Как выполнить расчет вентиляции

Чтобы система вентиляции работала эффективно и правильно, перед ее установкой необходимо выполнить тщательное проектирование. В противном случае могут возникнуть многочисленные нарушения в работе — недостаточность воздухообмена, обогрева воздушных масс, сильный шум во время работы всей системы или отдельных ее частей. Расчет вентиляции включает учет количества проживающих, необходимую мощность всей системы и воздуховодов.

Схема вентиляции дома.

Проводятся вычисления с использованием специальных программ, но для небольшого загородного дома или квартиры подойдут довольно простые формулы и нормы. При выполнении подобного расчета и соблюдении полученных данных при монтаже можно обеспечить наличие эффективной и удобной системы, которая будет полностью выполнять все возложенные на нее функции.

Расчет элементов вентиляционной системы

Когда планируется вентиляция, необходимо учесть наличие таких параметров:

• расход приточного наружного воздуха;
• расчеты плотности воздуха в помещении;
• температура в помещении;
• теплоемкость воздушных масс;
• температура наружного воздуха.

Схема системы вентиляции.

Расчет вентиляции обязательно включает данные по расходу воздуха. Для вычислений рекомендуется воспользоваться удобной формулой:

L=n×S×H, где:

• L — значение приточной производительности, измеряется в кубометрах за час;
• N — нормируемая кратность, обычно для жилых комнат это значение равно «1», но для офисных оно составляет «2,5»;
• S — значение для общей площади помещения, измеряется в квадратных метрах;
• Н — высота помещения, измеряется в метрах.

Расчет мощности калорифера

Сегодня многие системы вентиляции оборудуются калорифером. Он позволяет подогреть наружный воздух до необходимой температуры, чтобы в холодное время обеспечить комфорт в доме. Мощность оборудования зависит от того, какую температуру требуется поддерживать внутри дома, какая есть на данный момент и какой уровень наблюдается на улице в самое холодное время. На полной мощности калорифер должен прогревать комнату до +40°C, хотя на практике такая мощность применяется крайне редко. Специалисты советуют при расчетах не брать максимальную мощность, так как по опыту она оказывается излишней.

Когда проводится расчет системы вентиляции, учитываются следующие нормы:

Таблица расчета вентиляции.

• какой используется источник питания (однофазный или трехфазный);
• есть ли необходимость установки 5-киловаттного оборудования (применяется только трехфазное питание);
• какой максимальный ток нужен для работы.

Вычислить последнее значение можно при помощи формулы:

I=P/U, где:

• I — значение для максимального тока, который необходим для работы калорифера;
• Р — значение мощности оборудования;
• U — напряжение.

Параметры движения воздуха

Системы вентиляции состоят из разветвителей, переходников, поворотов, решеток, они снижают скорость прохождения воздушных масс. При проектировании должно учитываться наличие всех узлов, выбор их мощности, конструкции, проходимости. Во время работы учитывают рабочее давление в системе, скорость потока, возникающий уровень шума. Все это зависит от конкретного типа системы вентиляции, поэтому расчет ведется исходя из технических параметров оборудования, которые можно узнать у производителя.

Рабочее давление определяется по техническим данным для вентиляторов, оно зависит от типа воздуховодной трубы, диаметра, числа поворотов, распределителей. Если трасса длинная, то необходимо большее давление, следовательно, мощность вентиляторов требуется значительная.

Схема устройства калорифера.

Скорость потока зависит от диаметра используемых труб, обычно значение это составляет 2,5-4 м/с. Важно помнить, что уровень шума зависит от мощности системы вентиляции. Чем она больше, тем более шумной будет работа всей вентиляции. Особенно это важно учесть, если прокладка осуществляется через жилые помещения. Специалисты советуют вентиляцию монтировать над теми комнатами, где требования к уровню шума меньше. Это кладовки, санузлы, кухни, коридоры, а вот над спальнями, детскими, гостиными прокладку лучше не осуществлять.

Расчет по количеству проживающих

При проектировании требуется учитывать количество проживающих в доме или квартире.

Уровень циркуляции воздуха зависит от мощности системы и установленного оборудования. При вычислении такого значения для системы вентиляции надо пользоваться установленными нормами подачи свежего воздуха в помещение:

1. Для постоянного пребывания одного человека в помещении (имеется в виду длительное его пребывание) необходимо 60 м³/ч подачи свежего воздуха.
2. Для временного пребывания одного человека в помещении (количество времени от 2 часов) необходима подача 30 м³/ч.
3. Во время занятий спортом на одного человека необходима подача примерно 85 м³/ч свежего воздуха.

Во время проведения расчета необходимо учесть норму, которая умножается на количество людей, проживающих в доме. После этого все полученные значения суммируются.

Подсчет воздуховодов

Схема работы воздуховода.

При подсчете учитывается площадь сечения, прохождение воздушных масс и многое другое. Например, согласно нормам, для квартир и коттеджей с небольшой площадью необходим поток воздуха на уровне в 3-4 м/с. Если скорость будет большая, то шум от движения воздуха по трубам будет громким. Для снижения уровня шума используются трубы с большим сечением, но и скорость движения здесь будет меньшая.

Нельзя забывать, что прямоугольные воздуховоды обычно меньшего сечения, чем круглые. Для установки они удобнее, но шумоизоляция их сложнее.

Сечению круглого воздуховода в 160 мм соответствует прямоугольная труба диаметром в 100-200 мм. Саму площадь сечения определить просто, для этого можно применять следующую формулу:

Sс=L×2,778/V, где:

• Sc — расчетное значение площади будущего воздуховода, вычисляется в квадратных сантиметрах;
• L — расход воздушной массы, которая проходит через используемый воздуховод, вычисляется в кубических метрах за час;
• V — скорость воздуха, двигающегося по трубам, вычисляется в метрах за секунду.

Коэффициент 2,778 необходим для соразмерения различных величин измерения, например, часов и секунд, сантиметров и метров. Чтобы получить фактическую площадь воздуховода, используется формула:

S=π*D²/400 — только для воздуховодных труб круглого сечения,

S=A×B/100 — используется для расчета прямоугольных воздуховодных труб, где:

• S — фактическая площадь в квадратных сантиметрах;
• D — диаметр круглого воздуховода в миллиметрах;
• А, В — ширина, высота прямоугольной воздуховодной трубы в миллиметрах.

Пример вычислений

Для круглого воздуховода с диаметром в 100 мм либо для прямоугольного 80х90 мм (72 см²)/63×125 мм (79 см²)/63×140 мм (88 см²) наблюдается такой расход воздуха:

• при скорости потока в 2 м/с — 52/57/63 м³/ч;
• при скорости в 3 м/с — 78/85/95 м³/ч;
• при скорости в 4 м/с — 104/113/127 м³/ч.

Для круглого воздуховода с диаметром в 110 мм либо для прямоугольного на 90×100 мм (90 см²)/80×140 мм (112 см²) наблюдается такой расход воздуха:

• при скорости потока в 2 м/с — 65/81 м³/ч;
• при скорости в 3 м/с — 97/121 м³/ч;
• при скорости в 4 м/с — 130/161 м³/ч.

Для расчета системы вентиляции необходимо использовать разнообразные данные, включая количество проживающих, тип воздуховодной трубы, мощность оборудования. Специалисты рекомендуют использовать только специальные программы для работы, но есть ряд формул, которые позволяют получить начальные значения для проектирования. Следует применять в работе табличные данные по скорости потока, мощности для определенных типов системы и воздуховодов. Пренебрегать такими цифрами нельзя, так как система будет работать неэффективно и слишком шумно.