболее удобных и эффективных. Алгоритм работы этого приложения основывается на использовании формулы Альтшуля. Особенность программы в том, что она справляется хорошо как с расчетом вентиляции естественного типа, так и механического типа.

Так как ПО постоянно обновляется, стоит отметить, что последняя редакция приложения способно проводить и такие работы, как аэродинамические расчеты сопротивления всей системы вентиляции. Также может эффективно рассчитать другие дополнительные параметры, которые помогут в подборе предварительного оборудования. Для того чтобы провести эти вычисления, программе понадобятся такие данные, как расход воздуха в начале и в конце системы, а также длина основного воздуховода помещения.

Так как вручную рассчитывать все это долго и приходится разбивать вычисления на этапы, то данное приложение окажет существенную поддержку и сэкономит большое количество времени.

Санитарные нормы

Еще один вариант расчета вентиляции — по санитарным нормам. Подобные вычисления проводятся для общественных и административно-бытовых объектов. Чтобы осуществить правильные вычисления, необходимо знать среднее количество людей, которое постоянно будет находиться внутри здания. Если говорить о постоянных потребителях воздуха внутри, то им необходимо около 60 кубометров в час на одного. Но так как объекты общественного назначения посещают и временные лица, то и их тоже необходимо брать в расчет. Количество потребляемого воздуха на такого человека около 20 кубометров в час.

Если проводить все расчеты, опираясь на исходные данные из таблиц, то при получении конечных результатов станет четко видно, что количество воздуха, поступающего с улицы гораздо больше, чем потребляемого внутри здания. В таких ситуациях чаще всего прибегают к наиболее простому решению — установке вентиляционной вытяжки примерно на 195 кубометров в час. В большинстве случаев добавление такой сети создаст приемлемый баланс для существования всей системы вентиляции.

fb.ru

Расчет воздухообмена, его виды и формулы

Как выполняют расчет воздухообмена? В общем случае воздухообмен определяют по виду загрязнителей воздуха,  встречающихся в данном помещении.

Воздухообмен – количество воздуха, необходимого для полной или частичной замены загрязненного воздуха в помещении. Воздухообмен измеряют в метрах кубических за час.

Содержание статьи:

Основными расчетами воздухообмена являются расчет за санитарными нормами, расчет за нормированной кратностью, расчет за компенсацией местных вытяжек. Также существует воздухообмен на ассимиляцию явной и полной теплоты, на удаление влаги, на разбавление вредоносных веществ в воздухе. Для каждого из этих критериев существует своя методика расчета воздухообмена.

Перед началом расчета воздухообмена нужно знать такие данные:

  • количество вредных выбросов в помещение(теплоты, влаги, газов, паров) за один час;
  • количество вредных веществ на один кубометр воздуха в помещении.

Расчет по кратности

Воздухообмен за кратностью определяется по формуле:

Lk=k•V    (м3/час),

где k – нормированная кратность воздухообмена;

V- объем помещения, м3.

Показатель k для разных помещений и подробности расчета по кратности представлены в статье Кратность воздухообмена и Таблицы кратности воздухообмена по СПиПам.

Воздухообмен по теплоизбыткам

Воздухообмен по тепловыделениям определяется в том случае, если в помещении присутствует большое количество теплоты,  которую нужно удалить.

Расчет воздухообмена по теплоизбыткам ведут по формуле:

L=3,6•Qизл/(ρ•c•(tуд–tпр)) (м3/час),

где Qизл – количество теплоты, которая выделяется в помещение, Вт;

ρ — плотность воздуха в помещении, кг/м3;

с – массовая теплоемкость воздуха;

tуд – температура воздуха, который удаляется вентиляцией, ºС;

tпр – температура воздуха,что подается, ºС.

Расчет воздухообмена по влаговыделениям

Нужный воздухообмен по избыткам влаги в помещении можно рассчитать за формулой: 

L= W/(ρ(dyд–dпр) (м3/час),

где W – выделение влажности в помещении,  ;

 ρ — плотность воздуха в здании,  кг/м3;

dуд – содержание влаги в воздухе, что удаляется системой вентиляции;

dпр – содержание влаги в воздухе, который подается.

Воздухообмен по газовыделениям

Воздухообмен по газовым выделениям в помещение рассчитывают за формулой:

L=K/(Kгдк–Kпр)  (м3/час),

где К – весовое количество газов, что выделяются в помещение;

Кгдк – предельно допустимая концентрация газов;

Кпр – концентрация газов в подающемся воздухе.

Воздухообмен по санитарным нормам

Расчет воздухообмена в помещении по санитарным нормам (по количеству людей) определяется  с условия обеспечения человека необходимым количеством свежего воздуха. Для общественных зданий санитарные нормы предусматривают подачу 20 м3/час•чел при временном пребывании человека в помещении, 40 м3/час•чел при длительном пребывании и 80м3/час•чел для спорт зала.

Формула расчета воздухообмена:

L= n•l  (м3/час),

где n — количество людей, чел;

l — санитарная норма подачи воздуха, м3/час•чел.

Расчетный воздухообмен

За расчетное значение воздухообмена принимают максимальное значение из расчетов по теплопоступлениям, влагопоступлениям, поступлением вредных паров и газов, по санитарным нормам, компенсации местных вытяжек и нормативной кратности воздухообмена.

Воздухообмен жилых и общественных помещений обычно рассчитывают по кратности воздухообмена или по санитарным нормам.

После расчета требуемого воздухообмена составляется воздушный баланс помещений, подбирается количество воздухораспределителей и делается аэродинамический расчет системы. Поэтому советуем вам не пренебрегать расчетом воздухообмена, если хотите создать комфортные условия вашего пребывания в помещении.

Читайте также:

airducts.ru

Расчет вентиляции

Cравнение: закрыть 

При проектировании систем вентиляции каждый инженер проводит расчеты согласно вышеупомянутых норм.

Для расчета воздухообмена в жилых помещениях  следует руководствоваться этими нормами. Рассмотрим  самые простые методы нахождения воздухообмена:

  • по площади помещения,
  • по санитарно-гигиеническим нормам,
  • по кратностям

Расчет по площади помещения

Это самый простой расчет. Расчет вентиляции по площади делается на основании того, что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2 площади помещения, независимо от количества людей.

Расчет по санитарно-гигиеническим нормам

По санитарным нормам для общественных и административно-бытовых зданий на одного постоянно пребывающего в помещении человека необходимо 60 м3/час свежего воздуха, а на одного временного 20 м3/час.

Рассмотрим на примере:

Предположим, в доме живут 2 человека, проведем расчет по санитарным нормам согласно этим данным. Формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:

L=n*V (м3/час) , где

  • n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;
  • V – объём помещения, м3

Получим, что для спальни L2=2*60=120 м3/час, для кабинета примем одного постоянного жителя и одного временного L3=1*60+1*20=80 м3/час. Для гостиной принимаем двух постоянных жителей и двух временных (как правило, количествопостоянных и временных людей, определяется техническим заданием заказчика) L4=2*60+2*20=160 м3/час, запишем полученные данные в таблицу.

Помещение Lпр, м3/час Lвыт, м3/час
Кухня  — ≥ 90
Спальня 120 120
Кабинет 80 80
Гостинная 160 160
Коридор
Санузел ≥ 50
Ванная ≥ 25
360 525

Составив уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт:360<525 м3/час, видим, что количество вытяжного воздуха превышает приточный на ∆L=165 м3/час. Поэтому количество приточного воздуха необходимо увеличить на 165 м3/час. Поскольку помещения спальни, кабинета и гостиной сбалансированы то воздух необходимый для санузла, ванны и кухни можно подать в помещение смежное с ними, к примеру, в коридор, т.е. в таблицу добавится Lприт.коридор=165 м3/час. Из коридора воздухбудет перетекать в ванную, санузлы и кухню, а оттуда посредством вытяжных вентиляторов (если они установлены) или естественной тяги удалятся из квартиры. Такое перетекание необходимо для предотвращения распространения неприятных запахов и влаги. Таким образом, уравнение воздушных балансов ∑ Lпр = ∑ Lвыт: 525=525м3/час — выполняется.

Расчет по кратностям

Кратность воздухообмена — это величина, значение которой показывает, сколько раз в течение одного часа воздух в помещении полностью заменяется на новый. Она напрямую зависит от конкретного помещения (его объема). То есть, однократный воздухообмен это когда в течение часа в помещение подали свежий и удалили «отработанный» воздух в количестве равном одному объему помещения; 0,5 -кранный воздухообмен – половину объема помещения.

В нормативном документе ДБН В.2.2-15-2005 «Жилые здания» есть таблица с приведенными кратностями по помещениям. Рассмотрим на примере, как производится рассчет по данной методике.

Таблица «Кратности воздухообмена в помещениях жилых зданий»

Помещения Расчетная температура (зимой),ºС Требования к воздухообмену
Приток Вытяжка
Общая комната, спальня,кабинет 20 1-кратный
Кухня 18  —  
Кухня-столовая 20 1-кратный По воздушномубалансу квартиры,но не менее,м3/час 90
Ванная 25 25
Уборная 20 50
Совмещенный санузел 25 50
Бассейн 25 По расчету
Помещение для стиральной машины в квартире 18 0,5-кратный
Гардеробная для чистки иглажения одежды 18 1,5-кратный
Вестибюль, общий коридор,лестничная клетка, прихожая квартиры 16
Помещение дежурногоперсонала(консъержа/консъержки) 18 1-кратный
Незадымляемая лестничнаяклетка 14
Машинное помещение лифтов 14 0,5-кратный
Мусоросборная камера 5 1-кратный
Гараж-стоянка 5 По расчету
Электрощитовая 5 0,5-кратный

Последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:

  1. Считаем объем каждого помещения в доме (объем=высота*длина*ширина).
  2. Подсчитываем для каждого помещения объем воздуха по формуле: L=n*V (n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1; V – объём помещения, м3)

Для этого предварительно выбираем из таблицы «Санитарно-гигиенические нормы. Кратности воздухообмена в помещениях жилых зданий» норму по кратности воздухообмена для каждого помещения. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых, например, кухня-столовая и то и другое. Прочерк означает, что в данное помещение не нужно подавать (удалять) воздух.

Для тех помещений, для которых в таблице вместо значения кратности воздухообмена указан минимальный воздухообмен (например, ≥90м3/ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому. В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат мы можем увеличивать до требуемой цифры. Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м3/час свежего воздуха на 1 м2  площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=Sпомещения*3. Все значения L округляем до 5 в большую сторону, т.е. значения должны быть кратны 5.

Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ Lпр и ∑ Lвыт

Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт. Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы в 3 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.

Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для помещений.

Рассчет основных параметров при выборе оборудования

При выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие основные параметры:

  • Производительность по воздуху;
  • Мощность калорифера;
  • Рабочее давление, создаваемое вентилятором;
  • Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;
  • Допустимый уровень шума.

Ниже приводится упрощенная методика подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях.

Производительность по воздуху

Проектирование системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или «прокачки», измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении.

Например, для помещения площадью 50 м2 с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров/час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами).

Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей, после чего выбрать большее из этих двух значений.

Расчет воздухообмена по кратности:

L = n * S * H, где

  • L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
  • n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5;
  • S — площадь помещения, м2;
  • H — высота помещения, м;

Расчет воздухообмена по количеству людей:

L = N * Lнорм, где

  • L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
  • N — количество людей;
  • Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:

в состоянии покоя — 20 м3/ч;

«офисная работа»  — 40 м3/ч;

при физической нагрузке — 60 м3/ч.

Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках оборудования. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.

Типичные значения производительности систем вентиляции:

  • Для квартир — от 100 до 500 м3/ч;
  • Для коттеджей — от 1000 до 5000 м3/ч; 

Мощность калорифера

Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, 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 зоны, например, для Москвы  она равна -26°С (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 44°С. Поскольку сильные морозы в Москве непродолжительны, в приточных системах допускается устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной. Но при этом приточная система должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года.

При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие 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. Величину тока (А), потребляемого калорифером, можно вычислить по формуле:

I = P / U, где

  • I — максимальный потребляемый ток, А;
  • Р — мощность калорифера, Вт;
  • U — напряжение питания: (220 В — для однофазного питания; для трехфазной сети расчёт несколько иной).

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:

T = 2,98 * P / L, где

  • T — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;
  • Р — мощность калорифера, Вт;
  • L — производительность вентиляции, м3/ч.

Типичные значения расчетной мощности калорифера — от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов и загородных домов. 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 или паровой калорифер). В любом случае, если есть возможность, лучше использовать водяные или паровые калориферы. Экономия на обогреве в этом случае получается колоссальная.

Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума

После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров). Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра — рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума.

Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха.

Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением от 2,5 до 4 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать «тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве и стоят они дороже. Поэтому, при проектировании вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов.

Для бытовых систем приточно-вытяжной вентиляции обычно используются воздуховоды диаметром 160…250 мм или сечением 400х200мм…600х350мм и распределительные решетки размером 100200 мм — 1000500 мм.

www.airclimat.ru

Расчет вытяжной вентиляции все формулы и примеры

Правильное устройство вентиляции в доме значительно улучшает качество жизни человека. При неправильном расчете приточно – вытяжной вентиляции возникает куча проблем – у человека со здоровьем, у постройки с разрушением.

Перед началом строительства обязательно и необходимо произвести расчёты и, соответственно, применить их в проекте.

ФИЗИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ РАСЧЁТОВ

По способу работы, в настоящее время, вентиляционные схемы делятся на:

  1. Вытяжные. Для удаления использованного воздуха.
  2. Приточные. Для впуска чистого воздуха.
  3. Рекуперационные. Приточно-вытяжные. Удаляют использованный и впускают чистый.

В современном мире схемы вентиляции включают в себя различное дополнительное оборудование:

  1. Устройства для подогрева или охлаждения подаваемого воздуха.
  2. Фильтры для очистки запахов и примесей.
  3. Приборы для увлажнения и распределения воздуха по помещениям.

При расчёте вентиляции учитывают следующие величины:

  1. Расход воздуха в куб.м./час.
  2. Давление в воздушных каналах в атмосферах.
  3. Мощность подогревателя в квт-ах.
  4. Площадь сечения воздушных каналов в кв.см.

Расчет вытяжной вентиляции пример

Перед началом расчёта вытяжной вентиляции необходимо изучить СН и П (Система Норм и Правил) устройства вентиляционных систем. По СН и П количество воздуха необходимого для одного человека зависит от его активности.

Маленькая активность – 20 куб.м./час. Средняя – 40 кб.м./ч. Высокая – 60 кб.м./ч. Далее учитываем количество человек и объём помещения.

Кроме этого необходимо знать кратность – полный обмен воздуха в течение часа. Для спальни она равна единице, для бытовых комнат – 2, для кухонь, санузлов и подсобных помещений – 3.

Для примера – расчёт вытяжной вентиляции комнаты 20 кв.м.

Допустим, в доме живут два человека, тогда:

V(объём) комнаты равен: SхН, где Н – высота комнаты (стандартная 2,5 метра).

V = S х Н = 20 х 2,5 = 50 куб.м.

Далее V х 2 (кратность) = 100 кб.м./ч. По другому – 40 кб.м./ч. (средняя активность) х 2 (человека) = 80 куб.м./час. Выбираем большее значение – 100 кб.м./ч.

В таком же порядке рассчитываем производительность вытяжной вентиляции всего дома.

Расчет вытяжной вентиляции производственных помещений

При расчёте вытяжной вентиляции производственного помещения кратность равна 3.

Пример: гараж 6 х 4 х 2,5 = 60 куб.м. Работают 2 человека.

Высокая активность – 60 куб.м./час х 2 = 120 кб.м./ч.

V – 60 куб.м. х 3 (кратность) = 180 кб.м./ч.

Выбираем большее – 180 куб.м./час.

Как правило, унифицированные вентиляционные системы, для простоты установки разделяются на:

  • 100 – 500 куб.м./час. – квартирные.
  • 1000 – 2000 куб.м./час. – для домов и усадеб.
  • 1000 – 10000 куб.м./час. – для заводских и промышленных объектов.

Расчет приточно вытяжной вентиляции

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

В условиях климата средней полосы, воздух, поступающий в помещение необходимо подогревать. Для этого устанавливают приточную вентиляцию с обогревом входящего воздуха.

Нагрев теплоносителя осуществляется различными путями – электро калорифером, впуск воздушных масс около батарейного или печного отопления. Согласно СН и П температура входящего воздуха должна быть не менее 18 гр. цельсия.

Соответственно мощность воздухонагревателя рассчитывается в зависимости от самой низкой ( в данном регионе) уличной температуры. Формула для расчета максимальной температуры нагрева помещения воздухонагревателем:

N /V х 2,98 где 2,98 – константа.

Пример: расход воздуха – 180 куб.м./час. (гараж). N = 2 КВт.

Далее 2000 вт./ 180 кб.м./ч. х 2,98 = 33 град.ц.

Таким образом, гараж можно нагреть до 18 град. При уличной температуре минус 15 град.

ДАВЛЕНИЕ И СЕЧЕНИЕ

На давление и, соответственно, скорость передвижения воздушных масс влияет площадь сечения каналов, а также их конфигурация, мощность электро вентилятора и количество переходов.

При расчёте диаметра каналов эмпирически принимают следующие величины:

  • Для помещений жилого типа – 5,5 кв.см. на 1 кв.м. площади.
  • Для гаража и других производственных помещений – 17,5 кв.см. на 1 кв.м.

При этом добиваются скорости потока 2,4 – 4,2 м/сек.

О РАСХОДЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Расход электроэнергии напрямую зависит от длительности времени работы электронагревателя, а время – функция от температуры окружающего воздуха. Обыкновенно, воздух необходимо подогревать в холодное время года, иногда летом в прохладные ночи. Для расчёта используется формула:

S = (T1 х L х d х c х 16 + Т2 х L х c х n х 8) х N/1000

В этой формуле:

S – количество электроэнергии.

Т1 – максимальная дневная температура.

Т2 – минимальная ночная температура.

L – производительность куб.м./час.

с – объёмная теплоёмкость воздуха – 0, 336 вт х час/ кб.м./ град.ц. Параметр зависит от давления, влажности и температуры воздуха.

d – цена электроэнергии днём.

n – цена электроэнергии ночью.

N – количество дней в месяце.

Таким образом, если придерживаться санитарных норм, стоимость вентиляции существенно повышается, зато комфортность проживающих улучшается. Поэтому при устройстве вентиляционной системы целесообразно найти компромисс между ценой и качеством.

 

vent-vozduh.ru

Калькулятор расчета вентиляции в частном доме и помещении онлайн

Расчет вентиляции по кратности(подробнее)

Площадь помещения, м²:

Высота помещения, м:

Кратность воздухообмена:

Необходимая производительность: м³/ч

Расчет вентиляции по количеству людей(подробнее)

Число людей в помещении:

Активность людей в помещении: Спокойное состояние Умеренная деятельность Активная деятельность

Необходимая производительность: м³/ч

Расчет количества диффузоров(подробнее)

Расход воздуха, м³/ч:

Скорость движения воздуха, м/с:

Диаметр диффузора, м:

Необходимо диффузоров: шт

Расчет количества решеток(подробнее)

Расход воздуха, м³/ч:

Скорость движения воздуха, м/с:

Площадь живого сечения решетки, м²:

Необходимо решеток: шт

Расчет мощности калорифера(подробнее)

Производительность, м³/ч:

Разница температур на входе и выходе, ℃:

Необходимая мощность: кВт

Расчет вентиляции по кратности

L = n * S * Н, где:

L — необходимая производительность м3/ч;n — кратность воздухообмена;S — площадь помещения;Н — высота помещения, м.

Определение производительности вентиляции по количеству людей

L = N * Lнорм, где:

L — производительность м3/ч;N — число людей в помещении;Lн — нормативный показатель потребления воздуха на одного человека составляющий:при отдыхе — 20 м3/ч;при офисной работе — 40 м3/ч;при активной работе — 60 м3/ч.

Расчет количества диффузоров

N = L / ( 2820 * V * d * d ), где

N — количество диффузоров, шт;L — расход воздуха, м3/час;V — скорость движения воздуха, м/сек;d — диаметр диффузора, м.

Расчет количества решеток

N = L / ( 3600 * V * S ), где

N — количество решеток;L — расход воздуха, м3/час;V — скорость движения воздуха, м/сек;S — площадь живого сечения решетки, м2.

Расчет мощности калорифера

Р = ΔT * L * Сv / 1000, где:Р — мощность прибора, кВт;ΔT — разница температур на выходе и входе системы, °С;L — производительность м³/ч.Cv — объемная теплоемкость воздуха = 0,336 Вт·ч/м³/°С.Напряжение питания может быть однофазным 220 В или трехфазным 380 В. При мощности более 5 кВт желательно использование трехфазного подключения.

strojdvor.ru

Расчёт системы вентиляции

Этот материал любезно предоставлен моим другом — Spirit’ом.

Согласно санитарным нормам, система вентиляции должна обеспечивать замену воздуха в помещении за один час, это значит что за час в помещение должен поступить и удалиться из него объём воздуха, равный объёму помещения. Поэтому первым шагом мы считаем этот объём, перемножив площадь помещения на высоту потолков. Если у вас допустим помещение площадью 40 м2 с высотой потолков 2.5м, то его объём будет 40*2.5=100 м3. Значит производительность приточной и вытяжной систем должны быть по 100 м3/ч. Это минимальный расход, я рекомендую вдвое больше. Ищете вентилятор с такой производительностью, а лучше ещё больше, потому что производительность указывается при условии отсутствия противодавления, а когда вы поставите в приточную систему фильтр, противодавление появится и уменьшит производительность. Если у вас производительность 200 м3/ч, то в трубе 125мм примерная скорость потока будет 4.5 м/с, в трубе 100 мм  — 6.5 м/с, а в трубе 160мм – чуть меньше 3 м/с. Считается, что комфортная скорость воздуха для человека – до 2 м/с. Если у вас есть анемометр, то зная эти цифры вы можете проверить производительность системы вентиляции.

Далее, допустим вы хотите поставить в приточный канал нагреватель. С помощью четвёртой таблицы вы можете определить его мощность. Допустим на улице -10°С, а вам хочется чтобы в помещении было +20°С, значит разница температур 30°С. Находим строчку 200 м3/ч, смотрим пересечение столбца 30°С, получаем мощность 2010 Вт. Понятно, что это при отсутствии других источников тепла, так что в реале потребуется существенно меньше.

Следующий момент – расчёт влажности. В тёплом воздухе помещается больше воды, чем в холодном. Поэтому при нагревании его влажность уменьшается, а при охлаждении увеличивается. Допустим у нас за бортом -10°С при 80% влажности, а в помещении воздух нагревается до +20°С. Содержание воды в одном кубометре 2.1*0.8=1.68 г/м3, а влажность нагретого воздуха получится 1.68/17.3=0.097 то есть примерно 10%. Сколько же надо испарить воды, чтобы получить влажность, допустим, 50% при расходе 200 м3/ч?

Ответ: 200*(17.3*0.5-1.68)=1394 г/ч=1.4 кг/ч

Сечения и расходы

Диаметр круга, см

Площадь, м2

Относительно круга 10см

Габариты, см

Площадь, м2

Относительно круга 10см

10

0.00785

1

12х6

0.0072

0.92

12.5

0.0123

1.57

20х6

0.012

1.53

15

0.0177

2.26

30×20

0.06

7.64

16

0.020096

2.56

40×20

0.08

10.19

20

0.0314

4

50×25

0.125

15.92

25

0.0491

6.26

50×30

0.15

19.1

30

0.0707

9

60×30

0.18

22.93

40

0.126

16

50

0.196

24.97

 

Расход воздуха, м3 в час (без учёта турбулентностей)

 

Диаметр круглого сечения,см

Скорость потока

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4

5

6

8

10

10

14.1 28.3 42.4 56.6 70.7 84.8 113 141 170 226 283

12.5

22.1 44.2 66.3 88.4 110 132 177 221 265 353 442

15

31.8 63.6 95.4 127 159 191 254 318 382 509 636

16

36.2 72.3 108.5 144.7 180.9 217 289 362 434 579 724

20

56.6 113 170 226 283 339 452 565 678 904 1130

25

88.4 177 265 353 442 530 707 883 1060 1413 1770

30

127 255 382 509 635 763 1017 1272 1526 2035 2550

40

226 452 679 905 1130 1357 1809 2261 2713 3617 4520

50

353 707 1060 1414 1766 2120 2826 3533 4239 5652 7070

В 1 часе 60*60=3600 секунд.

Площадь круга S=pr2=pd2/4

S=0.0000785*r2 m  W:=3600*S*V;

V=S*v*3600=0.000314*r2*3600=0.263*r2*v

 

Габариты воздуховода,см

Скорость потока

0.5

1

1.5

2

2.5

3

4

5

6

8

10

12х6

13 26 39 52 65 78 104 130 156 207 260

20х6

21.6 43.2 64.8 86.4 108 130 173 216 259 346 432

30×20

108 216 324 432 540 648 864 1080 1296 1728 2160

40×20

144 288 432 576 720 864 1152 1440 1728 2304 2880

50×25

50×30

60×30

Тепловая мощность, затрачиваемая на подогрев приточного воздуха, Вт

 

Объем,

м3

Разница температур

1

5

10

15

20

30

40

10 3.35 16.8 33.5 50.3 67 101
20 6.7 33.5 67 101 134 201
30 10.1 50.3 101 151 201 302
40 13.4 67 134 201 268 402
50 16.8 83.8 168 252 335 503
100 33.5 168 335 503 670 1005
150 50.3 251 503 754 1005 1508
200 67 335 670 1005 1340 2010
300 101 503 1005 1508 2010 3015

 

Зависимость количества воды в воздухе от температуры

(атмосферное давление, 100% влажность)

t(°С)

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

f max (г/м³)

0.29

0.81

2.1

4.8

9.4

17.3

30.4

51.1

83.0

130

198

293

423

598


Поделиться новостью в соцсетях  

После определения тепловых потерь, тепловые потери воздуха можно найти из

H = 1000 qc p (T 1 — T 2 )

52 где

q = масса проходящего воздуха (кг / с)

и

c p = удельная теплоемкость воздуха (кДж / кг · K).

Таким образом, потеря температуры в воздуховодах определяется комбинацией приведенных выше уравнений.

6. Выбор нагревателя, охладителя, стиральной машины и увлажнителя

При расчетном дизайне необходимо выбрать надлежащее оборудование на основе количества воздуха и мощности нагрева или охлаждения. Для выбора этих агрегатов следует искать их в каталогах, представленных производителями.

7. Расчет типоразмера котла

Из-за расчетной нагрузки, расчета нагрузки на охлаждение и обогрев, мы можем определить размер котла; но имейте в виду, что к расчетной нагрузке следует добавить запас от 10 до 20%, чтобы точно определить размер котла.Это означает:

B = Q (1 + x)

, где

B = мощность котла (кВт),

Q = общая тепловая нагрузка всех нагревательных блоков в системе (кВт ),

x = запас на нагрев системы, обычно используются значения от 0,1 до 0,2.

Наконец, подходящий котел с соответствующей мощностью можно выбрать из производственного каталога.

8. Размер воздуховода

Чтобы определить размер воздуховода в конструкции вентиляции, первым делом необходимо определить скорость воздуха в нем.Затем необходимо рассчитать общую потерю давления в воздуховодах. Эти потери давления состоят из большой потери давления, незначительной потери давления и незначительных потерь в фильтрах, нагревателях и других компонентах. Основная потеря давления в воздуховодах составляет

dp f = R l ,

, где

R = сопротивление трению в воздуховоде на единицу длины (Па, Н / м2 на м воздуховода)

и

l = длина воздуховода (м).

С учетом указанных соотношений гидравлический диаметр воздуховода может быть рассчитан по следующей формуле

R = f / d h (ρ v 2 /2)

где

f = коэффициент трения,

d h = гидравлический диаметр.

Чтобы узнать больше о размерах воздуховодов при проектировании вентиляции, щелкните здесь.

Образец конструкции воздуховода в здании (Ссылка: energy-models.com )

— Объявление —

Как рассчитывается вентиляция 62,1 для однозонных систем?

Причина, по которой Vot не совпадает с Voz_heating в системе с одной зоной, заключается в том, что есть процент наружного воздуха, доставляемого в пространство, который возвращается в смесительную камеру и смешивается с наружным воздухом (из-за распределения зон нагрева неэффективность).В приведенном ниже отчете у нас есть одна зона в однозонной системе с постоянным объемом. Требуемая вентиляция в помещении составляет 400 кубических футов в минуту, охлаждение Ez = 1, а обогрев Ez = 0,8. Поскольку это система с одной зоной, можно интуитивно подумать, что Vot = Voz_heating = 500 кубических футов в минуту. Однако TRACE ™ рассчитывает Vot = Vou / Ev = 444 кубических футов в минуту. Для определения Ev TRACE ™ использует уравнение:

Ev = 1 + Xs-Zd_heating, где Xs = Vbz / Vpz

Ev = 1+ (400/1000) — (500/1000) = 0,9

Чтобы доказать, что вентиляция со скоростью 444 кубических футов в минуту необходима для отправки 500 кубических футов в минуту открытого воздуха в пространство, мы можем итеративно рассчитать кубические футов в минуту наружного воздуха, которые возвращаются в смесительную камеру (см. Ниже).На каждой итерации видно, что OA% сходится так, что OA_fraction_return = 1-Ev, что составляет 0,1 (в данном случае 10%). В конце 4-х итераций количество кубических футов в минуту, подаваемое в пространство, увеличивается до 500 кубических футов в минуту, что равняется требуемому количеству кубических футов в минуту в 500 кубических футов в минуту, требуемому при проектировании обогрева, чтобы обеспечить требуемый в этом помещении объем открытого уравновешивания 400 кубических футов в минуту.

По умолчанию Trace рассчитывает эффективность на уровне системы (Ev) для всех систем змеевиков на уровне зоны. Если вы выберете систему змеевиков на уровне помещения, Trace рассчитает Voz = Vot, что приведет к Vot = 500 кубических футов в минуту в приведенном выше примере.

В обновлении v6.3.1 для TRACE 700 в окно Create Systems- Advanced был добавлен флажок под названием «Apply Single Zone Ventilation Calculation», который будет рассчитывать Vot в системах с охлаждающими змеевиками на уровне зоны как равное Voz— Это означает, что при определении Vot не будет учитываться неиспользованный наружный воздух в режиме обогрева, смешанный со свежим наружным воздухом. Назначение этого поля — позволить вам применить расчет одной зоны вентиляции ASHRAE 62.1 к нескольким помещениям (Раздел 6.2.3 в ASHRAE 62.1-2004-2010). Возможно, что несколько комнат (несколько тепловых зон) считаются одной вентиляционной зоной. Обычно это подразумевает, что «тип помещения» вентиляции одинаков для всех помещений, обслуживаемых однозонной системой.

Процедуры проектирования вентиляции в стандарте ASHRAE 62.1

Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE) было основано в 1894 году и в настоящее время превратилось в глобальную ассоциацию, насчитывающую более 50 000 членов.Стандарты ASHRAE охватывают многие аспекты отопления, вентиляции, кондиционирования и охлаждения, а строительные нормы и правила во всем мире используют их в качестве справочных.

Стандарт ANSI / ASHRAE 62.1-2016 называется «Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении». Стандарт определяет процедуру проектирования для естественной вентиляции и два варианта для систем механической вентиляции: метод скорости вентиляции (VRP) и метод качества воздуха в помещении (IAQP).

VRP и IAQP используют разные подходы для достижения подходящего уровня вентиляции.В то время как VRP основан на предписывающих мерах и таблицах вентиляции, IAQP основан на производительности — предоставлении системы вентиляции, которая эффективно контролирует загрязнители воздуха.


Оптимизируйте конструкцию вентиляции и сократите потребление энергии.


Норма вентиляции: предписывающий подход

Процедура скорости вентиляции широко используется, так как она включает стандартные расчеты, хорошо известные в индустрии HVAC.Основываясь на исследовании загрязнения воздуха, ASHRAE определила идеальную интенсивность вентиляции для каждого типа здания, которая представлена ​​на квадратный фут и на человека:

  • Расчетный расход воздуха на единицу площади выражается в кубических футах в минуту на квадратный фут.
  • Компонент занятости выражается в кубических футов в минуту на человека.

Например, минимальная интенсивность вентиляции для ресторана составляет 0,18 кубических футов в минуту / кв. Фут. и 7,5 куб. футов / мин. / чел. Если площадь 5000 кв. Футов и ресторан рассчитан на 200 человек, необходимая интенсивность вентиляции будет следующей:

  • Компонент площади = 0.18 куб. Футов / кв. Фут x 5000 кв. Футов = 900 куб. Футов / мин
  • Компонент занятости = 7,5 куб. Футов в минуту на человека x 200 человек = 1500 куб. Футов в минуту
  • Общий расход воздуха = 900 кубических футов в минуту + 1500 кубических футов в минуту = 2400 кубических футов в минуту

В стандарте ASHRAE 62.1 это значение называется расходом воздуха на улице зоны дыхания . Затем он делится на Эффективность распределения воздуха в зоне , чтобы получить Зональный поток наружного воздуха , который должен подаваться системой вентиляции. Если эффективность распределения для приведенного выше примера равна 0.8, поток наружного воздуха в зоне должен составлять 3000 куб. Футов / мин (2400 куб. Футов / мин / 0,8).

Для однозонной системы вентиляции требуется только один расчет расхода наружного воздуха, а многозонные конструкции без рециркуляции основаны на простом добавлении отдельных потоков воздуха. Самый сложный сценарий — это многозонная система с рециркуляцией, где ASHRAE предоставляет подробную процедуру расчета с разбивкой по шагам.

Вентиляция, управляемая по потребности (DCV), может регулировать поток наружного воздуха в зависимости от количества людей, но он не может опускаться ниже компонента воздушного потока, зависящего от площади.Например, рассчитанный выше расход наружного воздуха в 2400 куб. Футов в минуту не может быть уменьшен ниже 900 куб. Футов в минуту.

Процедура контроля качества воздуха в помещении: подход, основанный на характеристиках

Процедура контроля качества воздуха в помещении (IAQP) не устанавливает минимальную подачу наружного воздуха. Вместо этого он предоставляет рекомендации по проектированию системы вентиляции, которая поддерживает концентрацию загрязняющих веществ ниже порогового значения. Другими словами, IAQP может обеспечить более низкий воздушный поток, чем VRP, уменьшая рабочую нагрузку на систему HVAC.Вентиляторы потребляют меньше энергии, поскольку они перемещают меньше воздуха, а также сокращаются связанные с этим расходы на обогрев и охлаждение.

Поскольку IAQP основан на производительности, процесс проектирования является открытым и гибким:

  • Выявлены опасные загрязнители (COC) для проекта.
  • После того, как список составлен, следующим шагом будет определение их источников и интенсивности выбросов от каждого источника.
  • Максимальная концентрация определяется для каждого загрязнителя воздуха на основе нормативных значений из авторитетного источника.
  • Система вентиляции спроектирована в соответствии с требованиями к воздушному потоку, что позволяет удерживать загрязняющие вещества ниже указанного порогового уровня.
  • Кроме того, пассажиры проводят оценку качества воздуха.

IAQP ограничен отсутствием стандартизированных пороговых значений загрязнителей воздуха, а также субъективным характером оценок пассажиров. По этой причине многие строительные нормы и правила еще не одобряют IAQP. То же самое относится к сертификации LEED, где принимается только VRP.

Для достижения преимуществ IAQP при соблюдении строительных норм и требований LEED оба подхода могут быть объединены. VRP устанавливает минимальные требования к потоку наружного воздуха, в то время как IAQP улучшает качество воздуха, не уменьшая поток наружного воздуха ниже пределов VRP.

Заключение

Системы вентиляции потребляют меньше энергии по сравнению с оборудованием для кондиционирования воздуха и обогрева помещений, но их конструкция оказывает значительное влияние на эффективность здания.Конструкция вентиляции определяет поток наружного воздуха, а более высокий воздушный поток увеличивает нагрузку как на обогрев, так и на охлаждение.

Существует большое разнообразие конфигураций HVAC, и выбор подходящей системы для вашего здания имеет основополагающее значение для качества воздуха в помещении и энергоэффективности. Профессиональная инжиниринговая компания MEP может подобрать оптимальное оборудование и компоновку системы.

Расчет мощности и падения давления для системы аварийной вентиляции

Звук и давление одновременно анализируются при проектировании системы туннельной вентиляции, чтобы выяснить, как и то и другое зависит от каждого компонента системы.

В этой статье описывается методика одновременного расчета уровней звука и давления для очень больших туннельных систем аварийной вентиляции и объясняется, как эта методология помогает процессу проектирования вентиляции. Этот метод использовался в проекте расширения легкорельсового транспорта Sound Transit Northgate Link (NLLREP) в Сиэтле, штат Вашингтон, для стратегии проектирования вентиляции для двух станций метро (станции Рузвельт и U-District) и соединяющих их пробуренных туннелей.

Рисунок 1 — Схема вентиляции

Традиционно во многих проектах туннелей расчеты потерь звука и давления выполнялись отдельно.Основное решение для снижения уровня шума — это добавить глушители, в которых используются звукопоглощающие материалы, и геометрические элементы для ослабления звуковых волн в воздушном потоке. Это увеличивает длину системы воздуховодов и часто приводит к большей потере давления, что приводит к увеличению размеров вентиляторов и дополнительному шуму. Следовательно, взаимосвязь звука и давления лучше всего понять при одновременном вычислении их значений. Комбинированный расчет (звука и давления) более длинных глушителей определяет, соответствует ли звук нормативным требованиям по охране окружающей среды, а также определяет дополнительное влияние на мощность вентилятора.

Традиционный подход, заключающийся в добавлении более длинных глушителей для решения проблем со звуком, часто не использует того вклада, который система воздуховодов может внести в уменьшение шума. Значительная часть нежелательного звука может быть уменьшена с помощью эффектов системы воздуховодов.

Эта методология обеспечивает понимание, которое позволяет инженеру быстро определять проблемные области в системе и настраивать ключевые параметры, такие как расположение вентиляторного помещения, размер аттенюатора и геометрия воздуховода, которые в противном случае отрицательно повлияли бы на окончательный проект.Полезным инструментом может быть знание того, как можно вместе рассматривать звук и давление для оптимизации затрат, механических преимуществ, занимаемой площади станции или уменьшения шума.

Станции NLLREP и соединительные туннели потребовали наличия системы вентиляции на случай пожара в поезде. Выбранная стратегия вентиляции должна была представлять собой вытяжную вытяжную систему, как показано на Рисунке 1.

Для эффективной работы этой системы вентиляторы должны быть расположены по обе стороны от потенциальной опасности возгорания.Затем вентиляторы могут работать в унисон, создавая воздушный поток в одном направлении, при этом один вентилятор станции находится на выходе, а вентилятор соседней станции находится на подаче, тем самым обеспечивая необходимую скорость и расход для контроля дыма в туннеле. Необходимо учитывать общую потерю давления в сочетании с расходом воздуха, чтобы определить требуемую мощность двигателя вентилятора, необходимую для перемещения воздуха через систему.

Рис. 2 — Вертикальный план станции Южный Рузвельт

Вентиляторы системы вентиляции NLLREP были рассчитаны на основе потерь сопротивления от портала туннеля к выходному вентиляционному валу в прямом и обратном направлении вентилятора.Полная потеря давления также используется для расчета производимой вентилятором звуковой мощности. Звук, создаваемый вентилятором, должен соответствовать заявлению о воздействии на окружающую среду (EIS) и конкретным критериям звука проекта в каждом обозначенном месте «рецептора» (где обычно может стоять человек). Приемники системы вентиляции NLLREP расположены на платформе туннеля, атриуме станции и за пределами окружающей среды, каждый из которых должен соответствовать нормативным требованиям EIS и критериям проекта.Ослабление звука каждым компонентом системы воздуховодов снижает общий звук, излучаемый приемником.

Метод объединения расчетов давления и звука

Система вентиляции представляет собой серию компонентов воздуховода, которые обеспечивают потери сопротивления давлению, а также генерирование и ослабление звука. Эти компоненты вносят вклад в общую потерю давления и уровень шума на приемнике.

Методология объединяет расчет потерь давления, генерации и ослабления звука каждого компонента в системе с использованием компьютерного программного обеспечения Mathcad для документирования и проверки инженерных расчетов.Это программное обеспечение особенно полезно, поскольку оно обеспечивает полностью документированный расчет, который можно легко просмотреть и изменить для различных проектов. Программа структурирована по общим переменным, общей геометрии, давлению компонентов, звуку компонентов, общему давлению и общему звуку.

Рис. 3 — Потери давления в глушителе из Mathcad®

Общие переменные и геометрия задаются во внешнем интерфейсе программы, чтобы упростить ввод и уменьшить количество ошибок. Те же рассуждения применимы к определению общих геометрических параметров для пленумов, заслонок и глушителей в начале программы.

Давление

Каждый воздушный канал в прямом и обратном направлении вентилятора учитывается при расчете потери давления, как показано на рисунке 2. Часто необходимо определить только один канал, если можно показать, что он является путем с наибольшим сопротивлением. Если нет четкого разделения путей с наивысшим сопротивлением, следует оценить все дыхательные пути.

I.E. В «Справочнике по гидравлическому сопротивлению » компании Idlechik приведены коэффициенты сопротивления для различных компонентов воздушного потока, таких как колена, тройники, структурные пересечения и демпферы, а также внезапные расширения, внезапные сокращения и расходящиеся и сходящиеся переходные потери.На рисунке 3 показан пример расчета из файла Mathcad, описывающий потерю давления для семифутового глушителя. В этом примере скорость забоя (Vs) вычисляется, чтобы получить потерю давления в прямом направлении.

Национальная ассоциация подрядчиков по обработке листового металла и кондиционирования воздуха (SMACNA) опубликовала, что потеря давления является функцией скорости. Аналогичным образом необходимо рассчитать потерю давления для каждого компонента воздуховода вдоль пути с наибольшим сопротивлением.

Звук

В сочетании с термином «давление» учитывается составляющая звуковой мощности для всех сегментов, в которых звук либо регенерируется, либо ослабляется.Снижение или поглощение звука определяется как вносимые потери (IL). Когда звук проходит через компонент воздуховода, такой как глушитель, возникают вносимые потери.

Уравнение 1 описывает звуковую мощность после потери компонента, где L w1 — уровень звуковой мощности до потери компонента, а L w2 — уровень звуковой мощности после потери компонента (Ссылка 2). Снижение вносимых потерь рассчитывается для каждой из восьми полос частот в диапазоне от 63 Гц до 8000 Гц.Человеческое ухо чувствительно только к этому диапазону частот.

Уравнение 1

Коэффициент усиления глушителя при рекуперации используется для расчета общей звуковой мощности (L w3 ), как показано в уравнении 2. Общая звуковая мощность после вносимых потерь в глушителе (L w2 ) равна затем логарифмически прибавляют к значениям регенерации (L wR ) (Ссылка 2). Шкала децибел (дБ) является логарифмической, поэтому удвоение или уменьшение вдвое энергии изменяет уровень звука на 3 дБ; он не увеличивает уровень звука вдвое или вдвое, как можно было бы ожидать.

Уравнение 2

Значения вносимых потерь и регенерации глушителя для глушителя доступны из данных производителя для каждого из восьми уровней частотной полосы как в прямом, так и в обратном направлении вентилятора. Вносимые потери можно определить для любого компонента системы. Национальная ассоциация подрядчиков по обработке листового металла и кондиционирования воздуха (SMACNA) предоставляет методы для расчета значений вставки и регенерации для различных типов компонентов воздуховодов.

Общее давление / звук

Общие потери давления в системе вентиляции определяются путем суммирования потерь компонентов на пути потока.После того, как каждый компонент был оценен на предмет потери давления, общее суммирование используется для оценки тормозной мощности вентилятора. Звуковая мощность вентилятора оценивается по общей потере давления, как показано в уравнении 3 (ссылка 2).

Уравнение 3

При вычислении общей звуковой мощности на приемнике каждый компонент оценивается от вентилятора до каждого местоположения приемника. Другими словами, звуковая мощность вентилятора, вычисленная по уравнению 3, считается уменьшенной из вводимого компонента по уравнению 1.Для компонентов с регенерацией общий звук комбинируется с помощью уравнения 2. Звуковая мощность, которая является мерой интенсивности звука, затем должна быть преобразована в звуковое давление или компонент мощности, который непосредственно влияет на барабанную перепонку. Уровни звукового давления оцениваются для рецепторов, как правило, в туннеле, на станции или в других местах.

Пример

При проектировании системы вентиляции на станции U-District использование туннельных вентиляторов для вытяжки воздуха из атриума представляло сложную проблему контроля звука.Вентиляторы находились в непосредственной близости от рецептора предсердия. Это позволило получить очень небольшое затухание. На раннем этапе проектирования было определено, что уровни шума не соответствуют проектным критериям с конфигурацией атриума демпфера на одной линии с вентилятором.

Были исследованы три варианта ослабления звука. Первый вариант заключался в установке матрицы глушителей в проеме стены атриума. Это было жизнеспособным решением, но не лучшим выбором из-за стоимости и эстетики.Второй и третий варианты заключались в смещении демпфера для обеспечения дополнительного ослабления изгиба. Во втором варианте использовался локоть без подкладки, тогда как в третьем варианте использовался локоть с акустической подкладкой.

На рисунке 4 показана окончательная конфигурация системы вентиляции. Вариант колена с акустической футеровкой обеспечивал необходимое затухание для соответствия критериям проекта с минимальным воздействием на мощность вентилятора. Программа позволила изучить различные варианты для достижения осуществимого, рентабельного и архитектурно привлекательного решения за счет понимания параметров, управляющих звуком.

Рисунок 4 — Звукоизоляционный материал на станции U-District

Заключение

Традиционно анализу потерь давления при проектировании систем вентиляции туннелей уделялось больше внимания, чем анализу звука. В последние годы экологическая политика, нормативные требования и ограниченное пространство делают более важным понимание рационального смягчения последствий. Эта методология одновременного сочетания звука и давления при проектировании систем вентиляции обеспечивает эффективный инструмент для понимания того, как каждый компонент системы влияет на звук и давление.Помимо демонстрации соответствия нормативным требованиям, этот метод предоставляет средства для более эффективного изучения других вариантов, чем раньше. Это обеспечивает оптимальную конструкцию, которая сводит к минимуму требования к мощности двигателя, отвечает требованиям к уровню шума и минимизирует требования к пространству.

Ссылки

  1. Идельчик И.Е., Справочник по гидравлическому сопротивлению . 4-е издание.
  2. Руководство по звуку и вибрации HVAC. s.l. : Национальная ассоциация подрядчиков по обработке листового металла и кондиционирования воздуха, Первое издание, декабрь.2004.
  3. Проектирование воздуховодов систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. s.l. : Национальная ассоциация производителей листового металла и кондиционирования воздуха, третье издание 1990 г.

Метод расчета вентиляции для различных энергетических кодов

// ASHRAE 62.1 Метод расчета вентиляции

Требуемый наружный воздушный поток (Vbz) рассчитан на человека источники, связанные с территорией . Уравнение для расчета Vbz выглядит следующим образом:

Vbz = Rp * Pz + Ra * Az

Где:

Rp (Единица: CFM / человек или л / с / человек) = Расход наружного воздуха, необходимый для человек согласно таблице 6.2.2.1

Pz = Количество людей в зоне вентиляции во время использования. cove.tool вычисляет это число на основе плотности людей и площади этажа проекта.

Ra (Единица: CFM / фут2 или Л / с / м2) = Расход наружного воздуха, необходимый на единицу площади, как определено из Таблицы 6.2.2.1

Az (Единица: фут2 или м2) = Чистая занимаемая площадь этажа зоны вентиляции.

Скорость потока наружного воздуха Vbz имеет единицы CFM, когда выбрана система IP, и л / с, когда выбрана система SI.

// California Title 24 Метод расчета вентиляции

Скорость потока наружного воздуха в зону (Vz) определяется в соответствии со следующими уравнениями:

Vz = Ra * Az (уравнение 120.1-F)

Где:

Ra (Единица: CFM / ft2 или L / s / m2) = Расход наружного воздуха, необходимый на единицу площади, как определено из , Таблица 120.1-A.

Az (Единица: фут2 или м2) = Чистая занимаемая площадь вентиляционной зоны.

Vz = Rp * Pz (Уравнение 120.1-G)

Где:

Rp = 15 кубических футов в минуту наружного воздушного потока на человека

Pz = ожидаемое количество людей.

Максимальное значение из уравнений 120.1-F и 120.1-G рассматривается для скорости потока наружного воздуха (Vz). Как правило, уравнение 120.1-F дает наивысшее значение, поэтому cove.tool использует это уравнение для расчета расхода наружного воздуха.

Может быть легко отредактирован в соответствии с проектом на вкладке «Строительная система».

// Национальная методика расчета Соединенного Королевства (NCM) Метод расчета вентиляции

База данных NCM Activity Database содержит значение л / с / р для различных типов зданий. Cove.tool использует эти значения вместе с плотностью людей и общей площадью пола для расчета общего значения л / с для проекта.

// Национальный строительный кодекс Австралии (NCC) Метод расчета вентиляции 2019

Минимальное количество поступающего наружного воздуха для системы (Qf) должно рассчитываться как на большее из минимума площади и Минимум на основе занятости следующим образом:

(a) Минимум на основе площади:

Qf = (A * 0.35) Л / с.м2

Где:

A (Единица: фут2 или м2) = Чистая занимаемая площадь вентиляционной зоны.

(b) Минимум, зависящий от занятости:

Qf = (n * qf)

Где:

qf (Единица: CFM / человек или л / с / человек) = Скорость наружного воздушного потока, необходимая на человека, как определено из стандарта AS 1668.2.

n = Ожидаемое количество жильцов.

(PDF) Методы расчета для системы отопления и вентиляции электрических машин

Методы расчета для системы отопления и вентиляции электрических машин 59

Motor-CAD имеет некоторые преимущества перед CFD:

— Проблема определения времени (от минут до часы / дни / недели)

— Расчетная скорость (мгновенно в часы / дни)

— Время постобработки (мгновенно в часы)

— Простота использования.

Motor-CAD позволяет оптимизировать систему охлаждения и выявляет уязвимые места конструкции

и / или проблемы изготовления; он проверяет, подходит ли предоставленный двигатель для конкретного приложения

.

Окончательный вывод по использованию Motor-CAD заключается в том, что программа представляет собой быстрый метод проектирования

для двигателей и электрогенераторов с тепловой точки зрения, принимая во внимание тот факт

, что тепловая аналогичная схема электрических машин является такой же. Важное значение имеет проектирование

электромагнитное, механическое.

Сведения об авторе

Отилия Неделку и Корнелиу Иоан Сэлиштяну

Кафедра электроники, телекоммуникаций и энергетики,

Валахийский университет Тырговиште, Румыния

15. Источники

[1] Bâlă C. (1982) — Электрические машины — Дидактическое и педагогическое издательство, Бухарест,

Румыния.

[2] Чиок И., Бичир Н., Кристя Н. (1981) — Электрические машины. Руководство по дизайну. Vol. I, II, III.

–Romanian Writing Publishing, Крайова, Румыния.

[3] Неделку О. (2010) — Моделирование отопления и вентиляции электрических машин,

Bibliotheca Publishing, Тырговиште, Румыния.

[4] Чуа Л. О., Лин П. М. (1975) — Компьютерный анализ электронных схем:

Алгоритмы и вычислительные методы, Прентис Холл, Энглвуд Клиффс, Нью-

Джерси.

[5] Leca, A., Prisecaru, I. (1994) — Теплофизические и термодинамические свойства. —

Technical Publishing, Бухарест, Румыния.

[6] Думитриу Л., Иордаче М., (1998) –Современная теория электрических цепей, том 1. Теоретический фундамент

, Приложения, алгоритмы и компьютерные программы, All Educational

Publishing, Бухарест, Румыния.

[7] Иордаче М., Думитриу Л. (2004) — Компьютерный анализ нелинейных аналоговых схем

, Издательство Politechnica Press, Бухарест, Румыния.

[8] Иордаче М., Думитриу Л. (1999) — PANCIA — Программный анализ аналоговых схем,

Руководство пользователя, издательство Politechnica Press, Бухарест, Румыния.

[9] МакКалла В. Дж. (1988) — Основы компьютерного моделирования схем, Kluwer

Academic Publishers, Бостон.

Выбор размера вытяжного вентилятора Upblast для вентиляции коммерческой кухни

Вам интересно, какой размер вытяжной вентилятор


подобрать для вашей коммерческой кухни?

В какой-то момент почти все владельцы коммерческих кухонь и ресторанов должны будут заменить на своих кухнях вытяжной вентилятор. Расчет необходимого вам CFM — это самая важная часть выбора размера вытяжного вентилятора для вашей коммерческой кухонной системы вентиляции.

Если вы еще не знаете, какой CFM необходим для вашего вентилятора, или изменилось оборудование для приготовления пищи или коммерческая вытяжная вытяжка, которую вы используете, эта статья поможет вам определить, какого размера вентилятор Upblast требуется для вашей системы.

Сначала мы рассмотрим несколько основ важности CFM, а затем рассмотрим, какую информацию необходимо предоставить нам, чтобы мы могли выполнить расчет CFM для коммерческой кухонной вытяжки.

Почему CFM так важно?

Как вы, вероятно, уже знаете, мощность воздушного потока нагнетательного вентилятора измеряется в кубических футах в минуту.Если у вас недостаточно движения воздуха для эффективной работы, ваша кухня может стать очень задымленной и горячей, а вытяжка, воздуховоды и кухонные поверхности могут быть сильно загружены слоем неизрасходованного жира и масляных стоков. Это дополнительное скопление затрудняет очистку вашей вентиляционной системы и делает ее более склонной к возгоранию вытяжки или воздуховода.

Как мне рассчитать правильный CFM и размер


для моего вытяжного вентилятора?


Чтобы правильно рассчитать размер и кубический фут в минуту для центробежного вытяжного вентилятора, необходимо знать несколько важных сведений.


1. Какого размера вытяжной колпак, к которому будет крепиться вытяжной вентилятор?

Чем больше площадь вытяжки, тем тяжелее должен работать вытяжной вентилятор для удаления дыма, жира и тепла из вашей кухни. Дизайн и место установки вытяжки также могут иметь значение, поскольку они могут повлиять на характеристики вытяжки.

2. Какое кухонное оборудование будет работать под этой вытяжкой?

Знание того, какое кухонное оборудование будет использоваться под вытяжкой, важно по нескольким причинам, но в основном из-за необходимости отвода дыма и жира, а также выбросов твердого топлива, которые могут вызвать опасное скопление креозота в вытяжных шкафах и воздуховодах.

Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE) опубликовало рекомендации по минимальному расходу выхлопных газов (куб. Фут / мин на погонный фут вытяжки) для вытяжных колпаков, внесенных в список UL, на основе классификационных характеристик устройств в стандарте ASHRAE 154. Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) также устанавливает стандарты для объема удаления воздуха, и большинство муниципальных нормативных актов будут соответствовать или превосходить любое из этих правил.

  • Легкие приборы включают газовые и электрические печи, а также конвекционные печи и пароварки.Например, минимальный CFM ASHRAE для легких устройств находится в диапазоне от 150 до 300 CFM.
  • Среднетоннажная техника включает электрические и газовые варочные поверхности, сковороды, фритюрницы, конвейерные печи и грили, а также электрические и газовые макароноварки. Например, минимальный CFM ASHRAE для устройств средней мощности колеблется от 150 до 400 CFM.
  • Сверхмощные приборы включают электрические и газовые бройлеры, вок и газовые плиты с открытой горелкой, а также саламандры.Например, минимальный CFM ASHRAE для тяжелой техники колеблется от 200 до 400 CFM.
  • Сверхтяжелые приборы включают устройства, использующие твердое топливо, такое как древесина, древесный уголь, брикеты и мескит, для обеспечения всего или части источника тепла для приготовления пищи. Например, минимальный CFM ASHRAE для сверхтяжелых устройств колеблется от 350 CFM до 550 CFM или более.

Помимо знания типа готовки, важно также знать, как оборудование находится или будет располагаться под вытяжкой.Оборудование, которое правильно размещено под вашим капотом, может привести к экономии до 60% CFM, что, в свою очередь, может сэкономить ваши деньги. Например, сверхмощный прибор, помещенный на конце вытяжки, будет более подвержен утечке, чем если бы он был помещен под середину того же колпака.

Расположение и стиль самой вытяжки также могут иметь большое значение. Если вам нужна помощь в определении правильного расположения кухонных приборов или вытяжек, просто сообщите нам об этом.Мы более чем рады помочь вам.

3. Какова протяженность воздуховода между вытяжным вентилятором и вытяжкой на кухне?

Знание того, сколько воздуховодов проходит между вашим вентилятором и вытяжкой, является очень важной частью расчета правильного CFM для вашего вытяжного вентилятора. Чем дольше воздух должен перемещаться, тем больше возможностей для его замедления. Причина, по которой скорость воздушного потока обычно падает на пути от вытяжки к вентилятору, заключается в потерях на трение и турбулентность.Другие соображения по конструкции воздуховода, которые могут повлиять на ваш CFM, включают форму вашего воздуховода (квадратная или круглая) и количество поворотов и поворотов, которые необходимо сделать.

4. Каков размер основания вашего существующего вентилятора или размер вашего бордюра на крыше?

Этот последний фрагмент информации, вероятно, проще всего предоставить. Чтобы определить размер вашего центробежного вытяжного вентилятора, нам необходимо знать размер основания существующего вентилятора. Если вентилятора нет, нам нужно знать размер бордюра крыши, на котором он будет установлен.Если вы начинаете с нуля, устанавливаете вентилятор боком или просто не располагаете этой информацией, не о чем беспокоиться! Позвоните нам, и мы вместе с вами обсудим различные варианты размеров основания вытяжного вентилятора.

Итак, какой вытяжной вентилятор CFM подходит вам?

Подходящий CFM для вашего проветривателя для взрывозащитной кровли будет зависеть от ваших ответов на четыре вопроса выше. Если вы предоставите эту информацию эксперту по продукции HoodFilters.com, мы сможем напрямую сотрудничать с производителем, чтобы определить точные характеристики вентилятора, который станет идеальным дополнением к вашей системе вентиляции.

Есть несколько разных способов предоставить нам информацию. Вы можете позвонить нам по телефону 877-394-9731, написать нам по электронной почте или использовать наш новый онлайн-инструмент «Конструктор вытяжек и вентиляторов», который поможет вам в расчетах CFM вытяжного шкафа для чего угодно — от одного нагнетательного вентилятора до полной вытяжной системы и вентиляционной системы. Как всегда, дайте нам знать, если у вас возникнут вопросы или вам понадобится помощь в выборе продуктов.

Из этого короткого видео вы узнаете, как быстро определить вертикальный вытяжной вентилятор подходящего размера при покупке нового вытяжного вентилятора или замене существующего на вашей коммерческой кухне или в ресторане.