Obliczanie kanałów powietrznych według prędkości i przepływu + metody pomiaru przepływu powietrza w pomieszczeniach

Zrównoważona wymiana powietrza jest podstawą dobrego samopoczucia i zdolności człowieka do pracy.Czyż nie? Aby jednak stworzyć komfortowe warunki w pomieszczeniach mieszkalnych i przemysłowych, ważne jest prawidłowe obliczenie kanałów powietrznych pod względem prędkości i natężenia przepływu oraz zapewnienie skutecznego sposobu przepływu powietrza.

Następnie powiemy Ci, co jest potrzebne do obliczenia kanałów powietrznych, jakie metody i instrumenty są stosowane do pomiaru prędkości przepływu powietrza.

Co to jest kanał?

Kanał powietrzny – główny element systemu dystrybucja powietrza. Jest to zbiór metalowych lub plastikowych rurek umieszczonych w celu zapewnienia równowagi powietrza. Zasada działania kanału powietrznego polega na nawiewie i wywiewie powietrza za pomocą specjalnych wentylatorów.

Podstawowe cechy kanału powietrznego:

• kształt (okrągły lub prostokątny);
• powierzchnia przekroju;
• sztywność (elastyczna, półelastyczny i twarde).

Od tych cech zależy wydajność systemu wentylacyjnego i jego funkcjonalność jako całości.

Jeśli zależy Ci na tym, aby był niewidoczny, wybierz kanał wentylacyjny o przekroju prostokątnym. Kanał tego typu można łatwo ukryć na górnej powierzchni szafek

Właściwy dobór parametrów kanału wentylacyjnego, uwzględniający wszystkie cechy pomieszczenia, zapewni jego długoletnią i efektywną pracę.

Algorytm obliczeniowy

Projektując, regulując lub modyfikując istniejący system wentylacji, należy wykonać obliczenia kanałów powietrznych. Jest to konieczne, aby poprawnie określić jego parametry, biorąc pod uwagę optymalną charakterystykę wydajności i hałasu w aktualnych warunkach.

Podczas wykonywania obliczeń duże znaczenie mają wyniki pomiaru natężenia przepływu i prędkości ruchu powietrza w kanale powietrznym.

Przepływ powietrza - objętość masy powietrza wchodzącej do systemu wentylacyjnego w jednostce czasu. Z reguły wskaźnik ten mierzy się w m³/h.

Szybkość podróży – wartość określająca szybkość przepływu powietrza w systemie wentylacyjnym. Wskaźnik ten mierzony jest w m/s.

Jeśli znane są te dwa wskaźniki, można obliczyć powierzchnię przekrojów kołowych i prostokątnych, a także ciśnienie wymagane do pokonania lokalnego oporu lub tarcia.

Rysując schemat, należy wybrać kąt widzenia z elewacji budynku, która znajduje się w dolnej części układu. Kanały są pokazane jako grube, ciągłe linie

Najczęściej stosowanym algorytmem obliczeniowym jest:

1. Sporządzenie diagramu aksonometrycznego zawierającego listę wszystkich elementów.
2. Na podstawie tego schematu obliczana jest długość każdego kanału.
3. Mierzony jest przepływ powietrza.
4. Określane jest natężenie przepływu i ciśnienie w każdej sekcji systemu.
5. Obliczane są straty spowodowane tarciem.
6. Korzystając z wymaganego współczynnika, oblicza się stratę ciśnienia przy pokonywaniu lokalnego oporu.

Podczas wykonywania obliczeń na każdym odcinku sieci dystrybucja powietrza uzyskuje się różne wyniki. Wszystkie dane należy wyrównać za pomocą membran z odgałęzieniem o największym oporze.

Obliczanie pola przekroju i średnicy

Bardzo ważne jest prawidłowe obliczenie powierzchni przekrojów okrągłych i prostokątnych. Nieodpowiedni rozmiar przekroju nie zapewni pożądanego bilansu powietrza.

Zbyt duży kanał zajmie dużo miejsca i zmniejszy efektywną powierzchnię pomieszczenia. Jeśli rozmiar kanału jest zbyt mały, wraz ze wzrostem ciśnienia przepływu pojawią się przeciągi.

Aby obliczyć wymaganą powierzchnię przekroju poprzecznego (S), musisz znać wartości przepływu i prędkości powietrza.

Do obliczeń stosuje się następujący wzór:

S = L/3600*V,

w której L – przepływ powietrza (m³/h), oraz V – jego prędkość (m/s);

Korzystając z poniższego wzoru, możesz obliczyć średnicę kanału (D):

D = 1000*√(4*S/π), Gdzie

S – powierzchnia przekroju (m²);

π – 3,14.

Jeśli planujesz montaż kanałów wentylacyjnych prostokątnych, a nie okrągłych, zamiast średnicy określ wymaganą długość/szerokość kanału wentylacyjnego.

Wszystkie uzyskane wartości porównuje się ze standardami GOST i wybiera się produkty o najbliższej średnicy lub polu przekroju poprzecznego

Przy wyborze takiego kanału powietrznego brany jest pod uwagę przybliżony przekrój. Zastosowana zasada a*b ≈ S, Gdzie A - długość, B – szerokość i S - powierzchnia przekroju.

Zgodnie z przepisami, stosunek szerokość i długość nie powinny być większe niż 1:3. Warto także skorzystać ze standardowej tabeli rozmiarów udostępnionej przez producenta.

Najczęstsze rozmiary kanałów prostokątnych to: wymiary minimalne - 0,1 m x 0,15 m, maksymalne - 2 m x 2 m. Zaletą okrągłych kanałów powietrznych jest to, że mają mniejszy opór, a zatem wytwarzają mniej hałasu podczas pracy.

Obliczanie straty ciśnienia na skutek oporu

Gdy powietrze przemieszcza się wzdłuż linii, powstaje opór.Aby temu zaradzić, wentylator centrali wentylacyjnej wytwarza ciśnienie mierzone w paskalach (Pa).

Stratę ciśnienia można zmniejszyć zwiększając przekrój kanału powietrznego. W takim przypadku można zapewnić w przybliżeniu takie samo natężenie przepływu w sieci

Aby wybrać odpowiedniinstalacja Ritochny przy wentylatorze o wymaganej wydajności należy obliczyć stratę ciśnienia w celu pokonania lokalnego oporu.

Ta formuła ma zastosowanie:

P=R*L+Ei*V2*Y/2, Gdzie

R – specyficzna strata ciśnienia na skutek tarcia w pewnym odcinku kanału powietrznego;

L – długość odcinka (m);

ej – całkowity współczynnik strat lokalnych;

V – prędkość powietrza (m/s);

Y – gęstość powietrza (kg/m3).

Wartości R określone przez standardy. Ten wskaźnik można również obliczyć.

Jeżeli przekrój kanału jest okrągły, utrata ciśnienia na skutek tarcia (R) oblicza się w następujący sposób:

R = (X*D/B) * (V*V*Y)/2G, Gdzie

X - współczynnik opór tarcia;

L — długość (m);

D – średnica (m);

V to prędkość powietrza (m/s), a Y to jego gęstość (kg/m3);

G - 9,8 m/s².

Jeśli przekrój nie jest okrągły, ale prostokątny, należy zastąpić alternatywną średnicę równą D = 2AB/(A + B), gdzie A i B są bokami.

Oprogramowanie obliczeniowe

Wszystkie obliczenia można wykonać ręcznie, ale wygodniej i szybciej jest korzystać ze specjalistycznych programów.

Za pomocą takich programów można nie tylko dokładnie wykonać niezbędne obliczenia, ale także przygotować rysunki.

Jeśli to konieczne, możesz użyć specjalnego oprogramowania do wykonania obliczeń. Wyeliminuje to możliwe błędy, które mogłyby odegrać fatalną rolę podczas pracy. Wartości podstawowe wprowadzane są do programu i w ciągu kilku sekund można uzyskać dokładne wyniki obliczeń

kratka wentylacyjna—Oblicz – funkcjonalna aplikacja do obliczania kanałów powietrznych. Do obliczeń wykorzystuje się wartości przepływu i prędkości powietrza oraz temperaturę.

MagiCAD – wykonuje wszelkiego rodzaju obliczenia dla sieci użyteczności publicznej, obrazy prezentowane są w formacie 2D i 3D.

GIDRV – program do obliczania wszystkich parametrów kanałów wentylacyjnych. Można wybrać dowolną kombinację parametrów, aby uzyskać najlepszą wydajność.

Kanał 2.5 – narzędzie dokładnie obliczające średnice odcinków kanałów wentylacyjnych. Idealny do selekcji ich rodzajów.

Rysunki sporządzone w tych programach pozwalają dokładniej zobaczyć układ wszystkich elementów systemu i zapewnić ich najbardziej wydajną pracę.

Pomiar prędkości i przepływu powietrza

Podczas wykonywania pomiarów istotny jest dobór właściwych przyrządów i technik oraz przestrzeganie procedur wykonywania pomiarów.

Przyrządy używane do pomiarów

Najczęściej stosowane typy oprzyrządowania to:

• anemometr ultradźwiękowy 3D – wykonuje pomiary na podstawie zmian częstotliwości dźwięku pomiędzy określonymi punktami;
• Rurka Pitota – rejestruje różnicę pomiędzy ciśnieniem statycznym i całkowitym;
• anemometr z gorącym drutem – określa natężenie przepływu na podstawie szybkości spadku temperatury czujnika.
• skrzydlaty anemometr - wykonuje pomiary na podstawie zmian prędkości obrotowej wirnika.
• bolometr – określa przepływ powietrza na podstawie stężenia strumienia w punkcie pomiarowym, przekrój jest zadany.

Wiele urządzeń na tej liście jest dość drogich i rzadkich.Możesz je wypożyczyć i samodzielnie wykonać pomiary, ale lepiej zadzwonić do doświadczonego inżyniera instalatora, który zna wszystkie niuanse wykonywania prac pomiarowych.

Rurka Pitota jest używana w połączeniu z czujnikami. Jest to urządzenie łatwe w użyciu. Rurę wyprowadza się otwartym końcem w kierunku przepływu powietrza, a drugi koniec łączy się z manometrem

Pomiar prędkości jest niezbędny nie tylko do wykonywania obliczeń, ale także do monitorowania parametrów higienicznych powietrza w pomieszczeniach. Z biegiem czasu jest to nieuniknione zanieczyszczenie kanałów wentylacyjnych i kanały powietrzne.

W takich przypadkach w połączeniach może nastąpić rozszczelnienie i wydajność sprzętu ulegnie pogorszeniu. Ponadto pomiary są niezbędne do rutynowej konserwacji, czyszczenia i naprawy systemu wentylacyjnego.

Dokonując pomiarów należy przestrzegać szeregu zasad. Po pierwsze, prędkość powietrza regulują przepisy budowlane i normy. Warto skupić się na tych wartościach.

W przypadku szczególnych warunków technicznych dopuszczalne są nieznaczne odchylenia od tych parametrów. Na przykład podczas instalowania sprzętu, wykonywania prac naprawczych itp.

Po drugie, podczas wykonywania pomiarów należy również wziąć pod uwagę standardy powiązanych czynników - poziomów hałasu i wibracji, które są określone w dokumentach regulacyjnych.

Przekroczenie tych norm wskazuje na braki w systemie wentylacji. Prędkość lotu nie powinna mieć żadnego wpływu na te wskaźniki.

Metody wykonywania pomiarów przepływu powietrza

Na scenie uruchomienie Niezbędny jest pomiar objętościowego przepływu powietrza w instalacji wentylacyjnej i klimatyzacyjnej.Zapewni to możliwość wysokiej jakości konfiguracji systemu i jego nieprzerwanej pracy.

Pomiary takie wykonuje się bezpośrednio w kanale wentylacyjnym lub na kratce nawiewnej. Istnieje kilka prostych technik.

Pomiary na nawiewnikach sufitowych

Najczęściej do pomiarów tą techniką się ją stosuje bolometr. Trzeba zamknąć dyfuzori góra zakłopotanie przymocować do sufitu. Konieczne jest zmierzenie całkowitej objętości powietrza usuwanego z pomieszczenia, i przepływ dostaw.

Bolometr jest bardzo dokładny ze względu na fakt, że wbudowany w niego prostownik przepływu zmniejsza prawdopodobieństwo błędu. Pomimo tego, że urządzenie wygląda nieporęcznie, jest dość lekkie – jego waga nie przekracza 3 kg

Niektóre źródła zalecają użycie sondy do pomiarów, wkładając ją w szczelinę pomiędzy lamele dyfuzor, aby uzyskać średni wynik.

Takie podejście jest nieskuteczne z dwóch powodów:

1. Turbulencja przepływu jest bardzo duża, więc rzeczywistego przepływu nie można zobaczyć.
2. Nie ma możliwości bezpośredniego ustawienia sondy względem przepływu. Wyniki pomiarów będą w każdym przypadku zniekształcone.

Dlatego nie powinieneś tracić czasu na niepotrzebne manipulacje sondą. Istnieją znacznie prostsze i dokładniejsze metody pomiaru.

Istnieje inny sposób wykonywania pomiarów tą techniką. Zapewnia prosty przekrój i równomierny przepływ. Pomiarów dokonuje się poprzez wstępnie wywiercone otwory.

Metoda ta jest bardzo dokładna, jednak nie zawsze istnieją warunki do jej wdrożenia. Nie wszędzie są odcinki proste, czasami nie da się przygotować dwóch otworów do pomiarów.Ponadto do wdrożenia tej metody potrzebnych jest kilka osób: jedna musi wykonywać pomiary, druga musi trzymać drabinę i tak dalej.

Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe, jeśli chcesz uzyskać szybki i dokładny wynik bez nadmiernego wysiłku, użyj bolometr.

Pomiary na kratce wentylacyjnej

Do wykonywania operacji kontrolno-pomiarowych przy użyciu tej techniki stosuje się ją anemometr z gorącym drutem z wirnikiem o średnicy od 60 do 100 mm. Wirnik powinien być porównywalny z wymiarami kratki.

Anemometr z gorącym drutem jest urządzeniem wielofunkcyjnym, które może służyć nie tylko do pomiaru prędkości powietrza, ale także do pomiaru innych parametrów. Takie urządzenie będzie bardzo przydatne w domu. Kupując anemometr termoparowy lepiej wybrać urządzenie posiadające funkcję analizy i dokumentowania danych

Metoda ta zapewnia dużą dokładność wyników, a ilość wykonywanych pomiarów jest minimalna. Aby zapewnić dostęp do trudno dostępnych miejsc, można zastosować specjalną przedłużkę lub sondę teleskopową.

Pomiary kanałów

Do wykonywania pomiarów wykorzystuje się specjalnie wykonany otwór roboczy w ściance kanału wentylacyjnego.

Ważne jest, aby spełnić następujące warunki:

• rozmiar przekroju tego otworu musi dokładnie odpowiadać średnicy sondy;
• Miejsce pomiarów należy wybrać starannie. Otwór wierci się tylko na prostym odcinku, którego długość musi wynosić co najmniej 5 średnic kanału powietrznego. Otwór należy ustawić tak, aby odległość przed nim wynosiła 3 średnice, a za nim 2 średnice rury.

Dokonując pomiarów wewnątrz kanału powietrznego należy zastosować urządzenie z wirnikiem o średnicy od 16 do 25 mm.Jeśli kanał powietrzny znajduje się wysoko, na ratunek przyjdzie sonda teleskopowa lub przedłużka.

Zasady posługiwania się urządzeniami pomiarowymi

Dokonując pomiaru prędkości przepływu powietrza i jego zużycia w instalacji wentylacyjnej i klimatyzacyjnej należy prawidłowo dobrać urządzenia i przestrzegać poniższych zasad ich eksploatacji.

Pozwoli to uzyskać dokładne wyniki obliczeń kanałów powietrznych, a także stworzyć obiektywny obraz systemy wentylacyjne.

Aby zarejestrować średnie natężenia przepływu, należy wykonać kilka pomiarów. Ich liczba zależy od średnicy rury lub od wielkości boków, jeśli kanał ma kształt prostokątny

Przestrzegaj reżimu temperaturowego wskazanego w paszporcie urządzenia. Monitoruj także położenie czujnika sondy. Musi być zawsze skierowany dokładnie w stronę przepływu powietrza.

Niezastosowanie się do tej zasady spowoduje zniekształcenie wyników pomiarów. Im większe odchylenie czujnika od położenia idealnego, tym większy będzie błąd.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Wentylacja w domu:

Dlatego bardzo ważne jest przestrzeganie zasad wykonywania pomiarów, gdyż najmniejszy błąd może mieć wpływ na wyniki obliczeń.

Prawidłowe obliczenia kanału powietrznego pozwolą na dobranie jego optymalnej konfiguracji i niezbędnych elementów, co sprawi, że zapewnione zostanie nieprzerwane i produktywne funkcjonowanie wentylacji.

Jeśli masz jakieś pytania lub możesz dodać wartościowe informacje do materiału, zostaw komentarz i podziel się swoim doświadczeniem. Blok komunikacyjny znajduje się pod artykułem.