Ključ savršene i učinkovite ventilacije je kompetentni proračun površine kanala i armatura, o kojem ovisi izbor pojedinačnih elemenata i opreme. Svrha izračuna je osigurati optimalnu višestruku izmjenu zraka u prostorijama u skladu s njihovom namjenom.
U članku smo detaljno ispitali svaku potrebnu fazu proračuna: određivanje presjeka i stvarne površine zračnih kanala, izračunavanje brzine zraka i odabir parametara oblikovanih proizvoda. Pored toga, identificirali smo glavne zahtjeve za veličinu ventilacijskih kanala, a također smo dali primjer izračuna zračnih kanala za privatnu kuću.
Svrha izračuna
Značajke izračuna i odabira zračnih kanala ovise o njihovoj vrsti i materijalu od kojeg su izrađene. Potonja karakteristika određuje nijanse koje proizlaze iz kretanja zraka i osobitosti interakcije lavine zraka sa zidovima.
Kanali su:
- metal - može biti crni čelik, pocinčani, nehrđajući čelik;
- fleksibilni aluminijski valoviti;
- plastični ventilacijski kanali - fleksibilni i kruti;
- tkivo.
Prema geometriji presjeka izrađuju se okrugli, pravokutni, ovalni kanali. Potonji nisu toliko popularni kao prva dva.
Čak i ako je najispravniji dizajn ventilacijskog sustava, pogreška u odabiru presjeka kanala može dovesti do poremećaja cirkulacije zraka.
Rezultat pogrešaka u proračunima bit će povećana vlaga, a zatim plijesan i gljivice u sobi. Bez ispravnog izračuna površine svih dijelova nemoguće je odabrati prikladne elemente ventilacijskog kompleksa
Ovisi o ovom parametru:
- protok mase zraka i njegov volumen;
- stupanj zategnutosti zglobova;
- buka ventilacijskog sustava;
- Potrošnja energije.
Pravilnim izračunima uštedjet ćete novac jer će količina materijala biti točno određena. Pored ekonomskih problema, glavni su još uvijek parametri ventilacije koji ljudima pružaju ugodne životne uvjete.
Opće informacije za izračunavanje površine poprečnog presjeka
Površina cijevi za kanal izračunava se prema različitim vrijednostima:
- U skladu s sanitarnim i higijenskim parametrima (SanPiN).
- Prema broju stanovnika.
- Po površini soba.
Rezultat se može dobiti kako za zasebnu sobu, tako i za kuću u cjelini. Za proračun, postoje posebni programi s algoritmima ugrađenim u njih. Druga opcija izračuna je upotreba formula.
Područje poprečnog presjeka kanala tijekom njihovog projektiranja odabrano je tako da se zrak duž svih duljina kreće približno istom brzinom. Kroz duljinu sustava količina zraka je različita, tako da se površina poprečnog presjeka kanala treba mijenjati prema gore s povećanjem volumena zraka.
Ako uzmemo u obzir ispušnu ventilaciju, tada se kvadratura presjeka povećava kako se približavamo ventilatoru. To je jedini način da se zajamči manje ili više jednaka brzina zračne mase kroz cijeli zračni kanal
S porastom kružnog presjeka smanjuje se protok zraka. Istodobno će se smanjiti i aerodinamična buka. Nedostatak takvih zračnih kanala je glomaznost konstrukcije, zbog čega ih je nemoguće instalirati u prostor između propuha i spuštenog stropa, kao i uz povećane troškove.
Ako to nije moguće, možete preferirati pravokutnu geometriju jer je visina pravokutnog presjeka manja. S druge strane, okrugle proizvode je jednostavnije instalirati, a imaju i svoje operativne prednosti.
Budući da okrugli kanali ne mogu uvijek stati u unutrašnjost, a estetski pravokutni skupi, kao alternativa, vrijedi razmotriti ovalne proizvode. Ujedno su i ergonomske i učinkovite.
Izbor jedne ili druge opcije ovisi o prioritetima korisnika. Ako su u prvom planu ušteda energije, minimalna buka i sve mogućnosti ugradnje dimenzionalne mreže, okrugli kanal je najbolji izbor.
Faze izračuna
Radi sa nagodbom sastoje se od nekoliko faza:
- Izrada opće sheme ventilacijskog sustava. Ovdje treba napomenuti duljine ravnih presjeka, dijelove okretanja i njihovu vrstu, mjesta promjene presjeka.
- Izbor višestruke razmjene zraka, identičan sanitarnim i higijenskim zahtjevima.
- Proračun brzine kretanja zračnih masa kroz cjevovod. Ovaj parametar ovisi o vrsti ventilacije, a može biti prirodan ili prisiljen.
- Proračun površine zračnih kanala i drugih parametara.
Postoji mnogo programa za izvođenje takvih izračuna.
Proračun pomoću formula za složen sustav nije lak zadatak. Za malu kuću, izračunavanje površine pojedinih elemenata, presjek kanala je sasvim moguć
Izračun presjeka kanala
Izraz koji se koristi za izračunavanje kvadrature oblikovanih elemenata i kanala izgleda ovako:
Sc = (D x 2.778): V,
Gdje:
- Sc - površina u presjeku;
- L - brzina protoka zraka koji cirkulira u sustavu;
- 2.778 - koeficijent koji odgovara različitim dimenzijama;
- V - brzina lavine na određenom mjestu, mjerena u metrima u sekundi.
Rezultat izračuna bit će vrijednost izmjerena u cm².
Postoji alternativna formula:
S = L: k × V,
Koeficijent K u ovom slučaju je 3600.
Određivanje stvarnog područja kanala
Uobičajeno područje ventilacije za okrugle ventilacijske kanale izračunava se prema formuli:
S = (π x D2): 400,
Gdje:
- S - stvarna površina;
- D - promjer.
Za pravokutne cjevovode:
S = (A x B): 100,
Gdje:
- S - stvarna površina;
- D - promjer;
- I - visina kanala;
- U - širina konstrukcije.
Površina poprečnog presjeka cijevi s ovalnim presjekom izračunava se formulom:
S = π × A × B: 4,
Gdje:
- I - veći promjer ovala;
- U - manjeg promjera, respektivno.
Postoje i druge formule za izračun površine kanala.
Koristeći takav regulatorni dokument kao SNiP, možete usporediti veličinu presjeka kanala s potrebnim pokazateljima. Dakle, prikladna veličina cijevi za zrak određuje se još lakše.
Neki proizvođači u opisu kanala daju nomograme. Oni se nalaze u regulatornoj literaturi.
Nomogram za metalni kanal s kružnim presjekom. Vrijednosti iz njega supstituiraju se u formulu. Svi fleksibilni kanali dopunjeni su takvim shemama (+)
Iz nomograma možete uzeti vrijednost područja poprečnog presjeka. Približan je, ali prikladan za stvaranje sustava s minimalnom bukom.
Da biste pronašli dimenzije kanala za pojedinu granu cjevovoda kroz koju se transportira određeni volumen zraka, morate poduzeti sljedeće korake:
- Na nomogramu odredite točku sjecišta volumena zraka u 1 sat i liniju maksimalne brzine za izračunati presjek.
- Pored ove točke pronađite vrijednost najprikladnijeg promjera.
Pored toga, imajući nomogram, moguće je ne samo olakšati izračun poprečnog presjeka zračnih kanala i priključaka, već i odrediti gubitak tlaka u dijelu zračne linije postavljenom brzinom.
Nomogram nije obavezan; možete odrediti željeno područje presjeka ovisno o brzini zračne mase.
Proračun brzine zraka
Pomoću formula ili posebnih tablica izračunajte brzinu kanala. Ovdje je ključni parametar faktor brzine, koji određuje količinu zraka u kojoj postoji potpuna ventilacija prostorije volumena 1 m3 u roku od 1 sata.
Da bi odredili indeks stope, stručnjaci preporučuju istražiti specifične uvjete u postojećim industrijskim postrojenjima za koje postoje stvarni podaci o emisiji plinova, otrovnih isparenja itd. Najbolje je izvršiti neovisan izračun pomoću formula.
Za pojednostavljenje izračuna postoje posebne tablice u kojima možete dobiti gotovu vrijednost pokazatelja množine, ali morate imati na umu da oni daju zaobljene parametre
Formula za izračunavanje množenja je sljedeća:
N = V: W,
Gdje:
- N - željena mnoštvo;
- V - količina svježeg zraka koja ulazi u prostoriju u roku od sat vremena;
- W - volumen prostorije.
Jedinica množenja je broj puta / sat, V se mjeri u mᶾ / h, glasnoća je u mᶾ.
Razmotrimo konkretan primjer određivanja potrebne količine zraka mnoštvom.
Ima dnevni boravak s volumenom 22 mᶾ. Trebat će joj zrak: L = 22 x 6 = 132 m3, ovdje 6 je tečaj zraka uzet iz tablice.
Brzina kretanja mase (V) mjeri se u m / s i određuje se formulom:
V = L: 3600 x S,
Gdje:
- L - iskorišteni zrak (mᶾ / h);
- S - područje presjeka kanala (mᶾ).
Uz to, još 2 parametra utječu na brzinu kretanja zraka: razinu buke, koeficijent vibracije. Pri dizajniranju sustava moraju se uzeti u obzir.
Primjer izračuna za malu kućicu
Za proračun smo uzeli vikendicu s unutarnjom površinom 108,8 m2 i visina od poda do stropa 3 m. Unutar se nalazi dnevni boravak, spavaća soba, dječja soba, kuhinja, kupaonica. Indeks množine uzima se jednak 1.
Ventilacijski sustav omogućuje vam uštedu prostorije od nečistoća štetnih po zdravlje - potencijalno opasnih i provociranja alergijskih reakcija, pogoršanja dobrobiti
Prvo se izračunava količina uklonjenog i ulaznog zraka općenito za zgradu.
Prijavite se za ovu metodu SNiP:
- Budući da su spavaća soba i dnevni boravak jednaki po površini, količina zraka koja se uklanja iz njih je 21 x 3 x 1 = 63 mᶾ / h.
- Za djecu - 24 x 3 x 1 = 72 mᶾ / h.
- Za kuhinju - 22 x 3 x 1 + 100 = 166 mᶾ / h.
- Za kupaonicu - 10 x 3 x 1 = 30 mᶾ / h.
- Kao rezultat: 63 x 2 + 48 + 166 + 30 = 394 mᶾ / h.
Hodnik i hodnik nisu uzeti u obzir. 100 mᶾ je obujam koji prolazi kroz kapuljaču u kuhinji.
Pravilna raspodjela protoka zraka u kući je također vrlo važna točka. U zgradama ovog tipa obično je uređen prirodni sustav ventilacije. Ovdje je još uvijek prisutan obvezni element - napa.
Zatim odredite promjere ventilacijskih kanala. Od 100 m3 na silu uklanja kapuljaču, ostaje za raspodjelu preostalih 294 m3, Oni će prirodno otići kroz 2 mine. Svaki će imati: 294: 2 = 147 mᶾ.
Budući da se u rudnicima prirodne ventilacije brzina zraka kreće od 0,5 do 1,5 m / s, obično u proračunima uzimaju prosječnu vrijednost od 1 m / s. Zamijenivši poznate vrijednosti u formulu S = L: k × V, nalaze se: S = 147: 3600 x 1 = 0,0408 m².
Sada je moguće odrediti promjer kanala s kružnicom u presjeku prema formuli: S = (π x D2): 400 ili 0,0408 = (3,14 x D2): 400.
Rješavajući ovu jednadžbu s jednom nepoznatom, jednostavnim proračunom utvrđuju da je promjer kanala 2,28 mm. Za ovu vrijednost odabrana je najbliža veća standardna veličina cijevi.
Pomoću ove tablice pretvaranja možete odabrati ekvivalentni promjer kanala s kružnim presjekom. To uvelike pojednostavljuje izračun.
Kada je postavljen pravokutni kanal, njegova se veličina odabire prema tablici, usredotočujući se na područje. Najbliža veća vrijednost je 200 x 250 mm.
Prema istoj shemi, površina poprečnog presjeka slavine za napa s štednjakom određuje se s razlikom da je ovdje brzina zraka 3 m / s. S = 100: 3600 x 3 = 0,083 m² ili promjera 107 mm.
Tablica za pretvorbu potrebna je kada trebate izračunati kanale s pravokutnim presjekom i primijeniti tablicu za okrugle proizvode. Ovdje su promjeri zračnih kanala s krugom u presjeku, u kojem je pad tlaka uslijed trenja jednak istoj vrijednosti u pravokutnom dizajnu.
Postoje tri načina za određivanje ekvivalentne vrijednosti:
- brzinom;
- duž presjeka;
- po trošku.
Te su vrijednosti povezane s različitim parametrima kanala. Za svaki od njih postoji individualna metoda korištenja tablica. Glavna stvar je da je, bez obzira na primijenjenu metodologiju, veličina gubitka tlaka trenja jednaka.
Zaključno, provodi se provjera brzine: V = 147: (3600 x 0,0408) = 1,0 m / s. To je unutar prihvatljive granice.
Oblikovani proizvodi i njihov izračun
Kada instalirate kanale, ravno se dijelovi različitih veličina spajaju pomoću oblikovanih proizvoda.
U proizvodnji oba kanala i fitinga potrebno je izračunati njihovu površinu. Bez toga je nemoguće utvrditi točnu količinu materijala za izradu dijelova.
Proizvodi u obliku uključuju:
- Koljena, Koriste se za promjenu smjera cjevovoda za zrak pod svim mogućim kutom. Postoje okrugli i pravokutni, ovalni.
- prijelazi, Uz njihovu pomoć povezuju se kanali različitih sekcija. Bilo koja geometrija - od okrugle do kombinirane.
- Spojke, bradavice, Spojite ravne dijelove autoceste.
- Tees, Zajedničke grane ili dvije grane kanala.
- izradi, Blokirajte protok zraka.
- križevi, Odvojite ili povežite zračne struje.
- patke, Omogućite prolaz kanala na više razina.
Za proračun potrebnih parametara oblikovanih proizvoda potrebne su matematičke vještine.
Bilo koji oblik proizvoda ima svoju posebnu ulogu u sustavu ventilacije. Proizvođači dizajniraju svaki od njih zasebno. Isporučuju se zajedno s glavnim elementima.
Pogreška napravljena u jednom pokazatelju podrazumijevat će pogoršanje performansi sustava. Ne postoje gotove formule za takve izračune.
Tablica prikazuje standardne veličine kanala. Čak i profesionalci umjesto složenih izračuna koriste takve i slične posebne tablice
Mnogi dizajneri koriste posebne programe, internetske kalkulatore. Trebate samo unijeti primarne vrijednosti i dobiti gotove parametre na izlazu.
Programi omogućuju ne samo utvrđivanje potrebnih vrijednosti svih dijelova, već i njihov razvoj. Ovaj skenirani otisak na 3D pisaču omogućuje savršeno uklapanje ventilacijskih kanala.
Osnovni zahtjevi za proračun
Pri određivanju krajnjih parametara kanala mora se uzeti u obzir da određivanje površine kanala mora osigurati da:
- Osiguran je temperaturni režim u sobi. Tamo gdje postoji višak topline, osigurava se njegovo uklanjanje, a tamo gdje postoji nedostatak, gubitak je minimiziran.
- Brzina kretanja zraka ni na koji način ne smanjuje razinu udobnosti ljudi u sobi. U područjima radnih područja nužno je pročišćavanje zraka.
- Štetni kemijski spojevi i suspendirane čestice prisutni u zraku sadrže se u količini koja odgovara GOST 12.1.005-88.
Za pojedinačne prostorije preduvjet za odabir područja zračnih kanala je stalno održavanje zaostalih voda i isključenje dovoda zraka izvana.
Prilikom izračunavanja otpornosti na liniju uzima se u obzir gubitak tlaka. Da bi protok mase zraka mogao prevladati otpor tijekom kretanja, potreban je odgovarajući tlak
Kategorija prostora u kojima je potrebna podrška uključuje podrume, kao i prostorije u kojima se mogu akumulirati štetne tvari.
Internetski program za pomoć inženjeru dizajna:
Zaplet organizacije ventilacije privatne kuće općenito:
Područje presjeka, oblik, duljina kanala neki su od parametara koji određuju rad ventilacijskog sustava. Ispravan izračun je izuzetno važan jero njemu ovisi propusnost zraka, kao i brzina protoka i učinkovit rad konstrukcije u cjelini.
Kada koristite mrežni kalkulator, stupanj točnosti izračuna bit će veći nego kod ručnog izračuna. Ovaj se rezultat objašnjava činjenicom da program automatski zaokružuje vrijednosti na one točnije.
Imate li osobno iskustvo u projektiranju, uređenju i dizajniranju sustava kanala? Želite li podijeliti svoje znanje ili postavljati pitanja o temi? Molimo ostavite komentare i sudjelujte u raspravama - obrazac za povratne informacije nalazi se ispod.