Системи вентиляції: проектування і розрахунок - Зроби Сам

Проектування і розрахунок систем вентиляції є завданням проектувальників ОВ. Такі роботи виконує компетентний фахівець, непрофесіонал не може і не повинен виконувати такі роботи.
  У багатьох замовників створюється невірне враження про «простоту» проекту вентиляції. Спробуємо запропонувати вам самим розрахувати свою систему.

По питаннях  розрахунку мощності/придбання телефонуйте в Києві по тел.: (044) 223-73-87, 362-07-04

Отже, Ви – Замовник. І хочете знати, як відбувається вибір устаткування для системи вентиляції.

При виборі устаткування  необхідно розрахувати наступні параметри:

  • Продуктивність по повітрю;    
  • Потужність калорифера;
  • Робочий тиск, що створюється вентилятором;
  • Швидкість потоку повітря і площа перетину повітроводів;
  • Допустимий рівень шуму.
Нижче ми приводимо спрощену схему підбору основних елементів системи припливної вентиляції.

 
Витрата повітря або продуктивність по повітрю

Проектування системи починається з  розрахунку необхідної продуктивності по повітрю, яка вимірюється в кубічних метрах за годину. Для цього необхідний поетажний 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 (об'єм 150 кубометрів) двократний повітрообмін відповідає 300 кубічним метрам за годину.

Необхідна кратність повітрообміну залежить від призначення приміщення, кількості людей, що знаходяться в приміщенні, потужності тепловиділяючого устаткування і  визначається БНіП  БНіП(Будівельними Нормами і  Правилами)..

Так, для більшості житлових приміщень досить однократного повітрообміну, для офісних приміщень потрібний 2-3 кратний повітрообмін.

Але, підкреслюємо, це не Правило!!!  Якщо це офісне приміщення 100 кв.м. і в нім працює 50 чоловік (допустимий операційний зал), то для забезпечення вентиляції необхідна подача повітря близько 3000 м3/год.

Для визначення необхідної продуктивності необхідно розрахувати два значення повітрообміну: по кратності і по кількості людей, після чого вибрати більше з цих двох значень.
  1. Розрахунок повітрообміну по кратності:

    L = n * S * H, де
L — необхідна продуктивність припливної вентиляції, м3/год;
 
n — нормована кратність повітрообміну: для житлових приміщень n = 1, для офісів n = 2,5
 
S — площа приміщення, м2;
 
H — висота приміщення, м;
 
  1. Розрахунок повітрообміну по кількості людей:

    L = N * Lнорм, де
L — необхідна продуктивність припливної вентиляції, м3/год;
 
N — кількість людей;
 
Lнорм — норма витрати повітря на одну людину
    • в стані спокою— 20 м3/год;
    • робота в офісі — 60 м3/год;
    • при фізичному навантаженні — 60-100 м3/год.
    Розрахувавши необхідний повітрообмін, вибираємо вентилятор або припливну установку відповідної продуктивності. При цьому необхідно враховувати, що із-за опору повітропровідній мережі відбувається падіння продуктивності вентилятора. Залежність продуктивності від повного тиску можна знайти по вентиляційних характеристиках, які приводяться в технічних описах устаткування.  

    Для довідки: ділянка воздуховода завдовжки 15 метрів з одними вентиляційними гратами може створювати падіння тиску близько 50-100 Па.

    Типові значення продуктивності систем вентиляції::
    • Для квартир — від 100 до 600 м3/год;
    • Для коттеджів — від 1000 до 3000 м3/год;
    • Для офисів — від 1000 до 20000 м3/год.
     
    Потужність калорифера

    Калорифер використовується в припливній системі для підігрівання зовнішнього повітря в холодну пору року. Потужність калорифера розраховується виходячи з продуктивності, необхідною температурою повітря на виході системи і мінімальної температури зовнішнього повітря.

    Два останніх параметра визначається БНіП. Температура повітря, що поступає в житлове приміщення, має бути не нижче +18°С. Мінімальна температура зовнішнього повітря залежить від кліматичної зони.і Для Києва -22°С (розраховується як середня температура найхолоднішої п'ятиденки найхолоднішого місяця о 13 годині).

    Таким чином, при вмиканні калорифера на повну потужність він повинен нагрівати потік повітря на 40°С. Оскільки люті морози в Києві нетривалі, в припливних системах можна встановлювати калорифери, що мають потужність менше, чим була розрахована.

    При цьому припливна система бажано повинна мати регулювальника продуктивності для зменшення швидкості вентилятора в холодну пору року, щоб не платити великі рахунки за електрику (якщо встановлен електричний калорифер)

    При розрахунку потужності калорифера необхідно враховувати наступні обмеження:
    • Можливість використання однофазної (220 В) або трифазної (380 В) напруги живлення. При потужності калорифера понад 5 кВт необхідно 3-х фазне підключення, але у будь-якому випадку 3-х фазне живлення краще, оскільки робочий струм в цьому випадку менше.
    • Максимально допустимий струм вжитку. Струм, споживаний калорифером, можна знайти по формулі:

      I = P / U, де
    I — максимальний споживаний струм, А;
    Р — потужність калорифера, Вт;
    U — напруга:
      • 220 В — для однофазної напруги;
      • 660 В (3 × 220В) — для трифазної напруги.
    У випадку якщо допустиме навантаження електричної мережі менше ніж потрібне, можна встановити калорифер меншої потужності. Температуру, на яку калорифер зможе нагрівати припливне повітря, можна розрахувати по формулі:
    ΔT = 2,98 * P / L, де
     
    ΔT — різниця температур повітря на вході і виході системи припливної вентіляциі,°С;
     
    Р — потужність калорифера, Вт;
     
    L — продуктивність по повітрю, м3/год.
     
    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 калорифер, що використовує як джерело тепла воду з системи центрального або автономного опалювання (водяний калорифер).
     
    Робочий тиск, швидкість потоку повітря у поітропроводах та допустимий рівень шуму

    Після розрахунку продуктивності по повітрю і потужності калорифера приступають до проектування повітророзподільної мережі, яка складається з повітроводів, фасонних виробів (перехідників, розгалуджувачів, поворотів) і розподільників повітря (граток або дифузорів).

    Розрахунок повітророзподільної мережі починають із складання схеми повітроводів. Далі по цій схемі 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 типа воздуховодов, числа поворотів і переходів з одного діаметру на іншій, типа розподільників повітря. Чим довше траса і чим більше на ній поворотів, тим більше має бути тиск, що створюється вентилятором. Проводимо аеродинамічний розрахунок, знаходимо зовнішній тиск мережі воздуховодов.

    Від діаметру повітропроводу 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» повітропроводи великого діаметру не завжди можливо, оскільки їх важко розмістити в міжстельовому просторі. А міжстельовий простір люблять зменшувати і дизайнери і ви, замовник.

    Тому при проектуванні часто доводиться шукати компроміс між рівнем шуму, необхідною продуктивністю вентилятора і діаметром воздуховодов. Для побутових систем припливної вентиляції зазвичай використовуються гнучкі воздуховоди перетином 160—250 мм і розподільні гратки розміром 200х200 мм — 200х300 мм.

    Окрім всього, залишилося виконати схему автоматики і все – спрощено система спроектована!



     Якщо у Вас виникли питання, телефонуйте- наші співробітники проконсультують Вас  по телефонам (044)362-07-04, 223-73-87 або по електронній пошті: question@ventportal.com  По нестандартних ситуаціях Ви зможете отримати пропозицію, викликавши нашого менеджера на об'єкт