Характеристики и расчет оборудования
Характеристики и расчет оборудования.
При выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры.
Производительность по воздуху.
Мощность калорифера.
Рабочее давление, создаваемое вентилятором.
Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов.
Допустимый уровень шума.
Ниже приводится упрощенная методика подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях.
Производительность по воздуху.
Подбор оборудования для системы вентиляции начинается с расчета требуемой производительности по воздуху или прокачки , измеряемой в кубометрах в час. Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь. Расчет начинается с определения требуемой кратности воздухообмена, которая показывает сколько раз в течение одного часа происходит полная смена воздуха в помещении. Например, для помещения площадью 50 квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров в час. Требуемая кратность воздухообмена зависит от назначения помещения, количества находящихся в нем людей, мощности тепловыделяющего оборудования и определяется СНиП (Строительными Нормами и Правилами). Так, для большинства жилых помещений достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2-3 кратный воздухообмен.
Для определения требуемой производительности необходимо рассчитать два значения воздухообмена: по кратности и по количеству людей . после чего выбрать большее из этих двух значений.
Расчет воздухообмена по кратности.
L требуемая производительность приточной вентиляции, м 3 /ч.
n нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для офисов n = 2,5.
S площадь помещения, м 2.
H высота помещения, м.
Расчет воздухообмена по количеству людей.
L = N * Lнорм . где.
L требуемая производительность приточной вентиляции, м 3 /ч.
N количество людей.
Lнорм норма расхода воздуха на одного человека.
в состоянии покоя 20 м 3 /ч.
работа в офисе 40 м 3 /ч.
при физической нагрузке 60 м 3 /ч.
Рассчитав необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или приточную установку соответствующей производительности. При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной сети происходит падение производительности вентилятора. Зависимость производительности от полного давления можно найти по вентиляционным характеристикам, которые приводятся в технических характеристиках. Для справки: участок воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной решеткой создает падение давления около 100 Па.
Типичные значения производительности систем вентиляции.
Для квартир от 100 до 500 м 3 /ч.
Для коттеджей от 1000 до 2000 м 3 /ч.
Для офисов от 1000 до 10000 м 3 /ч.
Мощность калорифера.
Калорифер используется в приточной системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в холодное время года. Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности системы вентиляции, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха. Два последних параметра определяются СНиП. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18 С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоной и для Москвы равна -26 С (рассчитывается как средняя температура самой холодной пятидневки самого холодного месяца в 13 часов). Таким образом, при включении калорифера на полную мощность он должен нагревать поток воздуха на 44 С. Поскольку сильные морозы в Москве непродолжительны, в приточных системах можно устанавливать калориферы, имеющие мощность меньше расчетной. При этом приточная система должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года.
При расчете мощности калорифера необходимо учитывать следующие ограничения.
Возможность использования однофазного (220 В) или трехфазного (380 В) напряжения питания. При мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо 3-х фазное подключение, но в любом случае 3-х фазное питание предпочтительней, так как рабочий ток в этом случае меньше.
Максимально допустимый ток потребления. Ток, потребляемый калорифером, можно найти по формуле.
I максимальный потребляемый ток, А.
Р мощность калорифера, Вт.
U напряжение питание.
220 В для однофазного питания.
660 В (3 220В) для трехфазного питания.
В случае если допустимая нагрузка электрической сети меньше чем требуемая, можно установить калорифер меньшей мощности. Температуру, на которую калорифер сможет нагреть приточный воздух, можно рассчитать по формуле.
T разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции, С.
Р мощность калорифера, Вт.
L производительность вентиляции, м 3 /ч.
Типичные значения расчетной мощности калорифера от 1 до 5 кВт для квартир, от 5 до 50 кВт для офисов. Если использовать электрический калорифер с расчетной мощностью не представляется возможным, следует установить калорифер, использующий в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления (водяной калорифер.
Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума.
После расчета производительности по воздуху и мощности калорифера приступают к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха (решеток или диффузоров). Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Далее по этой схеме рассчитывают три взаимосвязанных параметра рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума.
Требуемое рабочее давление определяется техническими характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа распределителей воздуха. Чем длиннее трасса и чем больше на ней поворотов и переходов, тем больше должно быть давление, создаваемое вентилятором. От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха. Обычно эту скорость ограничивают значением 4 5 м/с. При больших скоростях возрастают потери давления и увеличивается уровень шума. В тоже время, использовать тихие воздуховоды большого диаметра не всегда возможно, поскольку их трудно разместить в межпотолочном пространстве. Поэтому при проектировании систем вентиляции часто приходится искать компромисс между уровнем шума, требуемой производительностью вентилятора и диаметром воздуховодов.
Для бытовых систем приточной вентиляции обычно используются гибкие воздуховоды сечением 160 250 мм и распределительные решетки размером 200 200 мм 200 300 мм.
Расчет вентиляции для бассейна.
В помещении любого бассейна, даже небольшого частного, должна быть оборудована постоянно работающая система вентиляции с возможностью осушения воздуха. Расчет системы вентиляции бассейна сложен, поэтому производить его следует по методическому пособию АВОК 7.5-2012 «Обеспечение микроклимата и энергосбережение в крытых плавательных бассейнах. Нормы проектирования.