вівторок, 17 грудня 2013 р.

Проектування і розрахунок систем вентиляції

Розберемося з особливостями проектування систем вентиляції та кондиціонування






При виборі обладнання для системи вентиляції необхідно розрахувати наступні параметри:
Продуктивність по повітрю;
Потужність калорифера;
Робочий тиск, що створюється вентилятором;
Швидкість потоку повітря і площа перерізу повітроводів;
Допустимий рівень шуму.

Нижче наводиться спрощена методика підбору основних елементів системи припливної вентиляції, яка використовується в побутових умовах.
Продуктивність по повітрю

Проектування системи вентиляції починається з розрахунку необхідної продуктивності по повітрю або «прокачування», вимірюваної в кубометрах на годину. Для цього необхідний поверховий план приміщень з експлікацією, в якій вказані найменування (призначення) кожного приміщення і його площа. Розрахунок починається з визначення необхідної кратності повітрообміну, яка показує скільки разів протягом однієї години відбувається повна зміна повітря в приміщенні. Наприклад, для приміщення площею 50 квадратних метрів з висотою стель 3 метри (обсяг 150 кубометрів) двократний повітрообмін відповідає 300 кубометрів на годину. Необхідна кратність повітрообміну залежить від призначення приміщення, кількості знаходяться в ньому людей, потужності тепловиділяючого обладнання та визначається СНіП (Будівельними Нормами і Правилами). Так, для більшості житлових приміщень досить однократного повітрообміну, для офісних приміщень потрібно 2-3 кратний повітрообмін.

Для визначення необхідної продуктивності необхідно розрахувати два значення повітрообміну: по кратності і по кількості людей, після чого вибрати більше з цих двох значень.
Розрахунок повітрообміну по кратності:
L = n * S * H, де
L - необхідна продуктивність припливної вентиляції, м3 / ч;
n - нормована кратність повітрообміну: для житлових приміщень n = 1, для офісів n = 2,5;
S - площа приміщення, м2;
H - висота приміщення, м;

Розрахунок повітрообміну за кількістю людей:
L = N * Lнорм, де
L - необхідна продуктивність припливної вентиляції, м3 / ч;
N - кількість людей;
Lнорм - норма витрати повітря на одну людину:
в стані спокою - 20 м3 / ч;
робота в офісі - 40 м3 / ч;
при фізичному навантаженні - 60 м3 / ч.

Розрахувавши необхідний повітрообмін, вибираємо вентилятор або припливну установку відповідної продуктивності. При цьому необхідно враховувати, що через опір повітропровідної мережі відбувається падіння продуктивності вентилятора. Залежність продуктивності від повного тиску можна знайти по вентиляційних характеристикам, які наводяться в технічних характеристиках устаткування. Для довідки: ділянка воздуховода довжиною 15 метрів з одного вентиляційної гратами створює падіння тиску близько 100 Па.

Типові значення продуктивності систем вентиляції:
Для квартир - від 100 до 500 м3 / ч;
Для котеджів - від 1000 до 2000 м3 / ч;
Для офісів - від 1000 до 10000 м3 / ч.
Потужність калорифера

Калорифер використовується в припливної системи вентиляції для підігріву зовнішнього повітря в холодну пору року. Потужність калорифера розраховується виходячи з продуктивності системи вентиляції, необхідної температури повітря на виході системи і мінімальної температури зовнішнього повітря. Два останніх параметра визначаються СНіП. Температура повітря, що надходить в житлове приміщення, повинна бути не нижче +18 ° С. Мінімальна температура зовнішнього повітря залежить від кліматичної зони і для Москви приймається рівною -26 ° С (розраховується як середня температура самої холодної п'ятиденки найхолоднішого місяця о 13 годині). Таким чином, при включенні калорифера на повну потужність він повинен нагрівати потік повітря на 44 ° С. Оскільки сильні морози в Москві нетривалі, в припливних системах можна встановлювати калорифери, що мають потужність менше розрахункової. При цьому припливна система повинна мати регулятор продуктивності для зменшення швидкості вентилятора в холодну пору року.

При розрахунку потужності калорифера необхідно враховувати наступні обмеження:
Можливість використання однофазного (220 В) або трифазного (380 В) напруги живлення. При потужності калорифера понад 5 кВт необхідно 3-х фазну підключення, але в будь-якому випадку 3-х фазну харчування краще, так як робочий струм в цьому випадку менше.

Максимально допустимий струм споживання. Струм, споживаний калорифером, можна знайти за формулою:
I = P / U, де
I - максимальний струм споживання, А;
Р - потужність калорифера, Вт;
U - напруга живлення:
220 В - для однофазного харчування;
660 В (3 × 220) - для трифазного харчування.

Температуру, на яку калорифер заданої потужності зможе нагріти припливне повітря, можна розрахувати за формулою:
ΔT = 2,98 * P / L, де
ΔT - різниця температур повітря на вході і виході системи припливної вентиляції, ° С;
Р - потужність калорифера, Вт;
L - продуктивність вентиляції, м3 / ч.

Типові значення розрахункової потужності калорифера - від 1 до 5 кВт для квартир, від 5 до 50 кВт для офісів. Якщо використовувати електричний калорифер з розрахунковою потужністю не представляється можливим, слід встановити водяний калорифер, який використовує в якості джерела тепла воду з системи центрального або автономного опалення.
Робочий тиск, швидкість потоку повітря у воздуховодах і допустимий рівень шуму

Після розрахунку продуктивності по повітрю і потужності калорифера приступають до проектування повітророзподільних мережі, яка складається з повітроводів, фасонних виробів (перехідників, розгалужувачів, поворотів) і розподільників повітря (решіток або дифузорів). Розрахунок повітророзподільних мережі починають з складання схеми воздуховодов. Далі за цією схемою розраховують три взаємозв'язані параметри - робочий тиск, що створюється вентилятором, швидкість потоку повітря і рівень шуму.

Необхідний робочий тиск визначається технічними характеристиками вентилятора і розраховується виходячи з діаметру і типу воздуховодов, числа поворотів і переходів з одного діаметра на інший, типу розподільників повітря. Чим довше траса і чим більше на ній поворотів і переходів, тим більше має бути тиск, що створюється вентилятором. Від діаметра повітроводів залежить швидкість потоку повітря. Зазвичай цю швидкість обмежують значенням від 2,5 до 4 м / с. При великих швидкостях зростають втрати тиску і збільшується рівень шуму. У теж час, використовувати «тихі» повітроводи великого діаметру не завжди можливо, оскільки їх важко розмістити в міжстельовому просторі. Тому при проектуванні вентиляції часто доводиться шукати компроміс між рівнем шуму, необхідною продуктивністю вентилятора і діаметром воздуховодов.


Немає коментарів:

Дописати коментар

Яндекс.Метрика