Vyvážená výmena vzduchu je základom pohody a schopnosti ľudí pracovať. Nieje to? Aby sa však vytvorili komfortné podmienky v obytných a priemyselných priestoroch, je dôležité správne vypočítať vzduchové kanály z hľadiska rýchlosti a prietoku a zabezpečiť efektívny režim prúdenia vzduchu.
Ďalej vám povieme, čo potrebujete na výpočet vzduchových potrubí, aké metódy a prístroje sa používajú na meranie prietoku vzduchu.
Čo je to vzduchové potrubie?
Vzduchové potrubie je hlavným prvkom systému rozvodu vzduchu.Je to súbor kovových alebo plastových rúrok umiestnených na zabezpečenie rovnováhy vzduchu. Princíp činnosti vzduchového potrubia je privádzať a odvádzať vzduch pomocou špeciálnych ventilátorov.
- tvar (okrúhly alebo obdĺžnikový);
- oblasť sekcie;
- tuhosť (pružná, polopružná a pevná).
Výkon ventilačného systému a jeho funkčnosť ako celku závisí od týchto charakteristík.
Vyberte si obdĺžnikové potrubie, ak je pre vás dôležité, aby bolo neviditeľné. Takéto vzduchové potrubie sa dá ľahko skryť na hornom povrchu skriniek.
Správny výber parametrov vzduchového potrubia, berúc do úvahy všetky vlastnosti miestnosti, zabezpečí jeho dlhú a efektívnu prevádzku.
Algoritmus na vykonávanie výpočtov
Pri návrhu, úprave alebo úprave existujúceho ventilačného systému sú potrebné výpočty potrubia. Je to potrebné pre správne určenie jeho parametrov s prihliadnutím na optimálnu charakteristiku výkonu a hlučnosti v súčasných podmienkach.
Pri výpočtoch sú veľmi dôležité výsledky merania prietoku a rýchlosti vzduchu vo vzduchovom potrubí.
Spotreba vzduchu - objem vzdušnej hmoty vstupujúcej do ventilačného systému za jednotku času. Spravidla sa tento ukazovateľ meria v m³ / h.
Rýchlosť pohybu – hodnota, ktorá ukazuje, ako rýchlo sa vzduch pohybuje vo ventilačnom systéme. Tento indikátor sa meria v m/s.
Ak sú tieto dva parametre známe, je možné vypočítať plochu kruhových a pravouhlých sekcií, ako aj tlak potrebný na prekonanie lokálneho odporu alebo trenia.
Pri zostavovaní schémy je potrebné zvoliť uhol pohľadu z tej fasády budovy, ktorá sa nachádza v spodnej časti dispozície. Vzduchové kanály sú zobrazené ako plné hrubé čiary
Najčastejšie používaný výpočtový algoritmus je:
- Zostavenie axonometrického diagramu, ktorý obsahuje všetky prvky.
- Na základe tejto schémy sa vypočíta dĺžka každého kanála.
- Meranie prietoku vzduchu.
- Určite prietok a tlak v každej sekcii systému.
- Strata trením sa počíta.
- Pomocou požadovaného koeficientu sa vypočíta tlaková strata pri prekonaní lokálneho odporu.
Pri vykonávaní výpočtov na každom úseku rozvodnej siete vzduchu sa získajú rôzne výsledky. Všetky údaje musia byť vyrovnané pomocou membrán s vetvou najväčšieho odporu.
Vypočítajte plochu prierezu a priemer
Správny výpočet plochy okrúhlych a pravouhlých častí je veľmi dôležitý. Nevhodná veľkosť sekcie neumožní požadovanú rovnováhu vzduchu.
Príliš veľké potrubie zaberie veľa miesta a zníži efektívnu plochu miestnosti. Ak je veľkosť kanála príliš malá, bude sa pri zvýšení prietokového tlaku objavovať prievan.
Na výpočet požadovanej plochy prierezu (S) potrebujete poznať rýchlosť prúdenia vzduchu a rýchlosť prúdenia vzduchu.
Na výpočty sa používa nasledujúci vzorec:
S=L/3600V,
zatiaľ čo L je prietok vzduchu (m³/h) a V je jeho rýchlosť (m/s);
Pomocou nasledujúceho vzorca môžete vypočítať priemer potrubia (D):
D=1000√(4S/π), kde
S - prierezová plocha (m²);
π - 3.14.
Ak plánujete inštalovať skôr pravouhlé ako okrúhle potrubia, namiesto priemeru určte požadovanú dĺžku / šírku vzduchového potrubia.
Všetky získané hodnoty sa porovnávajú s normami GOST a vyberajú sa produkty, ktoré sú najbližšie v priemere alebo v priereze
Pri výbere takéhoto vzduchovodu sa berie do úvahy približný prierez. Použitý princíp je ab ≈ S, kde a je dĺžka, b je šírka a S je plocha prierezu.
Pomer šírky a dĺžky by podľa predpisov nemal presiahnuť 1:3. Mali by ste si tiež pozrieť tabuľku štandardných veľkostí poskytnutú výrobcom.
Najbežnejšie rozmery pravouhlých potrubí sú: minimálne rozmery - 0,1 m x 0,15 m, maximálne - 2 m x 2 m Výhodou kruhových potrubí je, že majú menší odpor, a preto vytvárajú počas prevádzky menší hluk.
Výpočet tlakovej straty odporom
Keď sa vzduch pohybuje cez vedenie, vzniká odpor. Na jej prekonanie vytvára ventilátor vzduchotechnickej jednotky tlak, ktorý sa meria v pascaloch (Pa).
Stratu tlaku možno znížiť zväčšením prierezu potrubia. V tomto prípade je možné zabezpečiť približne rovnaký prietok v sieti.
Pre výber vhodnej vzduchotechnickej jednotky s ventilátorom požadovaného výkonu je potrebné vypočítať tlakovú stratu na prekonanie lokálneho odporu.
Platí tento vzorec:
P=RL+EiV2Y/2, kde
R - špecifická strata tlaku trením v určitej časti potrubia;
L - dĺžka úseku (m);
Еi - celkový koeficient miestnej straty;
V - rýchlosť vzduchu (m/s);
Y - hustota vzduchu (kg/m3).
Hodnoty R sú stanovené podľa noriem. Aj tento ukazovateľ sa dá vypočítať.
Ak je potrubie kruhové, strata tlaku trením (R) sa vypočíta takto:
R=(XD/B)(VVY)/2g kde
X - koeficient odpor trenia;
L - dĺžka (m);
D - priemer (m);
V je rýchlosť vzduchu (m/s) a Y je jeho hustota (kg/m³);
g - 9,8 m/s².
Ak prierez nie je okrúhly, ale obdĺžnikový, je potrebné do vzorca dosadiť alternatívny priemer rovný D=2AB/(A + B), kde A a B sú strany.
Výpočtový softvér
Všetky výpočty sa dajú robiť ručne, ale pohodlnejšie a rýchlejšie je použiť špecializované programy.
Pomocou takýchto programov môžete nielen presne vykonávať potrebné výpočty, ale aj pripravovať výkresy.
V prípade potreby môžete na výpočty použiť špeciálny softvér. Tým sa odstránia možné chyby, ktoré môžu zohrať pri prevádzke fatálnu úlohu.Primárne hodnoty sú zadané do programu a po niekoľkých sekundách môžete získať presné výsledky výpočtu.
Vent-Calc je funkčná aplikácia na výpočet vzduchových potrubí. Na výpočty sa používa prietok vzduchu, rýchlosť vzduchu a teplota.
MagiCAD - vykonáva všetky typy výpočtov pre inžinierske siete, obrázky sú prezentované v 2D a 3D formáte.
GIDRV - program na výpočet všetkých parametrov vzduchovodov. Pre dosiahnutie najlepšieho výkonu je možné zvoliť ľubovoľnú kombináciu parametrov.
Ducter 2.5 je nástroj, ktorý presne vypočíta priemery sekcií vzduchového potrubia. Ideálne na zladenie ich typov.
Nákresy vytvorené v týchto programoch vám umožňujú presnejšie vidieť rozloženie všetkých komponentov systému a zabezpečiť ich čo najefektívnejšiu prevádzku.
Meranie rýchlosti a prietoku vzduchu
Pri meraní je dôležité zvoliť si správne prístroje a techniku, ako aj dodržiavať postupy pri meraní.
Prístroje používané na meranie
Nasledovné typy prístrojového vybavenia sa najčastejšie používajú:
- ultrazvukový 3D anemometer - vykonáva merania na základe zmeny zvukovej frekvencie medzi danými bodmi;
- Pitotova trubica - fixuje rozdiel medzi statickým a plným tlakom;
- tepelný anemometer - určuje prietok na základe rýchlosti poklesu teploty snímača.
- lopatkový anemometer - vykonáva merania na základe zmien rýchlosti otáčania obežného kolesa.
- bolometer - určuje prietok vzduchu v dôsledku koncentrácie prietoku v mieste merania, prierez je vopred nastavený.
Mnohé spotrebiče na tomto zozname sú dosť drahé a vzácne. Môžete si ich prenajať a vykonať merania sami, ale je lepšie zavolať skúseného inžiniera, ktorý pozná všetky nuansy meracích prác.
Pitotova trubica sa používa v spojení so snímačmi. Toto je ľahko použiteľné zariadenie. Rúrka je vytiahnutá otvoreným koncom smerom k prúdu vzduchu a jej druhý koniec je pripojený k manometru
Meranie rýchlosti je potrebné nielen na vykonávanie výpočtov, ale aj na kontrolu hygienických parametrov vnútorného vzduchu. Po určitú dobu nevyhnutne dochádza k znečisteniu ventilačných a vzduchových potrubí.
V takýchto prípadoch môže dôjsť k odtlakovaniu spojov, čím sa zníži výkon zariadenia. Okrem toho sú potrebné merania počas plánovanej údržby, čistenia a opravy ventilačného systému.
Pri meraní je potrebné dodržiavať množstvo pravidiel. Po prvé, rýchlosť vzduchu je regulovaná stavebnými predpismi a normami. Musíte sa zamerať na tieto hodnoty.
Malé odchýlky od týchto parametrov sú povolené za špeciálnych technických podmienok. Napríklad pri inštalácii zariadenia, vykonávaní opráv atď.
Po druhé, pri vykonávaní meraní je potrebné brať do úvahy aj normy súvisiacich faktorov - hladiny hluku a vibrácií, ktoré sú uvedené v regulačných dokumentoch.
Prekročenie týchto noriem poukazuje na nedostatky ventilačného systému. Rýchlosť vzduchu by nemala mať žiadny vplyv na tieto čísla.
Metódy merania prietoku vzduchu
Vo fáze uvádzania do prevádzky je nevyhnutné zmerať objemový prietok vzduchu vo ventilačnom a klimatizačnom systéme. Tým sa zabezpečí možnosť kvalitného vyladenia systému a jeho plynulého chodu.
Takéto merania sa vykonávajú priamo v potrubí alebo na vstupnej mriežke. Existuje niekoľko jednoduchých techník.
Meranie na stropných difúzoroch
Na merania pomocou tejto techniky sa najčastejšie používa bolometer. Je potrebné uzavrieť difúzor a pripevniť horný zmäkčovač k stropu. Je potrebné merať ako celkový objem odsávaného vzduchu z miestnosti, tak aj prietok privádzaného vzduchu.
Bolometer je vysoko presný vďaka tomu, že vstavaný usmerňovač prietoku znižuje možnosť chyby. Napriek tomu, že zariadenie vyzerá objemne, je pomerne ľahké - jeho hmotnosť nie je väčšia ako 3 kg.
V niektorých zdrojoch sa odporúča použiť na meranie sondu, ktorá sa vloží do medzery medzi lamelami difúzora, aby sa dosiahol priemerný výsledok.
Tento prístup je neefektívny z dvoch dôvodov:
- Turbulencia prúdenia je veľmi vysoká, takže skutočný prúd nevidíte.
- Nie je možné vyrovnať sondu priamo s prietokom. Výsledky merania budú v každom prípade skreslené.
Nestrácajte preto čas zbytočnými manipuláciami so sondou. Existujú oveľa jednoduchšie a presnejšie spôsoby merania.
Existuje ďalší spôsob merania pomocou tejto techniky. Poskytuje rovný úsek a rovnomerný prietok. Merania sa vykonávajú cez predvŕtané otvory.
Táto metóda je vysoko presná, no nie vždy existujú podmienky na jej implementáciu. Nie všade sú rovné úseky, niekedy je nemožné pripraviť dva otvory na meranie. A predsa, na implementáciu tejto metódy je potrebných niekoľko ľudí: jeden musí merať, druhý držať rebrík atď.
Po zvážení všetkých vecí, ak chcete získať rýchle a presné výsledky bez príliš veľkého úsilia, použite bolometer.
Meranie na ventilačnej mriežke
Na vykonávanie kontrolných a meracích operácií podľa tejto techniky sa používa drôtený anemometer s obežným kolesom s priemerom od 60 do 100 mm. Obežné koleso musí byť porovnateľné s rozmermi roštu.
Anemometer s horúcim drôtom je multifunkčné zariadenie, ktoré možno použiť nielen na meranie rýchlosti vzduchu, ale aj na meranie iných parametrov. Takéto zariadenie bude v dome veľmi užitočné. Pri nákupe anemometra s horúcim drôtom je lepšie zvoliť zariadenie, ktoré má funkciu analýzy a dokumentácie údajov.
Táto metóda poskytuje vysokú presnosť výsledkov, pričom počet vykonaných meraní je minimálny. Na zabezpečenie prístupu aj na ťažko dostupné miesta môžete použiť špeciálny nadstavec alebo teleskopickú sondu.
Rozmery potrubí
Na meranie sa používa špeciálne vytvorený pracovný otvor v stene kanála vzduchového potrubia.
Je dôležité dodržiavať nasledujúce podmienky:
- veľkosť prierezu tohto otvoru musí presne zodpovedať priemeru sondy;
- miesto na meranie treba starostlivo vybrať. Otvor sa vyvŕta iba v rovnej časti, ktorej dĺžka musí byť najmenej 5 priemerov potrubia. Umiestnite otvor tak, aby vzdialenosť pred ním bola 3 priemery a za ním - 2 priemery potrubia.
V prípade meraní vo vnútri potrubia je nutné použiť zariadenie s obežným kolesom s priemerom 16 až 25 mm. Ak je potrubie vysoko, na záchranu príde teleskopická sonda alebo predĺženie.
Pravidlá používania meracích prístrojov
Pri meraní prietoku vzduchu a jeho prietoku vo vzduchotechnickom a klimatizačnom systéme je potrebný správny výber zariadení a dodržiavanie nasledujúcich pravidiel pre ich prevádzku.
To vám umožní získať presné výsledky výpočtu potrubia, ako aj objektívny obraz ventilačného systému.
Ak chcete stanoviť priemerné prietoky, musíte vykonať niekoľko meraní. Ich počet závisí od priemeru potrubia alebo od veľkosti strán, ak je kanál pravouhlý
Dodržujte teplotný režim, ktorý je uvedený v pase zariadenia. Sledujte tiež polohu snímača sondy. Vždy musí byť orientovaný presne na prúdenie vzduchu.
Ak toto pravidlo nedodržíte, výsledky merania budú skreslené. Čím viac sa snímač odchyľuje od ideálnej polohy, tým vyššia bude chyba.
Závery a užitočné video k téme
Zariadenie na vetranie domácnosti:
O tom, ako sa meria objemový vzduch na ventilačných mriežkach, sa dozviete z nasledujúceho videa:Je preto veľmi dôležité dodržiavať pravidlá vykonávania meraní, pretože najmenšia chyba môže ovplyvniť výsledky výpočtov.
Správne výpočty vzduchového potrubia vám umožnia zvoliť jeho optimálnu konfiguráciu a potrebné komponenty, čo znamená, že bude zabezpečená neprerušovaná a produktívna funkcia vetrania.
Ak máte nejaké otázky alebo môžete k materiálu pridať cenné informácie, zanechajte prosím svoje komentáre a podeľte sa o svoje skúsenosti. Blok kontaktu sa nachádza pod článkom.