Расчет производительности вентилятора: ✎ расчет для ванной, туалета, кухни – Ventbazar.UA

✎ расчет для ванной, туалета, кухни – Ventbazar.UA

Содержание:

 

    Вытяжной бытовой вентилятор – самый продающийся агрегат среди вентиляционного рынка. Но много ли покупателей выбрали это изделие правильно для своего помещения? Много ли вентиляторов работают с недостаточной мощностью в данный момент? Чтобы купить правильный агрегат для своей ванной или кухни, достаточно задать один из самых важных вопросов: как выбрать бытовой вентилятор для установки в определенном месте? Мы расскажем Вам все уловки и правила, чтобы Вы точно не прогадали.

В каких случаях наиболее часто требуется установка вытяжного вентилятора? 

  Главное отличие принудительной вентиляции от естественной в том, что в вытяжном отверстии для ускорения вытяжки отработанного воздуха из помещения устанавливается вытяжной вентилятор.

  Для начала давайте разберемся, где мы наиболее часто сталкиваемся с проблемами загрязненного, переувлажненного или задымленного воздуха. Чаще всего ищут:

• вытяжной вентилятор для ванной комнаты;
• вытяжной вентилятор для прачечной;
• вентилятор для туалета;
• вентилятор для вытяжки на кухне;
• бесшумный вентилятор для жилой комнаты, где нет качественного воздухообмена.

  Наиболее часто в бытовые помещения устанавливаются вытяжные вентиляторы, а приток воздуха организовывается в вентилируемые помещения из других комнат либо с помощью естественной вентиляции, либо через стеновые или оконные проветриватели.

  Если Вы устанавливаете вытяжной вентилятор в туалете или в ванной комнате, обязательно побеспокойтесь о переточных решетках или отверстиях внизу двери, чтобы воздух из основных помещений замещал удаляемый загрязненный воздух. Если такого перетока не будет, Ваши расходы на вытяжной вентилятор будут лишними, потому что в комнате все равно не будет достаточно свежего воздуха, но влажность все же уйдет.

  Для любой вентиляции необходимо наличии двух каналов — приточного и вытяжного.

Если работа одного из них будет нарушена, циркуляция воздуха тут же остановится.
 

Краткая инструкция по выбору прибора

1. Сначала измеряем диаметр подключения (вент. канал в комнате).
2. Определяем производительность прибора, подходящую под Ваше помещение (делаем расчеты).
3. Измеряем диаметр подключения (вент. канал в комнате).
4. Выбираем функционал для удобства и требований комнаты.
5. Определяемся с брендом, и выбираем подходящую по требованиям и дизайну модель.
6. Монтажные работы (не трудный процесс, поэтому можно самостоятельно реализовать).

 

Разнообразие бытовых вентиляторов

  Вентиляторы для бытового применения отличаются:

• присоединительным диаметром к воздуховоду, воздушному каналу или стояку: от 75 до 150 мм. Чем больше диаметр подключения, тем мощнее вентилятор;
• принципом работы: осевые, центробежные, комбинированные;
• типом присоединения к воздушному каналу: поскольку производительность бытовых вентиляторов не так уж и велика, они обычно присоединяются к круглым воздуховодам, или устанавливаются непосредственно в канал;
• расходом воздуха или производительностью в м³ в час: чем больше помещение, чем длиннее воздуховод, чем выше вентиляционный стояк, тем больший напор должен обеспечить вентилятор;

• вентилятор с обратным клапаном и без, который обеспечивает защиту от возврата вытяжного воздуха обратно, или попадания в вент. канал загрязнений — основной атребут для туалета и кухни. Кстати, в нашем Блоге есть статья про необходимость обратного клапана — прочтите обязательно;
• способом регулирования скорости вентилятора: двухскоростные, со ступенчатым или плавным электронным регулированием внешним блоком;
• режимом работы: для непрерывной работы или периодического включения; 
• напряжением питания: обычно вентиляторы бытового применения питаются от сети 220 В, иногда 127 В или 12 В;
• возможностями управления: имеется масса исполнений вентиляторов с управлением по датчику влажности, движения, освещенности, с таймерами и другими возможностями;
• способом установки: встраиваемый в стену или потолок или накладной монтаж, с выбросом в канал или через воздуховод на улицу.

 

  Разнообразие моделей и исполнений поражает. В нем легко заблудится. Но мы расскажем, с чего стоит начать, и как выбрать вентилятор для конкретного применения, чтобы не ошибиться. 
 

Как рассчитать производительность вентилятора: формула

  Начнем с того, что задачей вытяжного вентилятора для помещения определенного объема является эффективное удаление загрязненного воздуха с нормативной кратностью, т.е. за единицу времени весь объем воздуха должен несколько раз обновиться. Этим суммарным объемом определяется расход воздуха в м³/ч — основная характеристика вентилятора. Обычно при расчетах учитывают не только нормы воздухообмена, но и запас по производительности, учитывающий местные сопротивления (изгибы воздуховодов, длину стояка, переднюю декоративную панель, фильтры, и т. д.). Для справки можно воспользоваться такой таблицей.

Далее действует формула:

L=S*h*k, где
 

L – производительность вентилятора, м³/час;

S – площадь помещения, м²;

h – высота потолков;

k – кратность воздухообмена.

  Например, для помещения ванной комнаты с площадью 2х2 м2 выйдет такой расчет: 4*2,5*10= 100 м³/час. То есть, для такой ванной необходим вытяжной вентилятор с производительностью  100 м³/ч. Так как мы берем ванную для примера, влажность воздуха в ней повышена, поэтому потребуется больше давление для вытяжки – инженеры советуют брать для ванных завышенный коэффициент  – 10 крат.

 

  Еще необходимо учесть запас по производительности 15-20% для всех изгибов вентиляционных каналов внутри конструкции здания и прочих элементов, которые создают давление на воздух и уменьшают проходимость – получим значение около 110м³/ч. Таким образом, нам нужен вытяжной вентилятор с расходом не ниже этого значения. Это грубый расчет, но учтите: слишком мощный вентилятор может создавать сквозняки и много шума. Если воспользоваться этой таблицей, то вопрос как выбрать вентилятор для ванной с правильной мощностью решиться сразу же.
 

  Подбор вытяжного вентилятора — не такое уж простое дело, и профессиональная консультация никак не повредит в таких случаях. В технических расчетах по специальным формулам, которыми пользуются инженеры, для ванной или душевой учитываются излишки влаги, находящиеся в воздухе, плотность воздуха и другие параметры.

 

Как подобрать вентилятор в ванную и санузел?

  В таком помещении важно учитывать необходимость удаления и влаги, и загрязненного воздуха. Поэтому рассматривая варианты для ванной, важно воспользоваться правильными формулами для расчета мощности. Бывает такое, что расчет производится без учета повышенной плотности воздуха, и в итоге, вентилятор попросту не справляется с работой, поэтому всегда лучше следовать вышеуказанной таблице и проводить правильный расчет.
 

  Для ванной нужно выбрать модель с дополнительными опциями, которые обязательны для ванной: датчик влажности, повышенная защита от влажности и брызг воды, изоляция. Неплохо будет так же включить в список требований к модели таймер или таймер задержки выключения. Предусмотрев такие опции, вентилятор будет включаться, как только влажность превысит норму, а выключиться через 25 минут после Вашего ухода (таймер задержки), либо же будет работать по указанному Вами времени (таймер). Защита априори должна быть встроена в модель, иначе вентилятор не проработает и года, как и любая другая техника при контакте с водой. Поэтому следует смотреть на коэффициент защиты в технических характеристиках – он должен составлять IP 44 и выше.

  Немаловажно предусмотреть наличие обратного клапана или жалюзи, перекрывающих воздушный вытяжной канал после выключения вентилятора. Это избавит от угрозы проникания запахов и влаги из соседних квартир, а также снизит потери тепла в комнатах квартиры.  

Пример модели.
Премиум решение. Вытяжной вентилятор Maico ECA 100 ipro H из серии ECA ipro — идеальный вариант для ванной. Этот надежный прибор считается лучшим на рынке, вернее бренд Maico. Модель характеризуется высокими показателями защиты IP X5, встроенным обратным клапаном, автоматическим датчиком влажности, с функцией настройки времени задержки включения.

Оптимальное решение. Soler&Palau SILENT-100 CHZ SILVER DESIGN — 3C из серии Soler&Palau SILENT DESIGN – у него есть все необходимые функции: обратный клапан, датчик влажности, и защита от влаги в IP45. Правда, он без таймера, но это уже функция для удобства, а не из списка необходимостей.

 

 Отличный вариант для ванной в серебряном цвете — модель Soler&Palau SILENT-100 CHZ SILVER из серии SILENT CHZ. Этот вентилятор располагает не только красивым дизайном, но имеет все нужные функции: регулируемый таймер, датчик влажности, обратный клапан, регулируемый гигростат для измерения влажности (Вы сможете настроить порог допустимой влажности, например 50% RH), а так же световой индикатор.

 

Подбираем вентилятор в туалет

  Тут не нужно выдумывать велосипед, и искать что-то навороченное. Туалет – это маленькое помещение, где и пыль то практически не скапливается. А вот микробов и неприятных запахов – очень много. Тут нужно выбирать самый простой вентилятор, но не забываем про расчеты – уклон делаем на производительность, иначе либо в туалете будет холодно при увеличенной мощности прибора, либо от него не будет толку. Вспоминаем про плохие запахи – распространенная проблема в том, что запах часто возвращается с вент. каналов, поэтому ищите модель с обратным клапаном или жалюзи.

 

  Что можно посоветовать по функционалу. Чтобы при походе в уборную не думать про включение вентилятора, подберите модель с электроприводом и выведите шнур к выключателю. Тогда прибор будет включаться вместе со светом. Вы можете вывести и отдельную клавишу для него. А для тех, кто забывает выключать свет в туалете – присмотрите вентилятор с таймером задержки. Он будет работать еще 15-20 минут после Вашего ухода, устранит все загрязнения и запахи, и выключиться. И не надо переживать про электроэнергию.

 

Пример модели.

 
  Премиум решение. Вентилятор немецкого производства Helios MiniVent M1/100 N/C, или же Helios MiniVent M1/100 P из серии MiniVent. Обе модели обладают высокой стойкостью к различным видам микроклимата (с повышенной влажностью или запыленностью), а так же прослужат довольно длительный период. Серия MiniVent характеризируется отличной степенью защиты в IP X5 и плотным обратным клапаном, двумя скоростями, низким уровнем шума 25-30 Дб(А) на расстояниии 3м. Сами же модели обладают полезным для пользователя функционалом: вентилятор MiniVent M1/100 N/C оснащен программированной задержкой выключения, а модель MiniVent M1/100 P имеет датчик присутствия.

  Оптимальный вариант. Модель Вентс 100 ЛД Авто ВТ из серии Вентс ЛД Авто – идеальный прибор, потому что в нем собрано все, а стоимость у него низкая. У этого вентилятора за передней панелью встроены жалюзи, которые не пропускают воздух обратно, а так же реле влажности для автоматического запуска работы при влажности 60-90%, и таймер задержки на 2-30 минут. Из недостатков – защита влажности всего IP 24, но для туалета это и не важно.

  Если же нужна модель еще бюджетней, то неплохим вариантом станет модель Вентс Флип (230/60) ВТ из серии Вентс ФЛИП. Он очень доступный в цене, но при этом в нем встроен обратный клапан, и есть тот самый шнурковый выключатель, с помощью которого можно вывести управление к клавише освещения, а так же есть таймер задержки выключения. То есть, вентилятор отлично подходит для всех требований в туалете.

Как подобрать вентилятор для кухни? 

  Часто вытяжки над плитой не хватает, в таком помещении все равно появляются застойные зоны и духота. Ведь вытяжка собирает испарения непосредственно над плитой (местно), но все остальные остатки пара, влажности, воздух с высокой температурой и запахами собираются под потолком, откуда потом распространяются повсюду в квартире. Поэтому нам важно собрать все загрязнения и запахи не только местно, но и во всем помещении. Вытяжной вентилятор отлично с этим справится.
 

  При выборе вытяжного вентилятора для кухни, кроме учета в расчетах нормативного воздухообмена, учитываются потребности удаления излишков тепла от всех приборов, находящихся в кухне, количества людей и излишков переувлажненного и загрязненного воздуха. При подборе обязательно учитывается частичное удаление воздуха через вытяжку над плитой и приток воздуха из основных помещений квартиры или дома.
 

 

  Что не менее важно, отработанный воздух имеет свойство не удаляться сразу, но и путешествовать по каналам, которые находятся в других комнатах, а потом возвращаться обратно при выключенном вентиляторе. Поэтому для кухни нужен вентилятор с обратным клапаном. Встроенная в нем заслонка герметично закрывает патрубок прибора, и не пропускает тягу с другой стороны, то есть воздух может двигаться только в одну сторону – из помещения.

  При выборе вентилятора в кухню обратите внимание на модели с хорошим фильтром. При готовке в воздухе растворяется жир, частицы масла, эфира, и они оседают на всех поверхностях и приборах. Вентилятор вытягивает их вместе с загрязнённым воздухом, но жир не проходит просто так в шахту – он остается внутри агрегата, скапливается там, и потом мешает его работе, или ломает его. Хороший плотный фильтр скапливает все на себе, защищая и вентилятор, и вент. шахты от засорения маслом и жиром. Поэтому обязательно обращайте внимание на наличие фильтра у прибора. Но помните – фильтр нужно регулярно чистить, примерно раз в полгода: можно просто промыть водой, высушить и положить его обратно.

Мы хотим проконсультировать Вас

 Пример модели.
 
Премиум решение. Отличным вентилятором для кухни является Maico ER 100 из серии Maico ER – у него хороший плотный фильтр, который скрывается прямо за декоративной панелью, и надежный обратный клапан, производится в Германии. Бонусом станет тихая работа двигателя на шариковых подшипниках, корпус, поглощающий шум. Дополнительный монтажный корпус, который чаще всего докупается к прибору, имеет стойкую защиту от горячих температур и влажности, что идеально для кухни. Долговечность и стойкость этой модели при тяжелых условиях кухни удивит Вас. Не забывайте, что у этой модели есть различные модификации с дополнительными функциями.

Оптимальное решение. Осевой вентилятор Vortice Evo ME 100/4′ LL из серии Evo. Прекрасный вариант для кухни — модель с повышенной тягой, забирает воздух с 5-ти сторон. Также имеет обратный клапан и двигатель на шариковых подшипниках, что на 100% предотвращает возращение загрязненного воздуха. В дополнение, вентилятор имеет высокую степень защиты IP 45 и второй класс изоляции, а еще работает очень тихо (21-24 дБ(А)), 2 скорости работы и повышенная эффективность, работа в беспрерывном режиме до 30 000 часов без перегревания. Надежный хороший вариант.

 

Вентиляция в гардеробной – нюансы

  Вся фишка гардеробной в том, что люди здесь бывают только несколько раз в день. Поэтому такое помещение плохо вентилируется естественным путем, и появляется спертость воздуха. При спертом воздухе одежда начинает портиться, приобретать неприятный запах, будто она залежалась в коморке. Даже если Вы используете самые стойкие и пахучие кондиционеры при стирке – одежда все равно будет плохо пахнуть. И не будем упоминать про скопление пыли и вещах, или бактерий после невымытых рук – это и так известно. Поэтому в гардеробную нужен вентилятор.
 

  При выборе бытового вентилятора для гардероба смотрим на 3 параметра – тип вентилятора, производительность, таймер.
 

  Производительность. За счет того, что помещение отличается от ванной и кухни, воздух в нем не плотен и не загрязнен. Тут нужно подобрать не сильно производительный вентилятор, чтобы Вам было не холодно переодеваться, но и не слабый, потому что комната обычно имеет площадь несколько больше ванной.
 

 

  Тип прибора. Чаще всего для гардеробной комнаты выбирают осевой или центробежный тип бытового вентилятора – они показывают очень высокие результаты и имеют хорошую эффективность, но можете выбрать и обычный вытяжной тип.

  Таймер нужен для того, чтобы вентилятор выключался без Вашего вмешательства после Вашего ухода, чтобы проветрить все остатки углекислого газа и прочего. Вы можете задать параметр, чтобы он выключался через 30 минут – этого будет достаточно для нужного эффекта.
 

  Пример модели.
  Премиум решение. Осевой вентилятор Maico AWB 100 TC из серии AWB немецкого производства с относительно недорогой ценой, но безупречным качеством. Модель предназначена для помещений до 30 м², присутствует обратный клапан, прибор с термической защитой от перегрева двигателя и деталей, сделан из прочного долговечного пластика. Дополнительно модель имеет хороший воздушный фильтр, регулируемый таймер, низкое энергопотребление.
  Оптимальный вариант. Вытяжной вентилятор Blauberg Quatro 100 Т станет отличным решением. Во-первых, это вентилятор осевого типа, во-вторых, он обладает хорошей производительностью, и в третьих, у него есть таймер выключения. Так же стоит обратить внимание, что у этой модели есть разные красивые расцветки: золотой, серебрянный, платина, и другие.
  

Дополнительные моменты, которые важно учесть

• дизайн модели  – с декоративной отделкой или стандартная;
• возможность монтажа – на стену или потолок, встроенный или накладной, в вытяжной канал, с выбросом в вертикальный общий стояк, за подвесным потолком; 
• уровень шума – малошумные или стандартные исполнения;
• разнообразные возможности управления ручного или автоматического управления, описанные выше;
• возможность присоединения одного или двух помещений к одному вентилятору;
• энергопотребление вентилятора;
• возможности обслуживания и сервиса, — для качественных вытяжных вентиляторов не стоит беспокоиться о безотказности в работе или гарантии.

  Стоит особо отметить современные возможности управления бытовыми вентиляторами для более комфортного пользования. Вы можете выставить задержку по таймеру и вентилятор еще будет удалять загрязненный воздух какое-то время, он может работать постоянно или с определенными интервалами, работать с повышенной мощностью или в обычном режиме, может быть совсем бесшумным, включаться шнурковым выключателем, работать с контролем уровня влажности или по датчику движения, включаться вместе с освещением и выключаться с задержкой после выключения света и т.д.

 

Итоги

  Проблема с циркуляцией воздуха может возникать по двум причинам – или нарушен приток свежего воздуха, или нарушена вытяжка отработанного. Чтобы определить, какая причина нарушения циркуляции воздуха в вашей квартире, вам понадобится лист бумаги и спичка. К вытяжному отверстию подносится зажженная спичка или лист бумаги. Если вытяжка нормально работает, то спичка погаснет, а лист бумаги слегка прилипнет к вытяжному отверстию. В таком случае рекомендуем задуматься от установке вытяжного вентилятора.
 

  Выбор бытового вытяжного вентилятора — дело ответственное и интересное. Надеемся, эта статья немного помогла Вам и расширила горизонты для поиска нужной модели с оптимальными характеристиками. Среди преимуществ вытяжных вентиляторов:
 

1. высокая эффективность, которая не зависит от погоды за окном;
2. в отличии от естественной вытяжки в туалете, отличаются хорошей производительностью в любое время года;
3. наличие возможности контролировать вытяжку отработанного воздуха из помещения благодаря наличию различных режимов вентилирования помещения.

  Если необходима профессиональная консультация в подборе вентиляционного оборудования для квартиры, офиса, дома – обращайтесь к нашим консультантам.
 
 

Похожие статьи на тему:

Расчет производительности вытяжного вентилятора — минимально необходимая мощность, формула подсчета

Вентиляционные системы — неотъемлемая часть любого помещения. И, конечно, в них используется такой прибор, как вытяжной вентилятор. Без него просто не обойтись. Чтобы приобрести систему нужной мощности, обязательно надо сделать расчет производительности вытяжного вентилятора.

Содержание статьи

Нормы и требования к вентиляции помещений

По нормам, установленным СНиП, при расчете производительности вентиляторов, кратность воздухообмена должна быть не менее 0,5 м³ в час для бытовых помещений.

Также есть определенные нормы для каждого типа жилых помещений.

• Ванная комната, совмещенная с туалетом — 50 м³/час.
• Ванная комната без туалета — 25 м³/час.
• Туалет — 25 м³/час.
• Кухня — от 60 до 90 м³/час (в зависимости от типа и мощности плиты).
• Другие помещения — 3 м³/час на 1 м³.

Учитывая указанную кратность воздухообмена и объем помещения, рассчитывается общий расход и производительность вытяжного вентилятора.

Расчет производительности вытяжного вентилятора в жилых помещениях

Чтобы узнать, какой должна быть производительность вашей вытяжной системы, необходимо предпринять следующее:

1. Узнать объем помещения.
2. Умножаем объем на необходимую норму воздухообмена.
3. Получившаяся цифра и есть необходимая нам производительность.
4. Еще необходимо учесть сечение воздуховодов, изгибы, сопротивление фильтров, если они есть в системе вентиляции.

Формула для расчетов будет выглядеть так:

L = n*V,

где

• L — требующаяся производительность, м³/час,
• n — необходимая норма воздухообмена, м³/час,
• V — объем помещения.

Например, рассчитаем производительность вытяжного вентилятора для трехкомнатной квартиры общей площадью 59 м², с ванной, туалетом, кухней и мебелью. 59 м² умножим на 3м (это высота), найдем объем. Он будет равен 177 м³.

Необходимая норма смены воздуха в час по СНиП — 10-12 раз в час. Умножим 177 на 12, получим 354 м³. Это и есть необходимая производительность. Но сюда нужно еще прибавить такие же расчеты по кухне, ванной и туалету. Это будет соответственно 108 м³, 144 м³ и 72 м³. Сложив все цифры, получим мощность нашей вытяжной системы — 678 м³/час.

Нужно будет учитывать, что каждый изгиб воздуховода снижает мощность, также и сопротивление фильтров.

Диаметр воздуховода влияет на его пропускную способность. Существует три наиболее распространенных размера:

• 100 мм — для вентилятора небольшой мощности, который постоянно работает;
• 125 мм — для эпизодического проветривания помещения вентиляцией малой и средней мощности;
• 150 мм — быстрое нерегулярное проветривание помещений с малым количеством людей.

Определение объема помещения

Объем помещения найти несложно. Для этого нужно перемножить длину комнаты на ширину и высоту.

V = a*b*c

Пример расчета производительности для ванной с площадью 9 кв.м

Рассчитаем мощность и осуществим подбор вентилятора по производительности для ванной комнаты. Площадь 9 м² умножим на высоту потолка 2,5, получим 22,5 м³. Это объем помещения.

Полностью воздух должен меняться каждые 5 минут, это 1/12 часа. Пропускная способность вентилятора будет равна — 22,5*12 = 270 м³.

Подбор вентилятора по минимально необходимой производительности

Нормы, которые требуются по расчетам, обычно завышены, и на практике не реализуются. На кухне или в ванной комнате во время приготовления пищи или принятия душа есть функция усиленной вытяжки. А для обеспечения минимальной установленной нормы достаточно хорошего притока воздуха и тяги в вентиляционном канале.

Чтобы рассчитать мощность вытяжного вентилятора, необходимо знать объем комнаты и необходимую норму воздухообмена.

Производительность равна произведению объема на кратность воздухообмена. Узнав, чему она равна, сравниваем ее с нормой по требованиям СНиП, и берем максимальное значение.

Если же нужно подобрать вентилятор по минимальной производительности, то берем минимальное требуемое значение.

Снизить расходы и подобрать вентилятор меньшей производительности можно, используя современные VAV-системы. Это вентиляционные системы, в которых возможна экономия энергии и воздухообмена путем полного или частичного отключения вентиляции некоторых помещений. Например, ночью в гостиной никого нет, поэтому можно временно отключить там вентиляцию.

Что влияет на производительность устройства?

Если смотреть на формулу расчета производительности, то она выглядит довольно простой. Но только расчеты по формуле не дают полного представления о том, какой именно вытяжной вентилятор подойдет в каком-то конкретном случае.

Есть еще некоторые факторы, влияющие на производительность устройства.

1. Принцип работы. Вентиляция может работать в режиме отвода воздуха и в режиме рециркуляции. Рециркуляционные вытяжки имеют меньшую производительность, им требуется больше мощности.
2. Расположение. От места, где находится вентилятор, также зависит его производительность. Например, на кухне вытяжка должна располагаться прямо над плитой на определенном расстоянии, иначе ее производительность будет снижена.
3. Потребляемая мощность. Чем меньше вентилятор потребляет мощности, тем меньше расход электроэнергии.

   Самыми выгодными с этой точки зрения являются осевые вентиляторы.

Расчет производительности вентилятора для особых промышленных условий

Чтобы рассчитать необходимую производительность вентилятора для промышленных условий, нужно разработать техническое задание и определиться с некоторыми важными моментами.

1. Место расположения объекта.
2. Назначение помещения.
3. Планировка и расположение внутри здания.
4. Материал, из которого построено помещение.
5. Количество людей, работающих на производстве.
6. Режим работы и технология процессов.

После этого производятся необходимые расчеты. Причем необходимо учесть еще такие факторы, как скорость потока воздуха, уровень шума, длину и диаметр воздуховодов и их изгибы, давление системы. Скорость потока воздуха считается стандартной, когда она равна 2,5 — 4 м/с.

Учет количества людей, находящихся в помещении

Рассчитать необходимую мощность вентилятора можно и по другой формуле:

L = N*L_H.

Этот расчет производится, учитывая количество людей в помещении.

• L — необходимая мощность,
• N — количество людей в помещении,
• L_H — норма воздуха на одного человека.

Норма воздуха в состоянии покоя составляет 30 м³/час, при физической активности — 60 м³/час.

Для жилых помещений используется показатель 60 м³/час, там, где человек отдыхает, например, спальня, допускается принять за норму 30 м³/час, так как во сне необходимо меньше кислорода.

За количество людей принимаются те люди, которые находятся в помещении постоянно. Если к вам пришли гости, не нужно из-за этого увеличивать мощность вентилятора.

Повышенное количество влаги

Оборудование ванной комнаты может отличаться от других видов вентиляции, так как там всегда повышенная влажность. Чтобы избежать короткого замыкания, необходимо использовать специальный брызгозащищенный вариант вентилятора. Он не позволит влаге попадать в воздуховод.

Современный рынок предлагает множество вариантов вытяжных вентиляторов. Они отличаются по производительности, потребляемой мощности, уровню шума, размерам и назначению. Выбрав необходимую вам модель, вы сможете обеспечить себя и близких вам людей свежим воздухом.

Апр 7, 2018ventsyst

Вентиляторы. Турбовентиляторы. Расчет и подбор вентиляторов

Задача №1. Расчет вентилятора

Условия:

В наличие есть вентилятор, развивающий давление P_max не более 70 Па, который используется для вентиляции помещения. Забор воздуха из помещения осуществляется по трубопроводу постоянного диаметра, для которого можно принять, что его сопротивление возрастает на 7 Па на каждый метр. Вентилятор был подсоединен к всасывающему и нагнетающему трубопроводам неизвестной длины, после чего замеры показали, что во входе в вентилятор возникает разряжение P_вв, равное -32 Па, на выходе из вентилятора – избыточное давление P_нв, равное 24 Па. Замеренная скорость воздуха ω в трубопроводе оказалась равной 3 м/с. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м³.

Задача:

Необходимо рассчитать, на какую максимальную длину может быть увеличен нагнетательный трубопровод.

Решение:

Рассмотрим формулу расчета давления вентилятора:

P = (P_нв+(ω_н²∙ρ)/2) – (P_вв+(ω_в²∙ρ)/2)

где ω_в и ω_н – скорости воздуха во всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Поскольку диаметр трубопровода не меняется, то ω_в = ω_н, отчего формулу можно представить в следующем виде:

P = P_нв — P_вв = 24 — (-32) = 56 Па

Отсюда следует, что имеющийся в наличии вентилятор при данных условиях работы имеет запас давления в 70-56 = 14 Па.

Увеличение длины нагнетательного трубопровода будет приводить к возрастанию сопротивления в нем, что повлечет за собой увеличение значения напора вентилятора. Следовательно, можно рассчитать, до каких пор можно увеличивать сопротивление нагнетающего трубопровода, пока вентилятор не достигнет своего предела по создаваемому напору:

14/7 = 2 м

Получим, что нагнетательный трубопровод может быть удлинен не более чем на 2 метра.

Задача №2 Расчет производительности и давления вентилятора

Условия:

Из помещения с атмосферным давлением P₁ = 0,1 мПа через трубопровод постоянного диаметра d = 500 мм откачивается воздух и выбрасывается в атмосферу P2 = 0,1 мПа. Вентилятор работает с расходом Q = 2000 м³/час, потребляя при этом N = 1,1 кВт, а скорость вращения его вала n составляет 1000 об/мин. Замеры показали, что падение давления во всасывающем трубопроводе составляет P_пв = 60 Па, а в нагнетательном – P_пн = 80 Па. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м³.

Задача:

Рассчитать создаваемое вентилятором давление, а также вычислить, как изменится производительность вентилятора, если увеличить скорость вращения вала до n_н = 1200 об/мин и как при этом изменится мощность.

Решение:

Площадь поперечного сечения трубы равно:

F = (π∙d²) / 4 = (3,14∙0,5²) / 4 = 0,2 м²

Чтобы рассчитать давление вентилятора, предварительно необходимо найти скорость воздуха в трубопроводе, которая будет равна как для нагнетательной, так и для всасывающей части вследствие равенства их диаметров. Скорость воздуха можно найти из уравнения расхода:

Q = F∙ω

откуда:

ω = Q / F = 2000 / (3600∙0,2) = 2,8 м/с

После нахождения скорости становится возможным определение давления вентилятора:

P = (P₂-P₁) + (P_пв+P_пн) + (ω²∙ρ)/2 = (10⁵-10⁵) + (60+80) + (2,8²∙1,2)/2 = 145 Па

Расход при увеличенном числе оборотов можно вычислить из следующего соотношения:

Q_н/Q = n_н/n

откуда:

Q_н = Q∙n_н/n = 2000∙1200/1000 = 2400 м³/час

Для нахождения мощности при новом числе оборотов воспользуется другим соотношением:

N_н/N = (n_н/n)³

откуда:

N_н = N∙(n_н/n)³ = 1,1∙(1200/1000)³ = 1,9 кВт

В итоге получим, что давление вентилятора составляет 145 Па, при увеличении числа оборотов до 1200 в минуту расход возрастет до 2400 м³/час, а мощность – до 1,9 кВт.

Задача №3. Расчет КПД вентилятора

Условия:

Из помещения через всасывающий трубопровод диаметром d_в = 200 мм с помощью вентилятора откачивается воздух, выбрасываемый в атмосферу через нагнетательный трубопровод диаметром d_н = 240 мм. В наличии имеются лишь показания, снятые с датчиков, установленных непосредственно на вентиляторе. Вакуумметр на входе в вентилятор показывает разрежение P_вв = 200 Па, а манометр на выходе вентилятора показывает избыточное давление P_нв = 320 Па. Расходометр откачиваемого воздуха показывает значение Q = 500 м³/час. Потребляемая вентилятором мощность N составляет 0,08 кВт, а скорость вращения его вала n равна 1000 об/мин. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м³.

Задача:

Необходимо рассчитать КПД вентилятора и создаваемое им давление.

Решение:

Предварительно найдем скорости движения воздуха во всасывательном и нагнетательном трубопроводах. Выразим и найдем величину скорости ω из уравнения для объемного расхода:

Q = f∙ω

где f = (π∙d²)/4 – площадь поперечного сечения трубопровода. Отсюда получим:

ω = Q/f = (Q∙4)/(π∙d²)

ω_в = Q/f = (Q∙4)/(π∙d_в²) = (500∙4)/(3600∙3,14∙0,2²) = 4,4 м/с

ω_н = Q/f = (Q∙4)/(π∙d_н²) = (500∙4)/(3600∙3,14∙0,24²) = 3,1 м/с

Зная скорости воздуха в нагнетательном и всасывающем трубопроводах, а также давления на входе и выходе вентилятора, становится возможным нахождение давления вентилятора P по следующей формуле:

P = (P_нв+(ω_н²∙ρ)/2) – (P_вв+(ω_в²∙ρ)/2) = (320+(3,1²∙1,2)/2) – (-200+(4,4²∙1,2)/2) = 514 Па

Выразим из формулы мощности и найдем величину КПД вентилятора η:

N = (Q∙P)/(1000∙η)

η = (Q∙P)/(1000∙N) = (500∙514)/(3600∙1000∙0. 08) = 0,9

Получим, что вентилятор имеет КПД 0,9 и напор 514 Па.

Задача №4. Расчет давления вентилятора

Условия:

Имеется емкость для хранения азота при избыточном давлении P₁ в 540 Па. Газ подается в аппарат под избыточным давлением P₂ в 1000 Па при помощи вентилятора, соединенного с емкостью для хранения с помощью всасывающего трубопровода, и с аппаратом с помощью нагнетательного трубопровода, при этом потери давления в них составляют P_пв = 120 Па и P_пн = 270 Па соответственно. В нагнетательном трубопроводе поток газа развивает скорость ω равную 10 м/с. При расчетах плотность азота принять ρ равной 1,17 кг/м³.

Задача:

Необходимо рассчитать создаваемое вентилятором давление.

Решение:

Перепад давлений в точках всасывания и нагнетания ΔP будет составлять:

∆P = P₂-P₁ = 1000-540 = 460 Па

Общие потери P_поб во всасывающем и нагнетающем трубопроводе будут равны:

P_поб = P_пв+P_пн = 120+270 = 390 Па

Скоростное давление P_c может быть найдено по следующей формуле:

P_с = (ω²∙ρ)/2 = (10²∙1,17)/2 = 59 Па

Зная найденные выше величины можно рассчитать создаваемое вентилятором давление P по следующей формуле:

P = ∆P + P_поб + P_c = 460 + 390 + 59 = 909 Па

Давление вентилятора составляет 909 Па

Расчет производительности осевого и центробежного вентилятора

Эффективность каждой вентиляционной системы зависит не только от грамотности проектного решения. Вентилятор является «сердцем» таких инженерных коммуникаций. От выбора производительности данного оборудования полностью зависит, насколько эффективной будет вентсистема, сможет ли она обеспечивать необходимые приток и отведение воздуха.

Производительность – важная характеристика любого приточного или вытяжного вентилятора, которая свидетельствует о возможности оборудования за единицу времени перемещать определенное количество воздуха. Данная характеристика может быть в пределах 1-1000 м3/с. Рассчитывается производительность (Q) по следующей формуле:

Q = V/t,

в которой V – объем воздуха, t – интервал времени.

Наиболее популярными являются осевые и центробежные вентиляторы, которые еще называют радиальными. Особенностью осевых являются небольшие габариты и простота. Их корпус характеризуется цилиндрической формой. Рабочее колесо располагается внутри, оно свободно вращается. Радиальные вентиляторы – конструкция, сочетающая в себе рабочее колесо, спиральный корпус, привод и вал. Такое оборудование монтируется на специализированной раме, которая называется станиной.

Основные отличия вентиляционного оборудования

Радиальное и осевое вентоборудование отличается принципом функционирования. В осевом оборудовании происходит движение воздушного потока от входного к выходному патрубку параллельно оси вала. В радиальных – воздух сначала движется вдоль оси вала, а затем изменяет направление движения для выхода на перпендикулярное к оси.

Осевое оборудование характеризуется экономичностью, компактностью и способностью обеспечивать перемещение на небольшие расстояния больших объемов воздуха. Чаще всего в осевых вентиляторах привод находится внутри корпуса. Скорость вращения рабочего колеса выше в сравнении с радиальным вентоборудованием, что обуславливает и более высокий уровень шумов.

Радиальные вентиляторы характеризуются наличием значительного количества модификаций и чаще всего используются в промышленных производственных масштабах. Данное оборудование способно бесперебойно функционировать в обширном температурном диапазоне, выдерживать значительные нагрузки. Конструкция радиальных вентиляторов характеризуется громоздкостью, поэтому их монтаж предполагает наличие соответствующей площадки.

Производительность вентилятора — как узнать и увеличить

В наше время нельзя представить свою жизнь без вентиляционных систем. Они установлены в производственных зданиях, в офисах, в учебных заведениях, в магазинах, в квартирах. Работа этих систем немыслима без применения вытяжных вентиляторов различной мощности. Широко распространенным элементом квартирной вентиляции является кухонная вытяжка. Она может иметь различные формы, размеры, дизайн.

От расчета мощности вентилятора кухонной вытяжки будет зависеть количество очищенного воздуха в помещении.

Вытяжная вентиляция на кухне

Но внешняя красота – это не самое главное. Основная задача этого прибора – избавить помещение кухни от запахов, гари, копоти и жира, которые появляются во время приготовления пищи. Вытяжная вентиляция удаляет испарения, исходящие от разного рода нагревательных приборов. Она предотвращает появление грязного налета на потолке и на поверхности стен. Это позволяет выполнять косметический ремонт гораздо реже, что сэкономит значительную сумму денег. Меньше времени понадобится и на проведение генеральной уборки.

Справиться с задачей очистки атмосферы в помещении может устройство, способное пропустить через свои фильтры определенное количество воздуха. А для этого надо подобрать прибор с вентилятором нужной мощности. Как рассчитать мощность устройства?

О РАСХОДЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Расход электроэнергии напрямую зависит от длительности времени работы электронагревателя, а время – функция от температуры окружающего воздуха. Обыкновенно, воздух необходимо подогревать в холодное время года, иногда летом в прохладные ночи. Для расчёта используется формула:

S = (T1 х L х d х c х 16 + Т2 х L х c х n х х N/1000

В этой формуле:

S – количество электроэнергии.

Т1 – максимальная дневная температура.

Т2 – минимальная ночная температура.

L – производительность куб.м./час.

с – объёмная теплоёмкость воздуха – 0, 336 вт х час/ кб.м./ град.ц. Параметр зависит от давления, влажности и температуры воздуха.

d – цена электроэнергии днём.

n – цена электроэнергии ночью.

N – количество дней в месяце.

Таким образом, если придерживаться санитарных норм, стоимость вентиляции существенно повышается, зато комфортность проживающих улучшается. Поэтому при устройстве вентиляционной системы целесообразно найти компромисс между ценой и качеством.

Вытяжной бытовой вентилятор – самый продающийся агрегат среди вентиляционного рынка. Но много ли покупателей выбрали это изделие правильно для своего помещения? Много ли вентиляторов работают с недостаточной мощностью в данный момент? Чтобы купить правильный агрегат для своей ванной или кухни, достаточно задать один из самых важных вопросов: как выбрать бытовой вентилятор для установки в определенном месте? Мы расскажем Вам все уловки и правила, чтобы Вы точно не прогадали.

Расчет мощности вентилятора

Чтобы рассчитать мощность вентилятора, нужно выполнить следующие действия:

Пример расчета производительности вентилятора вытяжки для кухни.

1. С помощью рулетки измерить размеры кухни и определить ее объем в метрах. Для этого длину нужно умножить на ширину и высоту. В документах БТИ указана площадь помещений. Пример: площадь кухонного помещения равна 10 м². Высота от пола до потолка – 3 м. Умножаем площадь на высоту и получаем 30 м³. Таков объем кухни.
2. Далее рассчитывается величина, характеризующая воздухообмен. Для этого нужно умножить объем кухни на количество полных обновлений воздуха за час. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают кратность воздухообмена, равную 10-12. Таким образом, чтобы рассчитать мощность вытяжной системы нужно 30 м³ умножить на 12. В итоге получается цифра 360 м³/час. Столько воздуха должно обновляться каждый час.
3. Для осуществления обмена в таком объеме нужен вентилятор с мощностью 400-800 м³/час. Но стандартные вентиляционные каналы способны пропустить только около 180 м³. Поэтому вентилятор тут не очень поможет.
4. В этом случае поможет рециркуляционная система вытяжки, которая пропускает воздух через фильтры и отправляет его обратно в помещение. На преодоление сопротивления фильтров тоже требуется мощность. Поэтому к расчетной цифре следует добавить 40%. Получится 560-1120 м³. Такова должна быть мощность вентилятора вытяжки на кухне размером 30 м³.
5. В некоторых случаях можно обойтись и без вентиляционного канала. Для этого вытяжной вентилятор устанавливается в специально оборудованном проеме в стене, в потолке или на стыке потолка и стены. Такой монтаж допускает применение менее мощного вентилятора.

Мощность вытяжки для разных помещений.

Это лишь простейший расчет необходимой мощности вытяжного вентилятора. Если кухня не имеет дверей, то нужно учитывать еще и объем смежного помещения. Итак, формула расчета мощности вентилятора для общих случаев: ширина помещения х длина х высота х кратность обмена = искомая величина. Высчитать объем помещения можно без особых проблем. Достаточно измерить длину, ширину и высоту и перемножить их.

Расчет вентиляции

Кратность смены воздуха

Кратность для помещений разного типа определяется так:

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 = P / U, где 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: ΔT = 2,98 * P / L, где ΔT — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;Р — мощность калорифера, Вт; L — производительность вентиляции, м3/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). Рабочеее давление, скорость движения воздуха в воздуховодах, 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 от 2,5 до 4 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 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. Для точного расчета схемы вентиляции и воздухораспределительной сети, а также для разработки проекта вентиляции Вы можете обратиться в наш Проектный отдел

Тип помещения	Кратность
Пекарня	20-30
Оранжерея	25-50
Офис	6-8
Ванная комната, душевая	3-8
Парикмахерская	10-15
Ресторан, бар	6-10
Спальня	2-4
Вестибюль	3-5
Классная комната в школе	2-3
Кафетерий	10-12
Палата в больнице	4-6
Магазин	8-10
Подвальное помещение	8-12
Кухня в доме или в квартире	10-15
Спортивный зал	6-8
Чердачное помещение	3-10
Кухня в общепите	15-20
Кладовка	3-6
Раздевалка с душем	15-20
Прачечная	10-15
Туалет в доме, в квартире	3-10
Конференц-зал	8-12
Жилая комната	3-6
Бильярдная	6-8
Общественный туалет	10-15
Гараж	6-8
Комната переговоров	4-8
Подсобное помещение	15-20
Библиотека	3-4
Столовая	8-12

Таблица для расчета минимальной производительности вытяжки относительно объема кухни.

Наибольший показатель кратности выбирают для использования в помещениях со множеством людей, с высокой влажностью и температурой, с большим количеством пыли и сильными запахами. На кухне с электрической варочной поверхностью можно выбирать меньший показатель, с газовой плитой – больший. Связано это с тем, что газ при включенной плите выделяет продукты горения. Вентилятор, выбранный с учетом вышеперечисленных данных, можно смонтировать в стене, окне, потолке помещения.

Расчет вытяжной вентиляции производственных помещений

При расчёте вытяжной вентиляции производственного помещения кратность равна 3.

Пример: гараж 6 х 4 х 2,5 = 60 куб.м. Работают 2 человека.

Высокая активность – 60 куб.м./час х 2 = 120 кб.м./ч.

V – 60 куб.м. х 3 (кратность) = 180 кб.м./ч.

Выбираем большее – 180 куб.м./час.

Как правило, унифицированные вентиляционные системы, для простоты установки разделяются на:

• 100 – 500 куб.м./час. – квартирные.
• 1000 – 2000 куб.м./час. – для домов и усадеб.
• 1000 – 10000 куб.м./час. – для заводских и промышленных объектов.

Разновидности вентиляции

Выделяют 2 основных вида вентиляции: естественную и искусственную. В первом случае воздухообмен происходит за счет разницы давления в помещении и на улице. Естественную вентиляцию обеспечивают окна, форточки, двери, различные щели. Т. е. для циркуляции воздуха не используются какие-либо приспособления.

Принудительная (или искусственная) вентиляция в ванной комнате обеспечивается благодаря работе специального устройства, приводящего в движение воздушные потоки. Принцип ее действия прост: вентилятор вытягивает воздух наружу, а в комнату поступает воздух с улицы или из других помещений.

По назначению выделяют следующие виды:

• вытяжная вентиляция, т. е. выводящая загрязненный воздух;
• приточная, нацеленная на поступление дополнительных объемов воздуха извне;
• смешанная, т. е. выполняющая функции обоих названных выше видов.

Выбор вентилятора

Вентилятор должен отвечать ряду требований:

• Безопасность. Прибор будет подключаться к электричеству, а устанавливаться – в сыром помещении, поэтому должна быть предусмотрена влагозащита, также вентилятор должен быть устойчив к воздействию пара.
• Низкий уровень шума. Этот параметр во время работы устройства не должен превышать 35 дБ. В противном случае постоянный гул будет раздражать жильцов, а в некоторых случаях – соседей. Придется тратиться на шумоизоляцию.
• Пропускная способность вентилятора. Ее должно хватать, чтобы обеспечить смену воздуха в комнате 5–8 раз за час.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Сифоны для раковины в ванной: устройство, виды, установка

Как произвести расчет мощности вытяжной техники

Показатели мощности вытяжки напрямую зависят от ее производительности. Чем больше она способна прокачать воздуха, тем мощнее в ней стоит вентилятор, которому для работы нужен электродвигатель.

Для подключенной к вентканалам техники, работающей только в вытяжном режиме, производительность рассчитывать следует на основе сечения воздуховодов. Сделать это без инженерных познаний и проекта жилища практически невозможно. А расчет мощности вытяжки по площади подходит исключительно для рециркуляционных моделей. В отличие от первого варианта на их производительности размер вентиляционных каналов не сказывается.

Простейшая формула расчета по площади

Классический расчет производительности кухонной вытяжки – умножение квадратуры кухни, ее высоты и коэффициента 12. Однако полученная цифра очень условна. Она не учитывает множество факторов.

• готовки на электроплитке;
• кухонной комнаты с закрытыми дверьми и окнами;
• прямоугольной кухни без обилия декоративных изысков.

Если для приготовления еды используется газовая плита, то коэффициент 12 следует без раздумий менять на 20. В этом случае помимо испарений вытяжка должна будет удалять из кухни и продукты горения газа. Плюс при любых раскладах стоит добавить 15–20% про запас.

Расчет производительности вытяжного оборудования по кубатуре кухни

Еще 25–30% мощности необходимо добавить на угольный фильтр. Он создает дополнительное сопротивление для прохождения воздушного потока.

Важный нюанс! Расчеты производительности и мощности для вытяжки должны выполняться исходя из площади самой кухни и прилегающих к ней комнат, если они не отгорожены от первой.

Если дверь на кухню постоянно открыта или вместо нее арка, то рассчитывать параметры вытяжной техники следует исходя из общей квадратуры прилегающего помещения. То же касается коридоров, а также совмещенных гостиных или залов. Отсутствие преград увеличивает объем обрабатываемого воздуха, так как он постоянно циркулирует между кухней и смежными комнатами.

Учет дополнительных факторов

Приведенный расчет производительности рассчитан на вытяжку с рециркуляцией. Если техника работает в вытяжном режиме, отправляя поток в вентиляцию, то на ее эффективность сильно влияет пропускная способность вентканалов. Конечно, увеличить объем прокачиваемого сквозь узкую шахту воздуха можно за счет повышенной мощности двигателя, однако это приводит к возрастанию шума от работающего вентилятора и перегреву электромотора.

Ориентировочные показатели необходимой производительности вытяжки в кухне

В большинстве частных и многоквартирных домов вентиляционные каналы в разрезе не превышают 125 мм, что позволяет через них прокачать порядка 400 м 3 /ч воздуха. Если установить в кухне вытяжку большей производительности, то толку от нее будет мало. К тому же воздуховоды часто имеют внутри неровности, сужения и повороты, что еще больше снижает их пропускные возможности.

Важно! Эффективность кухонной вытяжки зависит от режима работы и способа ее монтажа, а также кубатуры помещения, вида плиты и конструкционных особенностей вентиляционных каналов.

Если следовать упрощенному расчету, то для небольшой по площади кухни достаточно будет маломощной вытяжки. Однако формулы формулами, а здравый смысл никогда не помешает. Маленькую комнату запахи от плиты заполняют быстрее, и концентрация их в этом случае получается на порядок выше, нежели в просторной кухне. Для совсем небольшого помещения, где готовится пища, необходимо подбирать технику мощнее расчетных показателей.

Проектирование системы вентиляции — расчет производительности, выбор вентилятора

Чтобы обеспечить качественное вентилирование дома, мало лишь выбрать любую понравившуюся систему вентиляции – необходимо выяснить, какой объем воздуха будет выводиться из помещений, и сколько свежего воздуха надо поставлять с улицы.

Говоря иначе, необходимо проектирование системы вентиляции, целью которого является узнать оптимальный воздухообмен дома, и уже исходя из этих данных подобрать систему вентиляции: вентиляторы определенной мощности, каналы и т.д.

Содержание

1. Определение производительности по воздуху
2. Выбор вентилятора и калорифера
3. Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума

 

Расчет вентиляции – это ответственная и сложная работа проектировщиков, выполнение которой требует высокой квалификации.  

 

 

Проектируя системы вентиляции, необходимо найти оптимальное соотношение между мощностью вентилятора, уровнем шума и диаметром воздуховодов.

 

При выборе оборудования для системы вентиляции необходимо рассчитать следующие параметры:

 

• Производительность по воздуху;

• Скорость потока воздуха и площадь сечения воздуховодов;

• Мощность калорифера;

• Рабочее давление, создаваемое вентилятором;

• Допустимый уровень шума.

 

Ниже приводится упрощенная методика подбора основных элементов системы приточной вентиляции, используемой в бытовых условиях.

 

Определение производительности по воздуху

 

Производительность по воздуху, измеряемая в кубометрах в час, показывает величину воздухообмена, который должен быть обеспечен в помещении.

 Определяется данная величина от кратности воздухообмена, то есть от того, сколько раз в час происходит полная замена воздуха.

Зависит кратность воздухообмена от назначения помещения, его размеров, наличия в нем людей и различного производственного оборудования.

Для этого необходим поэтажный план помещений с экспликацией, в которой указаны наименования (назначения) каждого помещения и его площадь.

 

Определение производительности по воздуху

Производительность будущей вентиляционной системы по воздуху можно (и нужно) определять двумя способами.

 

1. По кратности воздухообмена:

L = n * S * H

где

n – кратность воздухообмена в соответствии с требованиями ГОСТ и СНиП;

S – площадь помещения, м.кв.;

H – высота потолочного перекрытия, м.

Так, например, для жилого помещения объемом 200 м3 зачастую достаточно однократного обмена воздуха, а для производственного цеха такого же объема воздух должен заменяться 2-3 раза в час.

 

2. По количеству людей:

L = N * Lнорм

где

N – предполагаемое количество находящихся в помещении людей;

Lнорм — часовой расход воздуха из расчета на одного человека, м3/ч.

Lнорм регламентируется Строительными Нормами и Правилами. Для людей, находящихся в состоянии покоя (жилые квартиры и дома), Lнорм соответствует 20 м3/ч; для работников офиса Lнорм=40 м3/ч, а для работников физического труда Lнорм=60 м3/ч.

 

Например, для помещения площадью 50 квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем 150 кубометров) двукратный воздухообмен соответствует 300 кубометров в час.

 

Так, для большинства жилых помещений, достаточно однократного воздухообмена, для офисных помещений требуется 2-3 кратный воздухообмен.

Если это офисное помещение 100 кв.м. и в нем работает 50 человек (допустим операционный зал), то для обеспечения вентиляции необходима подача около 3000 м3/ч.

 

Расчет воздуховодов вентиляции производят на основании большего значения, полученного по одной из выше приведенных формул.

 

 

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 оборудования.

 

 

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 600 м3/ч;

Для коттеджей — от 1000 до 3000 м3/ч;

Для офисов — от 1000 до 20000 м3/ч.

 

 

 

Выбор вентилятора и калорифера

 

Скорость воздуха

 

Важным параметром для расчета вентиляции является допустимая скорость воздушного потока.

Для комфортного регулирования воздухообмена от скорости воздуха зависит площадь поперечного сечения воздуховодов.

 

Согласно справочной литературе при проектировании воздуховодов систем вентиляции руководствуются следующими значениями скорости воздушного потока:

— жилые и общественные помещения – 1,5…5 м/сек;

— производственные площади – до 12 м/сек.

Зная кратность воздухообмена и максимально допустимую скорость воздушного потока, можно определить площадь поперечного сечения воздуховодов.

 

Выбор воздуховодов

 

После определения сечения воздуховодной магистрали приступают к выбору воздуховодов по геометрическим параметрам. Форма воздуховодов в поперечном сечении может быть круглой или прямоугольной (реже овальной или квадратной). По площади воздуховода и форме сечения выбирают типоразмер вентиляционного канала.

 

В прямоугольных воздуховодах, для уменьшения потерь давления и снижению шума, соотношение сторон должно не превышать значение три к одному (3:1). При выборе сечения воздуховодов нужно руководствоваться тем, что скорость в магистральном воздуховоде должна быть до 5 м/с, а в ответвлениях до 3 м/с. Рассчитать размеры сечения воздуховода можно определяются по диаграмме приведенной ниже.

                          Диаграмма зависимости сечения воздуховодов от скорости и расхода воздуха

На диаграмме горизонтальные линии отображают значение расхода воздуха, а вертикальные линии – скорость.

Косые линии соответствуют размерам воздуховодов.

Подбираем сечение ответвлений магистрального воздуховода (которые заходят непосредственно в каждую комнату) и самого магистрального воздуховода для подачи воздуха расходом L=360 м3/час. 

Если воздуховод с естественной вытяжкой воздуха, то нормируемая скорость движения воздуха в нем не должна превышать 1м/час. Если же воздуховод с постоянно работающей механической вытяжкой воздуха, то скорость движения воздуха в нем выше и не должна превышать 3 м/с (для ответвлений) и 5 м/с для магистрального воздуховода.

Подбираем сечение воздуховода при постоянно работающей механической вытяжке воздуха.

Слева и справа на диаграмме обозначены расходы, выбираем наш (360 м3/час).

Далее, движемся по горизонтали до пересечения с вертикальной линией соответствующей значению 5 м/с (для максимального воздуховода).

Теперь, по линии скорости опускаемся вниз до пересечения с ближайшей линией сечения.

Получили, что сечение нужного нам магистрального воздуховода 100х200 мм или Ø150 мм.

Для подбора сечения ответвления движемся от о расхода 360 м3/час по прямой до пересечения со скоростью 3 м3/час.

Получаем сечение ответвления 160х200 мм или Ø 200 мм.

Эти диаметры будут достаточными при установке только одного вытяжного канала, например на кухне.

Если же в доме будет установлено 3 вытяжных вентканала, например в кухне, санузле и ванной комнате (помещения с самым загрязненным воздухом), то суммарный расход воздуха, который нужно отвести мы делим на количество вытяжных каналов, т. е. на 3. И уже на эту цифру подбираем сечение воздуховодов.
 

 

 

Выбор вентилятора

 

После расчета требуемого воздухообмена можно выбрать вентилятор соответствующей производительности. При этом необходимо оставлять запас по мощности, так как система воздуховодов оказывает определенной сопротивление воздушным потокам

 

При выборе вентилятора для канальной системы вентиляции следует учитывать, что сеть воздуховодов в любом случае будет иметь потери давления по следующим причинам:

— разгерметизация в местах стыков отдельных элементов воздуховода между собой и с канальным оборудованием;

— местные аэродинамические сопротивления (фильтры, рекуператоры, разветвления и пр.).

 

Чем длиннее и разветвленней вентиляционная магистраль, тем большими будут потери, соответственно, вентилятор нужно выбирать мощнее.

Однако слишком мощный вентилятор приведет к неоправданным эксплуатационным затратам, в частности к повышенному расходу электроэнергии.

От правильного выбора вентилятора будет зависеть эффективность работы всей системы канальной вентиляции.

Ориентировочно для вентиляционных сетей средней протяженности можно выбрать такой вентилятор, чтобы он с требуемой производительностью по воздуху справлялся на 90% своей мощности. Остальные 10% оставляются «про запас» — на будущую разгерметизацию и ухудшение аэродинамики за счет загрязнения воздуховодов.

 

 

Есть еще один момент, который желательно учитывать при выборе вентилятора.

Вентилятор является основным источником шума и вибраций в вентиляционной сети.

Чем больше диаметр лопастей, тем выше их линейная скорость (на крайних точках лопаток при одной и той же частоте вращения рабочего колеса).

Другими словами, чем меньше диаметр рабочего колеса вентилятора, тем меньше вибраций и шума он будет создавать.

 

Остальное канальное оборудование выбирается по своим характеристикам в зависимости от назначения и условий эксплуатации системы вентиляции.

 

Для квартир обычно выбираются вентиляторы производительностью не более 500 м3/ч, а для производственных цехов и крупных офисных помещения эта величина может доходить 10000 м3/ч.

 

 

После выбора вентилятора необходимо определиться с типом и мощность калорифера.

 

Мощность калорифера

 

Предназначен он для подогрева поступающего в вентиляционную систему наружного воздуха в зимний период.

Как правило, нагрев такого воздуха осуществляется до +16-18°С. В зависимости от способа нагрева воздуха, различают водяные и электрические калориферы. 

Водяные, в которых нагрев воздуха осуществляется за счет системы отопления здания, используются в основном в том случае, когда электрические по тем или иным причинам использовать невозможно.

 

Мощность калорифера рассчитывается исходя из производительности, требуемой температурой воздуха на выходе системы и минимальной температурой наружного воздуха.

Два последних параметра определяются СНиП.

 

При этом приточная система желательно должна иметь регулятор производительности для уменьшения скорости вентилятора в холодное время года, дабы не платить большие счета за электричество (если стоит электрический калорифер, возможно обустройство водяного калорифера).

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 = P / U, где

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:

ΔT = 2,98 * P / L, где

 

ΔT — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;

Р — мощность калорифера, Вт;

L — производительность по воздуху, м3/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.

Проводим аэродинамический расчет, находим внешнее давление сети воздуховодов.

 

От диаметра воздуховодов зависит скорость потока воздуха.

Обычно эту скорость ограничивают значением от 2,5 до 4 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. А межпотолочное пространство любят уменьшать.

Для снижения этих значений до допустимых нормативов оптимальным образом подбирается мощность оборудования и конфигурация трассы.

Также дополнительно на выходе вентилятора может быть установлен специальный поглотитель шума.

 

Для бытовых систем приточной вентиляции обычно используются гибкие воздуховоды сечением 160—250 мм и распределительные решетки размером 200×200 мм — 200×300 мм.

 

 

Пример подбора вентиляторов для вентиляции

  Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе, имеющей определенное сопротивление. Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором. Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге. Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.

 

Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховодах:

 

Тип	Скорость воздуха, м/с
Магистральные воздуховоды	6,0-8,0
Боковые ответвления	4,0-5,0
Распределительные воздуховоды	1,5-2,0
Приточные решетки у потолка	1,0-3,0
Вытяжные решетки	1,5-3,0

Определение скорости движения воздуха в воздуховодах:

V= L / 3600*F (м/сек)

 

где L – расход воздуха, м3/ч; F – площадь сечения канала, м2.

Рекомендация 1.

Потеря давления в системе воздуховодов может быть снижена за счет увеличения сечения воздуховодов, обеспечивающих относительно одинаковую скорость воздуха во всей системе. На изображении мы видим, как можно обеспечить относительно одинаковую скорость воздуха в сети воздуховодов при минимальной потере давления.

 

 

Рекомендация 2.

В системах с большой протяженностью воздуховодов и большим количеством вентиляционных решеток целесообразно размещать вентилятор в середине вентиляционной системы. Такое решение обладает несколькими преимуществами. С одной стороны, снижаются потери давления, а с другой стороны, можно использовать воздуховоды меньшего сечения.

 

 

Пример расчета вентиляционной системы:

Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.

 Выясним потери давления для участков 1-6, воспользовавшись графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим необходимые диаметры воздуховодов и потерю давления в них при условии, что необходимо обеспечить допустимую скорость движения воздуха.

Участок 1: расход воздуха будет составлять 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления составит 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па (см. диаграмму определение потерь давления в воздуховодах).

Участок 2: повторим те же расчеты, не забыв, что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 220+350=570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 250 мм, скорость – 3,23 м/с. Потеря давления составит 0,9 Па/м х 20 м = 18 Па.

Участок 3: расход воздуха через этот участок будет составлять 1070 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 3,82 м/с. Потеря давления составит 1,1 Па/м х 20= 22 Па.

 

Участок 4: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость – 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 20 = 46 Па.

Участок 5: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.

Участок 6: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 10 = 23 Па. Суммарная потеря давления в воздуховодах будет составлять 114,3 Па.

 

Когда расчет последнего участка завершен, необходимо определить потери давления в сетевых элементах: в шумоглушителе СР 315/900 (16 Па) и в обратном клапане КОМ 315 (22 Па). Также определим потерю давления в отводах к решеткам (сопротивление 4-х отводов в сумме будут составлять 8 Па).

 

Определение потерь давления на изгибах воздуховодов

График позволяет определить потери давления в отводе, исходя из величины угла изгиба, диаметра и расхода воздуха.

Пример. Определим потерю давления для отвода 90° диаметром 250 мм при расходе воздуха 500 м3/ч. Для этого найдем пересечение вертикальной линии, соответствующей нашему расходу воздуха, с наклонной чертой, характеризующей диаметр 250 мм, и на вертикальной черте слева для отвода в 90° находим величину потери давления, которая составляет 2Па.

Принимаем к установке потолочные диффузоры серии ПФ, сопротивление которых, согласно графику, будет составлять 26 Па.

Теперь просуммируем все величины потери давления для прямых участков воздуховодов, сетевых элементов, отводов и решеток. Искомая величина 186,3 Па.

Мы рассчитали систему и определили, что нам нужен вентилятор, удаляющий 1570 м3/ч воздуха при сопротивлении сети 186,3 Па. Учитывая требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор ВЕНТС ВКМС 315.

 

Определение потерь давления в воздуховодах.

 

 

 

Определение потерь давления в обратном клапане.

 

 

 

Подбор необходимого вентилятора.

 

 

 

Определение потерь давления в шумоглушителях.

 

 

 

Определение потерь давления на изгибах воздухуводов.

 

 

 

Определение потерь давления в диффузорах.

 

 

Законы для вентиляторов и производительность вентиляторов Разработка потоков жидкости

В этом блоге дается общий план правил или законов, которые можно использовать для прогнозирования производительности вентиляторов в данной системе. Почему так важны законы о болельщиках? В качестве примера рассмотрим кривую вентилятора, обычно предоставляемую производителем. Эта кривая вентилятора обычно измеряется при «стандартных» или других заявленных условиях. В реальных системах маловероятно, что вентилятор проработает срок службы в таких же условиях. Кроме того, часто встречаются колебания давления всасывания, изменения плотности, изменения состава и т. Д., Которые также могут повлиять на работу вентилятора в системе.

Законы вентилятора помогают нам оценить, как вентилятор будет работать в системе при различных скоростях, плотности жидкости, диаметре крыльчатки и т. Д. Как только мы получим базовое понимание этих законов, производительность вентилятора можно будет рассчитать для различных условий.

Производительность геометрически схожих вентиляторов различных размеров и скоростей может быть предсказана с разумной точностью для практических целей, используя законы вентилятора. Более высокий уровень точности потребует, например, учета таких эффектов, как вязкость газа, шероховатость поверхности вентилятора, эффект масштаба.Однако, в зависимости от требуемого уровня точности, для многих расчетов вентиляторов это может не потребоваться.

Следует отметить, что законы применяются к одной и той же точке работы на кривой вентилятора. Их нельзя использовать для предсказания других точек кривой веера. Основные законы вентилятора, регулирующие производительность вентилятора, обычно действительны только для стационарной системы без изменений характеристик воздушного потока в системе или изменений аэродинамики. Термин «система» относится к комбинации воздуховодов, фильтров, решеток, жалюзи заслонок, вытяжек и т. Д., Через которые распространяется воздух.

Как мы знаем, движение воздуха через систему вызывает трение / сопротивление между молекулами воздуха и их окружением и любыми другими молекулами воздуха. Следовательно, для преодоления этого сопротивления требуется энергия. Чем быстрее воздух движется через систему, тем больше сопротивление потоку и тем больше энергии требуется для доставки воздуха через систему. Эта энергия описывается как давление. Обычно давление, необходимое для преодоления сопротивления, называется статическим давлением.Давление, которое приводит к скорости воздуха / газа, описывается как скоростное давление, а комбинация этих двух значений часто называется общим давлением.

Вентиляторы или нагнетатели часто устанавливаются в системах вентиляции или промышленных технологических процессах для преодоления сопротивления. Характеристики вентилятора часто представляют в виде кривых вентилятора. Кривые основаны на определенном наборе условий, которые обычно включают скорость, объем, эффективность, статическое давление и мощность, необходимую для приведения в действие вентилятора при заданном наборе условий.На рисунке 1 представлена ​​типичная иллюстрация кривых вентилятора. Точка, где кривая статического давления пересекает кривую сопротивления системы, представляет рабочую точку вентилятора.

Рис. 1. Кривая производительности вентилятора производителя.

Как отмечалось ранее, по мере увеличения воздушного потока в любой системе вентилятора сопротивление системы также увеличивается. В фиксированной системе говорится, что необходимое давление / сопротивление системы зависит от квадрата объема воздуха, проходящего через систему.Кривая сопротивления системы может быть построена путем определения давления, необходимого для диапазона расходов системы. Затем эту кривую сопротивления можно построить на кривой производительности вентилятора (также известной как кривая производительности вентилятора), чтобы определить фактическую рабочую точку. Это показано как точка «1» на рисунке 2, где кривая вентилятора N1 и кривая сопротивления системы SC1 пересекаются. Эта рабочая точка соответствует расходу воздуха Q1, который подается против давления P1.

Рисунок 2: Кривые сопротивления системы.

Вентиляторы работают в соответствии с кривой производительности, предоставленной производителем для данной скорости вращения вентилятора.Если мы хотим уменьшить поток воздуха в системе, мы могли бы, например, частично закрыть заслонку в системе или снизить скорость вентилятора. Частичное закрытие заслонки приведет к новой кривой сопротивления системы. Это показано как кривая сопротивления системы SC2, где необходимое давление увеличивается для любого заданного воздушного потока. Теперь вентилятор будет работать в рабочей точке 2, чтобы обеспечить уменьшенный воздушный поток Q2 против более высокого давления P2.

С другой стороны, мы можем уменьшить скорость вентилятора с N1 до N2, чтобы уменьшить воздушный поток в системе и удерживать заслонку в полностью открытом положении.В этих условиях вентилятор теперь будет работать в рабочей точке 3 для обеспечения того же расхода воздуха Q2, но при более низком давлении.

Таким образом, снижение скорости вращения вентилятора — это гораздо более энергоэффективный подход к уменьшению воздушного потока, поскольку потребуется меньшая мощность, что приведет к меньшему потреблению энергии.

Законы для вентиляторов

В общем, законы для вентиляторов обычно используются для расчета изменений скорости потока, давления и мощности вентилятора при изменении размера, скорости или плотности газа.В законах вентилятора, приведенных в Таблице 1 ниже, нижний индекс 1 представляет начальное существующее состояние, а нижний индекс 2 представляет желаемое расчетное состояние.

Иллюстрация на Рисунке 3 помогает проиллюстрировать влияние изменений скорости вентилятора. Рис. 3: Влияние изменений скорости вращения вентилятора на поток, давление и мощность.

Законы вентилятора — это группа уравнений, используемых для определения влияния изменений рабочей скорости вентилятора, диаметра вентилятора или плотности воздуха в системе.Производительность центробежного вентилятора, осевого вентилятора или нагнетателя часто задается в виде серии характеристических кривых давления, эффективности и мощности на валу, построенных в зависимости от расхода воздуха для заданных значений скорости, плотности воздуха и размеров вентилятора. Поэтому полезно определить рабочие характеристики вентилятора при других скоростях и плотности воздуха. Используя отношения закона вентилятора, можно разработать семейства кривых вентилятора для работы вентилятора на различных скоростях и т.д. конечно геометрически похожи.

Зная производительность данного вентилятора в заданных заданных условиях эксплуатации, можно спрогнозировать изменения производительности в соответствии с законами о вентиляторах. Однако следует отметить, что добавление или удаление компонентов фиксированной системы, таких как демпферы, или изменение плотности приведет к созданию совершенно другой кривой сопротивления системы. Также стоит отметить, что замена аксессуаров вентилятора, таких как впускные заслонки, впускные коробки, приведет к изменению кривой производительности вентилятора по сравнению со стандартной. Поэтому это следует учитывать, прежде чем рассматривать или применять законы о вентиляторах.

Как часть конструкции системы, законы вентилятора могут быть весьма полезны при определении альтернативных критериев производительности или при установлении минимального и максимального диапазона. В случае применения «коэффициентов безопасности» к расчетам конструкции системы, стоит отметить, что, в соответствии с законами о вентиляторах, увеличение объема на 10% приведет к увеличению потребляемой мощности на 33%. Поэтому рекомендуется должное внимание при оценке любых применяемых «коэффициентов безопасности» с учетом фактических понесенных штрафных затрат.

В целом, используя эти правила или законы вентилятора, как только мы узнаем производительность данного вентилятора в заданных заданных условиях эксплуатации, изменения производительности могут быть предсказаны с разумным уровнем точности. Программное обеспечение FluidFlow учитывает эффекты сжимаемости, изменения давления всасывания и т. Д., А также решает законы вентилятора, обеспечивая высокий уровень точности.

Артикулы:

1. Бюро энергоэффективности.

Вентиляторы — КПД и потребляемая мощность

Энергопотребление вентилятора

Идеальное энергопотребление вентилятора (без потерь) можно выразить как

P _i = dp q (1)

где

P _i = идеальная потребляемая мощность (Вт)

dp = общее повышение давления в вентиляторе (Па, Н / м ² )

q = объемный расход воздуха, подаваемый вентилятором (м ³ / с)

Потребляемая мощность при различных объемах воздуха и увеличениях давления указаны ниже:

Примечание! Для детального проектирования — используйте спецификации производителей для реальных вентиляторов.

КПД вентилятора

КПД вентилятора — это соотношение между мощностью, передаваемой воздушному потоку, и мощностью, потребляемой вентилятором. Эффективность вентилятора в целом не зависит от плотности воздуха и может быть выражена как:

μ _f = dp q / P (2)

, где

μ _f = КПД вентилятора (значения от 0 до 1)

dp = общее давление (Па)

q = объем воздуха, подаваемого вентилятором (м ³ / с)

P = мощность, потребляемая вентилятором (Вт, Нм / с)

Мощность, потребляемая вентилятором, может быть выражена как:

P = dp q / μ _f ( 3)

Мощность, потребляемая вентилятором, также может быть выражена как:

P = dp q / (μ _f μ _b μ _m ) (4)

, где

μ _b = КПД ремня

μ _м = КПД двигателя

Типичный КПД двигателя и ремня:

• Двигатель 1кВт — 0.4
• Двигатель 10 кВт — 0,87
• Двигатель 100 кВт — 0,92
• Ремень 1 кВт — 0,78
• Ремень 10 кВт — 0,88
• Ремень 100 кВт — 0,93

Потребляемая мощность — имперские единицы

Энергопотребление вентилятора можно также выразить как

P _{кубических футов в минуту} = 0,1175 q _{кубических футов в минуту} dp _дюймов / (μ _f μ _b μ _m ) (4b)

, где

P _{куб. Футов в минуту} = потребляемая мощность (Вт)

q _{куб. Футов в минуту} = объемный расход (куб.WG)

Потеря вентилятора и установки (потеря системы)

Установка вентилятора повлияет на общую эффективность системы

dp _sy = x _sy p _d (5)

где

dp _sy = потери при установке (Па)

x _sy = коэффициент потерь при установке

p _d = динамическое давление на номинальном входе и выходе вентилятора (Па)

Вентилятор и повышение температуры

Почти вся энергия, теряемая вентилятором, нагревает воздушный поток, и повышение температуры может быть выражено как

dt = dp / 1000 (6)

где

d t = повышение температуры (K)

dp = повышенный напор (Па)

Стандарты эффективности вентилятора

• ISO 12759 «Вентиляторы — Классификация эффективности для вентиляторов»
• AMCA 205 «Энергия Классификация эффективности вентиляторов »

Как построить кривую производительности вентилятора

Разработка кривой вентилятора для центробежных вентиляторов

Кривая производительности вентилятора показывает давление и скорость потока, которые вентилятор будет производить для любой подключенной к нему системы.Фактическая производительность вентилятора зависит от детального дизайна каждой системы. Разработчики системы рассчитывают требования к технологическому воздуху, а инженер по применению вентиляторов выбирает вентиляторы, отвечающие этим требованиям, которые графически представлены в виде кривой вентилятора.

Мы можем построить кривую производительности вентилятора для любой заданной спецификации, от мощности до температуры и статического давления. Для этой демонстрации мы используем статическое давление в зависимости от объема воздушного потока.

Сбор точек данных для построения кривой производительности вентилятора

Любая кривая — это просто серия точек, нанесенных на график и соединенных для экстраполяции сплошной кривой.Чтобы получить эти точки данных, нам нужно измерить элемент, который мы хотим построить, по минимуму, максимуму и нескольким точкам между ними.

В этом случае мы измеряем статическое давление вентилятора (ось y) относительно объема воздушного потока (ось x). Чтобы получить различные точки, которые будут формировать кривую производительности вентилятора, мы изменяем объем воздушного потока и снимаем показания статического давления вентилятора на каждом созданном уровне объема.

Для этой кривой производительности вентилятора мы измеряем статическое давление (показатель сопротивления воздушного потока внутри вентилятора) с помощью трубки Пито на заданном расстоянии от выхода вентилятора к середине воздуховода.

Мы изменяем объем воздушного потока с помощью металлических пластин, чтобы варьировать размер выходного отверстия вентилятора. Чтобы получить максимальное значение, мы проводим измерения без металлической пластины, закрывающей выходное отверстие вентилятора. Чтобы получить минимум, мы используем сплошную пластину, полностью закрывающую розетку. Когда на графике нанесено соответствующее количество точек данных, мы можем соединить их, чтобы сформировать кривую статического давления вентилятора.

Что мы делаем с изгибами вентилятора

Мы предоставляем кривые вентиляторов инженерам, устанавливающим центробежные вентиляторы в промышленных приложениях.Кривые производительности вентилятора для рассматриваемого вентилятора необходимы для завершения установки и эффективной работы вентилятора.

Послушайте это от разработчика приложений

Старший инженер-разработчик Чет Уайт демонстрирует процесс измерения и построения кривой производительности вентилятора в этом 5-минутном видео.

Когда вы будете готовы начать свой проект, свяжитесь с одним из наших инженеров по приложениям, чтобы обсудить детали ваших спецификаций.

Связанное содержимое

Если вам нужна дополнительная информация о том, для каких спецификаций требуются кривые производительности вентиляторов, вас могут заинтересовать другие блоги:

Мы приветствуем комментарии и вопросы на нашей странице в LinkedIn, и вы всегда можете связаться с нами или запросить ценовое предложение для получения более подробной информации.

Понимание основных законов о болельщиках

Джефф Эдвардс, технический инженер Axair Fans UK Limited, объясняет три основных закона о вентиляторах применительно к исследованиям вентиляции складских помещений.

Законы вентилятора — это группа полезных уравнений для определения эффектов изменения скорости, диаметра вентилятора и плотности воздуха в системе. Они наиболее полезны для определения влияния экстраполяции известной производительности вентилятора на желаемую производительность. Короче говоря, основные законы вентилятора используются для выражения взаимосвязи между производительностью вентилятора и мощностью.

Для начала рассмотрим только влияние изменения скорости вентилятора на расход, давление и потребляемую мощность.Предположим, что размер вентилятора и плотность воздуха должны оставаться постоянными.

Первые три вывода Закона о болельщиках основаны на нескольких предположениях:

• Что нет большой разницы в изменении скорости вращения рассматриваемой крыльчатки и, как таковой, существенной разницы в плотности воздуха. Однако вряд ли это будет проблемой. Вы не будете смотреть на ситуации, выходящие за рамки расчетной скорости крыльчатки.Игнорируя специальные приложения, верхний предел оборотов будет примерно 3600 (частота питания 60 Гц)
• Что нет изменения диаметра вентилятора

Законы первого вентилятора: объем воздуха

Первый закон вентиляторов — полезный инструмент при вычислении объемного расхода, обеспечиваемого вентилятором при регулировании скорости, или, наоборот, при определении числа оборотов в минуту для подачи необходимого объема воздуха и, следовательно, какой частоты следует установить для привода с регулируемой скоростью. (VSD) в.

Объемный расход (V, м³ / ч) изменяется прямо пропорционально соотношению скорости вращения (об / мин) рабочего колеса.

Ур. 1.

Где:

: Объем 1, м³ / час — Исходный объем воздуха

: Объем 2, м³ / час — Новый объем воздуха

: об / мин 1 об / мин — исходная скорость

: 2 об / мин, об / мин — New Speed ​​

Объем воздуха Пример — промышленный склад, технологическое оборудование.

Завод площадью 37500 м ³ в настоящее время требует пяти воздухообменов в час для отвода тепла, выделяемого промышленным технологическим оборудованием. Позже к фабрике добавляются дополнительные машины, и необходимое количество воздухообменов в час увеличивается до 6,1, чтобы поддерживать желаемую максимальную температуру воздуха на фабрике. Исходный расход воздуха V ₁ составляет 187500 м ³ / час для достижения этой цели. При потере давления 40 Па из-за воздуховодов, жалюзи и других вспомогательных элементов.Было использовано 20 630-миллиметровых 6-полюсных вентиляторов с коротким корпусом и внешним ротором. Из технических данных производителя мы знаем, что для достижения этой производительности частота вращения вентилятора (U ₁ ) составляет 865 об / мин. V ₂ , рассчитанный путем умножения площади на новые требования к воздухообмену, составляет просто 37500 м ³ x 6,1, что дает новую потребность в 228750 м ³ / час. Итак, какова частота вращения вентилятора, необходимая для увеличения скорости потока?

Переставив приведенную выше формулу (Ур.1) находим, что:

Подстановка в известные параметры дает:

Следовательно:

Все, что затем необходимо определить, это когда под управлением VSD двигатель или крыльчатка рассчитаны на работу при 1055,3 об / мин. Если да, то отлично, если нет, необходимо достичь компромисса с производительностью системы, добавить дополнительные вентиляторы или снизить давление в системе.

Второй закон вентилятора: давление

Этот второй закон описывает взаимосвязь между давлением, создаваемым вентилятором, и его скоростью вращения. Из этого уравнения мы можем увидеть, насколько сильное влияние увеличения скорости вращения вентилятора на развитие давления, удвоить скорость и вы учетверите развитие давления.

Давление (P, Па) изменяется пропорционально отношению скорости вращения (об / мин, об / мин) рабочего колеса.

Ур. 2

Где:

p ₂ : Давление 2, Па

p ₁ : Давление 1, Па

U ₁ : об / мин 1, об / мин

U ₂ : об / мин 2, об / мин

Пример давления

Продолжая нашу первую ситуацию с промышленным заводом, который добавил оборудование и теперь требует дополнительного воздушного потока для поддержания рабочих условий, каким будет развитие давления вентиляторов теперь?

Этот вывод первого Закона о болельщиках основан на нескольких предположениях:

Используя приведенную выше формулу (Ур.2) находим, что:

Подстановка в известные параметры дает:

Третий закон вентилятора: власть

Третий закон обеспечивает необходимую мощность для достижения изменения производительности, которое требуется разработчику системы. Кубический характер этой зависимости между мощностью и скоростью вращения показывает, что даже для небольшого прироста производительности требуется большое количество дополнительной мощности.

Мощность (P, кВт) изменяется пропорционально отношению скорости вращения (об / мин, об / мин) рабочего колеса.

Где:

P ₁ : Мощность, кВт ₂

P ₂ : Мощность, кВт ₁

U ₁ : об / мин 1, об / мин

U ₂ : об / мин 2, об / мин

Пример питания

Если мы продолжим смотреть на ситуацию с расширяющимся заводом, как мы это делали с предыдущими двумя примерами, мы можем увидеть влияние дополнительного воздушного потока на потребляемую мощность вентилятора.Исходя из исходной рабочей точки, мы знаем, что потребляемая мощность составляла 2,12 кВт на 18750 м ³ / час при 40 Па. Итак, какова будет общая дополнительная потребляемая мощность для всех 20 вентиляторов?

Используя приведенную выше формулу (уравнение 3.), мы находим, что:

При подстановке в известные параметры дает:

Следовательно:

При использовании более 20 вентиляторов общее увеличение мощности составляет 34.6кВт! Таким образом, при увеличении воздушного потока чуть более чем на 18% необходимая мощность увеличилась почти на 45%.

Таким образом, законы вентилятора касаются в основном рабочих колес и того, что происходит с их характеристиками, когда они претерпевают изменения скорости вращения, плотности воздуха или масштабируются по размеру. Они также помогают понять системы вентиляции и взаимосвязь между объемным расходом воздуха и общим давлением в системе. Несмотря на то, что на рынке доступно множество программ для выбора вентиляторов, инженерам необходимо иметь хотя бы базовое понимание этих основных законов вентилятора, чтобы помочь им понять, как изменения в системах вентиляции могут повлиять на производительность.

www.axair-fans.co.uk

Больше новостей >> Зачем обновлять кондиционеры с помощью вентиляторов с электронным управлением >>

---

Эта запись была опубликована в понедельник, 22 января 2018 г., в 8:00 и подается в разделе «Заявки». Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через канал RSS 2.0. И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты.

Как считывать кривую производительности вентилятора

Возможность считывать кривую вентилятора позволит вам выбрать лучший вентилятор для ваших требований, если вентилятор должным образом протестирован и сертифицирован.Кривые вентилятора графически отображают данные производительности вентилятора: CFM, RPM, SP и BHP.

Первое, что следует отметить в графике кривой вентилятора, это то, что он имеет 3 оси:

• Горизонтальная нижняя ось = Объемный расход воздуха (SCFM или м3 / сек.)
• Вертикальная левая ось = Статическое давление (дюймы водяного столба [wg], паскали [Па] или мм водяного столба)
• Вертикальная правая ось = Тормозная мощность (л.с. или кВт)

График кривой вентилятора фактически демонстрирует две кривые, относящиеся к одному и тому же вентилятору:

CFM VS SP CURVES
Кривая статического давления показывает соотношение между возможностями статического давления вентилятора и его объемным расходом воздуха при данной скорости вентилятора.

КРИВЫЕ КАРТОВ В МИНУТУ ПРОТИВ ВНД
Вторая кривая показывает взаимосвязь между объемным расходом воздуха вентилятора и тормозной мощностью. (кривая и ось красного цвета)

ВЫБЕРИТЕ ЖЕЛАЕМЫЙ CFM
После выбора CFM нарисуйте вертикальную линию, пересекающую кривые CFM и SP, которые проходят снизу справа вверх слева. В нашем примере мы выбрали 8000 кубических футов в минуту, отмеченные синей вертикальной линией.

ВЫБЕРИТЕ ЖЕЛАЕМЫЙ SP
Проведите горизонтальную линию через вертикальную левую ось при желаемом давлении вентилятора до точки пересечения с только что проведенной вертикальной линией.В нашем примере мы выбрали статическое давление 8 дюймов вод. Ст. Когда пересечение этих двух линий не совпадает с кривой, вам нужно будет рассчитать и нарисовать системную кривую и перерисовать кривую вентилятора при других оборотах в минуту [мы рассмотрим системные кривые и законы сродства или вентилятора в другом посте].

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ
Проведите вертикальную линию от точки, где системная кривая пересекает кривую CFM и SP, до места пересечения кривой CFM и BHP для вентилятора.Это забойная мощность, которая потребуется вентилятору для создания желаемых кубических футов в минуту и ​​давления при заданной скорости вращения вентилятора.

Для обзора, в этом примере желаемая производительность составляет 8000 кубических футов в минуту при 8 дюймах водяного столба SP. Проведение линии до кривой зависимости CFM от BHP показывает, что эта конфигурация потребует 17,7 BHP для достижения 8000 CFM. В этом сценарии мы бы порекомендовали двигатель мощностью 25 л.с., чтобы учесть потери в ременном приводе и при необходимости внести некоторые изменения в производительность вентилятора в будущем.

Мы производим и выбираем центробежные вентиляторы и кривые в G Squared и всегда готовы помочь с выбором вентиляторов.

% PDF-1.7 % 49 0 объект > эндобдж xref 49 73 0000000016 00000 н. 0000002432 00000 н. 0000002616 00000 н. 0000003091 00000 н. 0000003537 00000 н. 0000004168 00000 п. 0000004872 00000 н. 0000010042 00000 п. 0000010608 00000 п. 0000010643 00000 п. 0000011108 00000 п. 0000011221 00000 п. 0000011332 00000 п. 0000015137 00000 п. 0000015418 00000 п. 0000016110 00000 п. 0000016755 00000 п. 0000017899 00000 н. 0000019103 00000 п. 0000020233 00000 п. 0000020392 00000 п. 0000020417 00000 п. 0000020718 00000 п. 0000020857 00000 п. 0000020958 00000 п. 0000021415 00000 п. 0000021714 00000 п. 0000023006 00000 п. 0000024610 00000 п. 0000025956 00000 п. 0000026196 00000 п. 0000030019 00000 п. 0000030445 00000 п. 0000030981 00000 п. 0000031599 00000 н. 0000033374 00000 п. 0000034919 00000 п. 0000035003 00000 п. 0000035072 00000 п. 0000037721 00000 п. 0000037891 00000 п. 0000038175 00000 п. 0000043529 00000 п. 0000044151 00000 п. 0000044459 00000 п. 0000044532 00000 п. 0000044606 00000 п. 0000044701 00000 п. 0000044848 00000 н. 0000045161 00000 п. 0000045214 00000 п. 0000045328 00000 п. 0000045449 00000 п. 0000047124 00000 п. 0000047467 00000 п. 0000047854 00000 п. 0000048100 00000 н. 0000048462 00000 п. 0000048563 00000 п. 0000048892 00000 н. 0000049086 00000 п. 0000049187 00000 п. 0000049931 00000 н. 0000050234 00000 п. 0000050578 00000 п. 0000050783 00000 п. 0000076790 00000 н. 0000076829 00000 п. 0000076903 00000 п. 0000077016 00000 п. 0000077324 00000 п. 0000078558 00000 п. 0000001756 00000 н. трейлер ] / Назад 253437 >> startxref 0 %% EOF 121 0 объект > поток hb«`b«} A ؀, pVNy N / [) r-

% PDF-1.7 % 32 0 объект > эндобдж xref 32 85 0000000016 00000 н. 0000002431 00000 н. 0000002615 00000 н. 0000003164 00000 п. 0000003566 00000 н. 0000004166 00000 н. 0000004836 00000 н. 0000005439 00000 н. 0000005858 00000 п. 0000008963 00000 н. 0000009206 00000 н. 0000009710 00000 п. 0000010124 00000 п. 0000010159 00000 п. 0000013320 00000 п. 0000013433 00000 п. 0000013544 00000 п.