Vyvážená výměna vzduchu je základem lidské pohody a schopnosti pracovat. Není to ono? Ale aby se vytvořily komfortní podmínky v obytných a průmyslových prostorách, je důležité správně vypočítat vzduchové kanály z hlediska rychlosti a průtoku a zajistit efektivní režim proudění vzduchu.
Dále vám řekneme, co potřebujete k výpočtu vzduchovodů, jaké metody a přístroje se používají k měření průtoku vzduchu.
Co je to vzduchové potrubí?
Vzduchové potrubí je hlavním prvkem systému rozvodu vzduchu.Jedná se o soubor kovových nebo plastových trubek umístěných pro zajištění rovnováhy vzduchu. Princip fungování vzduchovodu je přivádět a odvádět vzduch pomocí speciálních ventilátorů.
- tvar (kulatý nebo obdélníkový);
- sekční oblast;
- tuhost (pružná, polopružná a tuhá).
Výkon ventilačního systému a jeho funkčnost jako celku závisí na těchto vlastnostech.
Zvolte obdélníkové potrubí, pokud je pro vás důležité, aby bylo neviditelné. Takový vzduchový kanál lze snadno skrýt na horním povrchu skříní.
Správný výběr parametrů vzduchového potrubí s přihlédnutím ke všem vlastnostem místnosti zajistí jeho dlouhý a efektivní provoz.
Algoritmus pro provádění výpočtů
Při navrhování, úpravě nebo úpravě stávajícího ventilačního systému jsou nutné výpočty potrubí. To je nezbytné pro správné určení jeho parametrů s přihlédnutím k optimálním charakteristikám výkonu a hluku v současných podmínkách.
Při provádění výpočtů jsou velmi důležité výsledky měření průtoku a rychlosti vzduchu ve vzduchovém potrubí.
Spotřeba vzduchu - objem hmoty vzduchu vstupující do ventilačního systému za jednotku času. Zpravidla se tento ukazatel měří v m³ / h.
Rychlost pohybu - hodnota, která ukazuje, jak rychle se vzduch pohybuje ve ventilačním systému. Tento indikátor se měří v m/s.
Pokud jsou tyto dva parametry známy, lze vypočítat plochu kruhových a obdélníkových řezů a také tlak potřebný k překonání místního odporu nebo tření.
Při sestavování diagramu je třeba zvolit úhel pohledu z té fasády budovy, která se nachází ve spodní části dispozice. Vzduchovody jsou zobrazeny jako plné tlusté čáry
Nejčastěji používaný výpočetní algoritmus je:
- Sestavení axonometrického diagramu, který uvádí všechny prvky.
- Na základě tohoto schématu se vypočítá délka každého kanálu.
- Měření průtoku vzduchu.
- Určete průtok a tlak v každé sekci systému.
- Počítá se ztráta třením.
- Pomocí požadovaného koeficientu se vypočítá tlaková ztráta při překonání lokálního odporu.
Při provádění výpočtů na každém úseku rozvodné sítě vzduchu jsou získány různé výsledky. Všechna data musí být vyrovnána pomocí membrán s větví největšího odporu.
Vypočítejte plochu průřezu a průměr
Správný výpočet plochy kulatých a obdélníkových částí je velmi důležitý. Nevhodná velikost sekce neumožní požadovanou rovnováhu vzduchu.
Příliš velké potrubí zabere hodně místa a zmenší efektivní plochu místnosti. Pokud je velikost kanálu příliš malá, budou se při zvýšení průtokového tlaku objevovat průvany.
Abyste mohli vypočítat požadovanou plochu průřezu (S), potřebujete znát rychlost proudění vzduchu a rychlost vzduchu.
Pro výpočty se používá následující vzorec:
S=L/3600V,
zatímco L je průtok vzduchu (m³/h) a V je jeho rychlost (m/s);
Pomocí následujícího vzorce můžete vypočítat průměr potrubí (D):
D=1000√(4S/π), kde
S - průřezová plocha (m²);
π - 3.14.
Pokud plánujete instalovat spíše obdélníkové než kulaté potrubí, místo průměru určete požadovanou délku / šířku vzduchového potrubí.
Všechny získané hodnoty jsou porovnány s normami GOST a jsou vybrány produkty, které jsou co nejblíže průměru nebo průřezu
Při výběru takového vzduchovodu se bere v úvahu přibližný průřez. Použitý princip je ab ≈ S, kde a je délka, b je šířka a S je plocha průřezu.
Poměr šířky a délky by podle předpisů neměl překročit 1:3. Měli byste se také podívat na tabulku standardních velikostí poskytnutou výrobcem.
Nejběžnější rozměry pravoúhlého potrubí jsou: minimální rozměry - 0,1 m x 0,15 m, maximální - 2 m x 2 m. Výhodou kulatých potrubí je, že mají menší odpor, a proto při provozu vytvářejí méně hluku.
Výpočet tlakové ztráty odporem
Jak se vzduch pohybuje potrubím, vzniká odpor. K jeho překonání vytváří ventilátor vzduchotechnické jednotky tlak, který se měří v pascalech (Pa).
Ztrátu tlaku lze snížit zvětšením průřezu potrubí. V tomto případě lze zajistit přibližně stejný průtok v síti.
Pro výběr vhodné vzduchotechnické jednotky s ventilátorem požadovaného výkonu je nutné vypočítat tlakovou ztrátu pro překonání lokálního odporu.
Platí tento vzorec:
P=RL+EiV2Y/2, kde
R - specifická tlaková ztráta třením v určité části potrubí;
L - délka sekce (m);
Еi - celkový koeficient místní ztráty;
V - rychlost vzduchu (m/s);
Y - hustota vzduchu (kg/m3).
Hodnoty R jsou stanoveny podle norem. Tento ukazatel lze také vypočítat.
Pokud je potrubí kruhové, třecí tlaková ztráta (R) se vypočítá následovně:
R=(XD/B)(VVY)/2g kde
X - koeficient třecí odpor;
L - délka (m);
D - průměr (m);
V je rychlost vzduchu (m/s) a Y je jeho hustota (kg/m³);
g - 9,8 m/s².
Pokud průřez není kulatý, ale obdélníkový, je nutné do vzorce dosadit alternativní průměr rovný D=2AB/(A + B), kde A a B jsou strany.
Výpočetní software
Všechny výpočty lze provádět ručně, ale pohodlnější a rychlejší je použít specializované programy.
S pomocí takových programů můžete nejen přesně provádět potřebné výpočty, ale také připravovat výkresy.
V případě potřeby můžete k provádění výpočtů použít speciální software. Odstraní se tak možné chyby, které mohou hrát při provozu fatální roli.Primární hodnoty jsou zadány do programu a po několika sekundách můžete získat přesné výsledky výpočtu.
Vent-Calc je funkční aplikace pro výpočet vzduchovodů. Pro výpočty se používá proud vzduchu, rychlost vzduchu a teplota.
MagiCAD - provádí všechny typy výpočtů pro inženýrské sítě, obrázky jsou prezentovány ve 2D a 3D formátech.
GIDRV - program pro výpočet všech parametrů vzduchovodů. Je možné zvolit libovolnou kombinaci parametrů pro dosažení nejlepšího výkonu.
Ducter 2.5 je nástroj, který přesně vypočítává průměry sekcí vzduchového potrubí. Ideální pro sladění jejich typů.
Výkresy vytvořené v těchto programech vám umožní přesněji vidět rozmístění všech systémových komponent a zajistit jejich nejefektivnější provoz.
Měření rychlosti a proudění vzduchu
Při měření je důležité zvolit správné přístroje a techniky a také dodržovat postupy pro měření.
Přístroje používané k měření
Nejčastěji se používají následující typy přístrojového vybavení:
- ultrazvukový 3D anemometr - provádí měření na základě změny zvukové frekvence mezi danými body;
- Pitotova trubice - opravuje rozdíl mezi statickým a plným tlakem;
- tepelný anemometr - určuje průtok na základě rychlosti poklesu teploty čidla.
- lopatkový anemometr - provádí měření na základě změn rychlosti otáčení oběžného kola.
- bolometr - určuje průtok vzduchu díky koncentraci průtoku v místě měření, průřez je předem nastaven.
Mnoho spotřebičů na tomto seznamu je poměrně drahých a vzácných. Můžete si je půjčit a provést měření sami, ale je lepší zavolat zkušeného inženýra, který zná všechny nuance měřicích prací.
Pitotova trubice se používá ve spojení se senzory. Toto je snadno použitelné zařízení. Trubice je vyvedena otevřeným koncem směrem k proudu vzduchu a její druhý konec je připojen k manometru
Měření rychlosti je nezbytné nejen pro provádění výpočtů, ale také pro kontrolu hygienických parametrů vnitřního vzduchu. Po určitou dobu nevyhnutelně dochází ke znečištění ventilačních a vzduchových kanálů.
V takových případech může dojít k odtlakování spojů a snížení výkonu zařízení. Kromě toho jsou nutná měření při plánované údržbě, čištění a opravách ventilačního systému.
Při měření je třeba dodržovat řadu pravidel. Za prvé, rychlost vzduchu je regulována stavebními předpisy a normami. Musíte se zaměřit na tyto hodnoty.
Malé odchylky od těchto parametrů jsou povoleny za zvláštních technických okolností. Například při instalaci zařízení, provádění oprav atd.
Za druhé, při provádění měření je také nutné vzít v úvahu normy souvisejících faktorů - hladiny hluku a vibrací, které jsou uvedeny v regulačních dokumentech.
Překročení těchto norem ukazuje na nedostatky ventilačního systému. Rychlost vzduchu by na tato čísla neměla mít žádný vliv.
Metody měření průtoku vzduchu
Ve fázi uvádění do provozu je nutné měřit objemový průtok vzduchu ve ventilačním a klimatizačním systému. Tím bude zajištěna možnost kvalitního vyladění systému a jeho bezproblémový chod.
Taková měření se provádějí přímo v potrubí nebo na vstupní mřížce. Existuje několik jednoduchých technik.
Měření na stropních difuzérech
Nejčastěji se pro měření pomocí této techniky používá bolometr. Je nutné uzavřít difuzér a připevnit horní konfuzor ke stropu. Je nutné změřit jak celkový objem výfukového vzduchu z místnosti, tak i průtok přiváděného vzduchu.
Bolometr je vysoce přesný díky tomu, že vestavěný usměrňovač průtoku snižuje možnost chyby. Navzdory skutečnosti, že zařízení vypadá objemně, je poměrně lehké - jeho hmotnost není větší než 3 kg.
V některých zdrojích se doporučuje použít pro měření sondu, kterou vložíte do mezery mezi lamelami difuzoru pro získání průměrného výsledku.
Tento přístup je neefektivní ze dvou důvodů:
- Turbulence proudění je velmi vysoká, takže skutečné proudění není vidět.
- Není možné vyrovnat sondu přímo s průtokem. Výsledky měření budou v každém případě zkreslené.
Neztrácejte tak čas zbytečnými manipulacemi se sondou. Existují mnohem jednodušší a přesnější způsoby měření.
Existuje další způsob měření pomocí této techniky. Poskytuje přímý úsek a rovnoměrný průtok. Měření se provádějí přes předvrtané otvory.
Tato metoda je vysoce přesná, ale ne vždy jsou podmínky pro její implementaci. Ne všude jsou rovné úseky, někdy je nemožné připravit dva otvory pro měření. A přesto je k implementaci této metody zapotřebí několik lidí: jeden musí měřit, druhý držet žebřík a tak dále.
Zvažte všechny věci, pokud chcete získat rychlé a přesné výsledky bez přílišné námahy, použijte bolometr.
Měření na ventilační mřížce
Pro provádění kontrolních a měřicích operací podle této techniky se používá drátěný anemometr s oběžným kolem o průměru 60 až 100 mm. Oběžné kolo musí být srovnatelné s rozměry roštu.
Anemometr s horkým drátem je multifunkční zařízení, které lze použít nejen k měření rychlosti vzduchu, ale také k měření dalších parametrů. Takové zařízení bude v domě velmi užitečné. Při nákupu anemometru s horkým drátem je lepší zvolit zařízení, které má funkci analýzy a dokumentace dat.
Tato metoda poskytuje vysokou přesnost výsledků, přičemž počet provedených měření je minimální. Pro zajištění přístupu do těžko přístupných míst můžete použít speciální nástavec nebo teleskopickou sondu.
Měření potrubí
Pro provádění měření se používá speciálně vyrobený pracovní otvor ve stěně kanálu vzduchového potrubí.
Je důležité dodržovat následující podmínky:
- velikost průřezu tohoto otvoru musí přesně odpovídat průměru sondy;
- místo pro měření je třeba pečlivě vybrat. Otvor se vrtá pouze v rovném úseku, jehož délka musí být minimálně 5 průměrů potrubí. Umístěte otvor tak, aby vzdálenost před ním byla rovna 3 průměrům a za ním - 2 průměry trubky.
V případě měření uvnitř potrubí je nutné použít zařízení s oběžným kolem o průměru 16 až 25 mm. Pokud je potrubí vysoko, pomůže vám teleskopická sonda nebo prodloužení.
Pravidla pro používání měřicích přístrojů
Při měření průtoku vzduchu a jeho průtoku ve ventilačním a klimatizačním systému je nutný správný výběr zařízení a dodržování následujících pravidel pro jejich provoz.
To vám umožní získat přesné výsledky výpočtu potrubí a také objektivní obrázek ventilačního systému.
Chcete-li stanovit průměrné průtoky, musíte provést několik měření. Jejich počet závisí na průměru trubky nebo na velikosti stran, pokud je kanál obdélníkový
Dodržujte teplotní režim, který je uveden v pasu zařízení. Sledujte také polohu senzoru sondy. Musí být vždy orientován přesně proti proudu vzduchu.
Pokud toto pravidlo nedodržíte, výsledky měření budou zkreslené. Čím více se snímač odchyluje od ideální polohy, tím vyšší bude chyba.
Závěry a užitečné video k tématu
Zařízení větrání domácnosti:
O tom, jak se měří objemový vzduch na ventilačních mřížkách, se dozvíte z následujícího videa:Je tedy velmi důležité dodržovat pravidla pro provádění měření, protože sebemenší chyba může ovlivnit výsledky výpočtů.
Správné výpočty vzduchového potrubí vám umožní zvolit jeho optimální konfiguraci a potřebné komponenty, což znamená, že bude zajištěna nepřerušovaná a produktivní funkce ventilace.
Pokud máte nějaké dotazy nebo můžete k materiálu přidat cenné informace, zanechte prosím své komentáře a podělte se o své zkušenosti. Kontaktní blok se nachází pod článkem.