Для того щоб відчувати себе комфортно і зручно в своєму будинку і насолоджуватися чистим повітрям, необхідна якісна система вентилювання і кондиціонування. Вона можлива тільки в тому випадку, якщо в системі забезпечений нормальний потік кисню.
Схема мережі вентиляційних повітропроводів: 1 - вентилятор; 2 - дифузор; 3 - конфузор; 4 - хрестовина; 5 - трійник; 6 - відведення; 7 - раптове розширення; 8 - клапани-заслінки; 9 - коліно; 10 - раптове звуження; 11 - регульовані жалюзійні решітки; 12 - воздухопріёмная насадка.
Для правильного повітрообміну в системі вже на етапі проектування системи вентиляції необхідний аеродинамічний розрахунок повітроводів.
Повітря, який переміщається по вентиляційних каналах, при розрахунках приймається як нестисливої рідина. Таке припущення можливо, так як в повітроводах не створюється великий тиск. Тиск створюється при терті повітряної маси об поверхню каналів, а також при виникненні місцевих опорів, до яких відноситься його підвищення на поворотах і вигинах труб, при розподілі або з'єднанні потоків, при зміні діаметра вентиляційного каналу або в місцях установки регулювальних пристроїв.
Аеродинамічний розрахунок включає в себе визначення розмірів перетинів всіх ділянок вентиляційної мережі, які забезпечують переміщення повітряної маси. Крім того, необхідно визначити нагнітання, що виникає при русі повітряних мас.
Схема створення природної вентиляції.
Як показує практика, іноді при розрахунках деякі з перерахованих величин вже відомі. Зустрічаються такі ситуації:
- Відомо тиск, необхідно обчислити поперечний переріз труб, щоб забезпечити переміщення необхідної кількості кисню. Дана умова характерно для систем природної вентиляції, коли не можна змінити наявний напір.
- Відомо поперечний переріз каналів в мережі, потрібно обчислити тиск, необхідний для переміщення необхідної кількості газу. Характерно для тих вентиляційних систем, перетину яких обумовлені архітектурними або технічними особливостями.
- Жодна з змінних невідома, тому потрібно обчислити і поперечний переріз, і натиск у вентиляційній системі. Дана ситуація є найпоширенішою при домобудівництві.
Стаття по темі: Якісна реставрація диванів своїми руками
Методика аеродинамічного розрахунку
Розглянемо загальну методику аеродинамічного розрахунку при невідомому тиску і перетинах. Аеродинамічний розрахунок проводиться після того, як визначається необхідну кількість повітряної маси, яке має відбуватися через мережу кондиціонування, і проектується приблизне розташування повітропроводів системи.
Схема вентиляції змішаного типу.
Для проведення розрахунку викреслюють аксонометрическую схему, де вказані перерахування і розміри всіх елементів системи. За планом системи вентиляції визначається загальна протяжність повітропроводів. Далі систему повітропроводів розбивають на однорідні ділянки, на яких окремо визначають витрата повітря. Аеродинамічний розрахунок проводиться для кожного однорідного ділянки мережі, де існують постійний витрата і швидкість повітряної маси. Всі обчислені дані наносяться на аксонометрическую схему, після чого вибирається головна магістраль.
Визначення швидкості в каналах
В якості головної магістралі вибирається найдовша ланцюжок послідовних ділянок системи, які нумеруються починаючи з самого віддаленого. Параметри кожної ділянки (номер, довжина ділянки, витрата повітряних мас) заносяться в таблицю розрахунку. Після цього підбирають форму поперечного перерізу і розраховують розміри перетинів.
Площа поперечного перерізу ділянки магістралі розраховується за формулою:
FP = LP / VT,
де FP - площа поперечного перерізу, м2; LP - витрата повітряних мас на ділянці, м3 / с; VT - швидкість руху газу на ділянці, м / с. Швидкість руху визначається з міркувань шумності всієї системи і економічних міркувань.
Схема вентиляції будинку.
За отриманою величиною поперечного перерізу підбирається повітропровід стандартного розміру, у якого фактична площа перетину (Fф) близька до розрахованої.
За фактичної площі обчислюється швидкість руху на ділянці:
VФ = LP / Fф
Виходячи з цієї швидкості, за спеціальними таблицями розраховується зменшення тиску на тертя об стінки повітропроводів. Місцеві опору визначаються для кожної ділянки і підсумовуються в загальне значення. Сума втрат через тертя і місцевого опору становить загальне значення втрат в мережі кондиціонування, яке враховується для обчислення необхідного обсягу повітряної маси в вентиляційних каналах.
Стаття по темі: Штори для залу без ламбрекенів: стильні рішення для різних інтер'єрів
Розрахунок тиску в магістралі
Наявні тиск для кожної ділянки магістралі розраховують за формулою:DPE = H * g (PH-PB),
де DPE - природне располагаемое тиск, Па; H - різниця відміток забірної решітки і гирла шахти, м; PH і PB - щільність газу зовні і всередині вентиляції відповідно, кг / м3.
Щільність зовні і всередині визначаються за довідковими таблицями виходячи з зовнішньої і внутрішньої температури. Зазвичай зовнішня температура приймається як + 5 ° С, незалежно від того де розташований район будівництва. Якщо зовнішня температура буде нижче, то нагнітання в систему збільшується, що призводить до перевищення обсягів повітря, що поступає. Якщо ж зовнішня температура вище, натиск в системі знижується, однак ця обставина компенсується відкритими кватирками або вікнами.
Основний же завданням аеродинамічного розрахунку є підбір таких повітропроводів, в яких втрати (Σ (R * l * β + Z)) на ділянці будуть рівні або менше чинного DPE:
Σ (R * l * β + Z) ≤ DPE,
де R - втрата на тертя, Па / м; l - довжина ділянки, м; β - коефіцієнт шорсткості стінок каналу; Z - зниження швидкості газу від місцевого опору.
Значення шорсткості β залежить від матеріалу, з якого виготовлені канали.
| Скоростьдвіженія, м / с | матеріал воздуховода | |||
| шлакогіпс | шлакобетон | цегла | штукатурка по сітці | |
| 0,4 | 1,08 | 1,11 | 1,25 | 1,48 |
| 0,8 | 1,13 | 1,19 | 1,4 | 1,69 |
| 1,2 | 1,18 | 1,25 | 1,5 | 1,84 |
| 1,6 | 1,22 | 1,31 | 1,58 | 1,95 |
Запас рекомендується враховувати в межах від 10 до 15%.
Загальний аеродинамічний розрахунок
При аеродинамічному розрахунку враховуються всі параметри вентиляційних шахт:
- Витрата повітря L, м3 / год.
- Діаметр воздуховода d, мм, який розраховується за формулою: d = 2 * a * b / (a + b), де a і b - розміри перетину каналу, мм.
- Швидкість V, м / с.
- Втрати тиску на тертя R, Па / м.
- Динамічне тиск P = DPE2 / 2.
Обчислення виконуються для кожного каналу в наступному порядку:
- Визначається необхідна площа каналу: F = l / (3600 * Vрек), де F - площа, м2; Vрек - рекомендована швидкість повітряних мас, м / с (приймається рівною 0,5-1 м / с для каналів і 1-1,5 м / с для шахт).
- Підбирається стандартне перетин, близьке за значенням до F.
- Визначається еквівалентний діаметр воздуховода d.
- За допомогою спеціальних таблиць і номограм по L і d визначаються зменшення R, швидкість V і тиск P.
- За таблицями коефіцієнтів місцевих опорів визначається зменшення впливу кисню через місцевих опорів Z.
- Визначаються сумарні втрати на всіх ділянках.
Стаття по темі: Як зробити антену для телевізора своїми руками
Якщо сумарні втрати менше, ніж чинне тиск, то дана вентиляційна система може вважатися ефективною. Якщо ж втрати більше, то можна встановити в системі вентилювання дросельну діафрагму, якою можна гасити надлишковий напір.
Якщо система вентиляції обслуговує кілька приміщень, в яких необхідний різний натиск повітря, то при розрахунках необхідно враховувати також значення підпору або розрядження, що додається до значення загальних втрат.
Аеродинамічний розрахунок - необхідна процедура при проектуванні системи вентиляції. Він показує ефективність вентилювання приміщень при заданих розмірах каналів. А ефективна робота вентиляції забезпечує комфортність вашого проживання.