Принципы и особенности расчета вентиляции

Системы вентиляции. Классификация, расчет, эксплуатация и обслуживание систем

Для создания благоприятной среды, оптимальной температуры и влажности во всех жилых и производственных помещениях используют системы вентиляции.

В зависимости от способа циркуляции воздуха, предназначения, конструкции исполнения и области применения системы вентиляции делят на типы.

Чтобы быть уверенным в целесообразности применения той или иной системы для конкретного помещения, необходимо ознакомиться с основными видами, функциями и назначением вентиляционных систем.

Приточно-вытяжная вентиляционная система с рекуператором, установленным в подвальном помещении

В зависимости от обслуживающей зоны помещения:

• местная система вентиляции;
• общеобменная система вентиляции;
• аварийная вентиляция;
• противодымная вентиляция.

В зависимости от конструктивного исполнения:

Рекуператор, встроенный в наружную стену дома — простое решение поступления чистого воздуха в помещение

К естественной относят систему вентиляции воздуха, не оснащенную электрическим оборудованием. Циркуляция воздуха в такой системе осуществляется вследствие разности давления и температуры наружного воздуха и воздуха внутри помещения, а также давления ветра.

Для многоэтажного строительства устраивают вертикальные вентиляционные воздуховоды, которые в месте выхода в помещениях (кухня, санузел) закрывают вентиляционными решетками.

Поступление свежего потока воздуха обеспечивают неплотности дверей и окон, а также открытое их положение. Движение воздушных потоков в схеме системы вентиляции естественного типа происходит снизу вверх.

Схема движения воздуха при естественной вытяжной вентиляции

Естественная система вентиляции помещения, с одной стороны, надежна и долговечна, так как не имеет механизмов и автоматики, с другой – высока зависимость системы от природных факторов (температуры воздуха, наружной скорости потока воздуха), есть риск засорения воздуховодов. Помимо этого, с повсеместным использованием в помещениях герметичных конструкций пластиковых окон, снизился объем приточного потока.

Принудительные системы вентиляции

В случае, когда естественная вентиляция не способна обеспечить требуемый воздухообмен, применяют системы вентиляции с механическим побуждением. За счет использования в схемах таких установок различных устройств, как вентилятор, рекуператор, фильтр и т.д.

, перемещение потока воздуха происходит вне зависимости от метеоусловий. Кроме того, принудительные системы способны очищать, нагревать или охлаждать подаваемый воздух, регулировать скорость потока. Системы искусственного воздухообмена достаточно эффективны, но более затратные в эксплуатации и зависят от подачи электроэнергии.

Принудительные установки снабжены автоматическим управлением.

Конструкция рекуператора для принудительной вентиляции помещений

В схеме комбинированной системы могут быть предусмотрены вентиляторы вытяжного потока, встраиваемые в воздуховоды кухни и/или санузла.

Причем вентиляторы могут быть наделены искусственным интеллектом (таймером, гидростатом, датчиком движения), что также поможет избежать лишнего расхода электроэнергии.

В то время, когда устройство автоматически отключается, приток воздуха осуществляется естественным путем. Иногда для увеличения притока воздуха используют оконные или стеновые приточные клапаны.

Полезный совет! Комбинированные системы позволяют снизить расходы на электроэнергию и обеспечить необходимый уровень воздухообмена.

Грамотный расчет эффективности той или иной вентиляционной системы производится специалистом.

Схема движения воздуха при комбинированной приточно-вытяжной вентиляции

Приточная система вентиляции обеспечивает приток наружного воздуха внутрь помещения. С помощью различных устройств, входящий воздух подвергается очищению, увлажнению, нагреву или охлаждению. Вытяжка загрязненного воздуха происходит с помощью вытяжных систем вентиляции. Работа приточной и вытяжной установки должна основываться на расчете сбалансированности воздухообмена.

Статья по теме:

Имеет место использование вентиляции только приточного типа или, наоборот, только вытяжного. В зависимости от зоны вентилирования в помещении, приточная и вытяжная вентиляции могут быть местными (сосредоточены в конкретном месте) или общеобменными (обслуживают все помещение).

Принцип общеобменной приточно-вытяжной вентиляции

Местная приточная вентиляции обеспечивает свежим воздухом определенное место в помещении, к примеру — рабочую зону, тогда как местная вытяжная вентиляция работает на выведение загрязненного воздуха в местах его концентрации.

Применение систем местной вентиляции в основном производственное, как вариант бытового использования местной вытяжной вентиляции – вытяжка над кухонной плитой.

Общеобменная система вентиляции осуществляет воздухообмен всего помещения. Как и местная, общеобменная система вентиляции может быть в двух вариантах – приточная и вытяжная.

Приточная общеобменная система выполняется механическим способом, так как почти всегда есть необходимость в очищении и подогреве приточного воздуха.

А вытяжная общеобменная вентиляция может быть с естественным побуждением (если иного не требуют нормы) или оснащаться простыми устройствами для вывода загрязненного воздуха.

Местная вытяжная вентиляция работает на выведение загрязненного воздуха в местах его концентрации

Наборная вентиляционная система – это отдельные элементы и устройства для вентиляции, собранные по схеме в одну систему.

Обязательным является то, что схема и расчет систем вентиляции в наборном варианте должны выполняться профессионалом.

При моноблочной системе вентиляции все устройства и элементы процесса сосредоточены в одном корпусе (моноблоке), оснащенном шумоизоляцией. Набор устройств в моноблочной установке может быть различным, но зачастую туда входит рекуператор тепла.

Среди достоинств – легкость и быстрота установки системы вентиляции, минимум расходных материалов, низкий уровень шума. Все устройства собираются и проходят испытания на этапе их производства, поэтому моноблочные системы достаточно эффективны.

Наборная вентиляционная система

Воздушное отопление одно из современных перспективных видов отопления помещений. Схема такой системы отопления имеет ряд преимуществ:

• объединение функции отопления и вентиляции;
• безопасный режим работы;
• высокие санитарно-гигиенические показатели;
• использование в работе разных теплоносителей.

Принцип работы рекуператора с подогревом приточного воздуха

Системы воздушного отопления выполняют одновременно работу по отоплению и вентиляции. В период подачи отопления они работают с применением рециркуляции воздуха. Учитывая имеющиеся в помещении источники тепла, установки воздушного отопления могут быть оснащены электрическим или водяным калорифером.

Воздушное отопление работает благодаря приточной системе вентиляции с калорифером, нагревающимся от системы центрального отопления. Наличие автоматического управления позволяет выбрать необходимый режим работы и регулировать температуру отапливаемого помещения.

Воздушные системы отопления, совмещенные с вентиляцией, вполне способны обеспечить теплом все обслуживаемое помещение.

Расчет вентиляционных систем

Результатом расчета вентиляции должна быть надежная и удобная в управлении система вентиляции, обеспечивающая требуемый воздухообмен с малым уровнем шума. Многие при расчете пользуются подготовленными калькуляторами для автоматического подбора параметров вентиляционной установки.

Воздушные системы отопления, совмещенные с вентиляцией, способны обеспечить теплом весь дом

Полезный совет! При расчете вентиляции требуется обязательное руководство государственными стандартами и правилами, выраженными в СНиП 41- 01-2003, а также соответствующими санитарно-гигиеническим требованиями.

Расчет системы вентиляции объединяет в себе несколько этапов. Рассчитывается воздухообмен (производительность по воздуху), определяется в метрах кубических в единицу времени (час). Для расчета составляется схема всего объекта с указанием размеров и назначения каждого помещения. Воздухообмен рассчитывается по двум показателям: количество людей и кратность.

• Расчет производительности по количеству людей:

L (необходимый воздухообмен) =  Lnorm х N, где

Lnorm – нормативный расход на 1 человека;

N – количество человек.

Пример местной вытяжной вентиляции — кухонная вытяжка

L (необходимый воздухообмен) = n х H х S, где

n – кратность (нормативная) воздухообмена;

H – высота помещения, м;

S – площадь помещения, м².

Значение n для жилых объектов 1-2, для офисных 2-3.

Из полученных значений воздухообмена для вентиляции принимается большее.

Расчет воздуховодов производят после того, как составлена схема сети воздуховодов. Такая схема должна учитывать длину сети и расчетный воздухообмен во всех помещениях. По схеме воздуховодов рассчитывают параметры воздуховодов и распределителей воздуха.

Расчет воздуховодов производят после того, как создана схема системы вентиляции

• Формула вычисления площади сечения (расчетной) воздуховода:

Sс = L х 2,778 / V, где

Sс  — площадь (расчетная) сечения, см²;

2,778 – коэффициент соразмерности (часы/секунды, метры/сантиметры);

L – расход воздуха, проходящего через воздуховод, м³/ч;

V – скорость воздуха, м/с.

Металлопластиковое окно со встроенным воздушным клапаном для естественной вентиляции

• Формула расчета площади сечения (фактической):

для круглого сечения:

S = π х D² / 400

для прямоугольного сечения:

S =  A х B / 100, где

S – площадь сечения, см²;

D – диаметр круглого сечения, мм;

А, В – высота и ширина прямоугольного сечения, мм.

При расчете вентиляции специалисты руководствуются государственными стандартами и соответствующими санитарно-гигиеническим требованиями

Следующим этапом является расчет сопротивления воздухораспределительной сети. В расчете необходимо учесть каждый элемент сети. Выполняется специалистами с помощью определенной программы или калькулятора для параметров вентиляции.

Далее рассчитывается мощность нагревательного элемента (калорифера).

• Формула расчета мощности калорифера (P, кВт):

P = ΔT х L х Cу / 1000, где

ΔT – разность температур на входе и выходе калорифера, ºС;

Cу – теплоемкость воздуха (принимаем равной 0,336 Вт·ч/м³/ ºС);

L – производительность по воздуху, м³.

Придерживаясь в расчетах требований СНиП, можно минимизировать затраты на все элементы вентиляционной установки и ее эксплуатацию.

Современные вентиляционные приточные системы снабжены выносным пультом автоматического управления, что позволяет регулировать воздухообмен и подбирать оптимальный режим работы.

Автоматическое управление регулирует температуру воздуха в помещении, скорость вентилятора, а также осуществляет контроль работы калорифера.

Полезный совет! Выбирая вентиляционную систему, отдавайте предпочтение установкам с цифровой системой автоматики. На дисплее пульта такого управления отображается информация о работе всей вентиляционной системы.

Более современные системы автоматического управления позволяют контролировать загрязненность фильтра, функционировать по таймеру, осуществлять управление увлажнителем воздуха.

Испытания вентиляционных систем, их эксплуатация и обслуживание

Как только будут завершены работы по монтажу, выполняются испытания систем вентиляции. Проведение испытаний документально подтверждается Актом выполненных работ.

Своевременная чистка вентиляционной системы необходима для ее правильного функционирования

В индивидуальные испытания оборудования включаются следующие мероприятия:

• контроль соответствия смонтированного оборудования требованиям СНиП;
• испытания смонтированных установок в режиме холостого хода в течение четырех часов непрерывного функционирования. В этот этап включаются испытания пусковых устройств, уровень нагрева электродвигателей, качество сальников, контроль сборки и монтажа.

Испытания вентиляционных установок проводят, когда объект еще не введен в эксплуатацию. Так как распределители воздуха устанавливаются самыми последними, испытания проводятся без них.

Если система работает исправно, то при их подключении работа будет нормальной. В акте отражается, что испытания системы проводились без подключения воздухораспределителей.

Контрольные замеры при испытаниях проводит независимая лаборатория, имеющая соответствующую аккредитацию.

Монтаж вентиляционной системы осуществляется специалистами

Правильная эксплуатация систем вентиляции требует проведения таких мероприятий:

• запланированный осмотр и устранения неисправностей вентиляционной установки;
• своевременная замена сломанных креплений вытяжных решеток;
• замена фильтров:
• очистка систем вентиляции от засоров;
• дезинфекция воздуховодов.

Необходимые сведения по видам систем вентиляции, их эксплуатации и обслуживанию помогут в выборе оптимального оборудования для необходимого воздухообмена в помещении.

REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ

Источник: http://remoo.ru/kommunikacii/sistemy-ventilyacii-klassifikaciya-raschet-ehkspluataciya-i-obsluzhivanie-sistem

Как рассчитать вентиляцию производственного помещения: принцип вычисления минимально необходимого воздухообмена и факторы влияющие на требования к вентиляционной системе

При работе на производстве должны соблюдаться различные нормативы, к условиям труда предъявляются строгие требования. Немало зависит на предприятиях от правильного воздухообмена.

Естественная вентиляция не поможет его обеспечить, поэтому необходимо устанавливать приточно-вытяжную вентиляцию.

Для этого требуется специальное оборудование, а значит, необходим расчет вентиляции производственного помещения.

Факторы, влияющие на минимально необходимую мощность вентиляционной системы

Во-первых, на качество вентиляции влияет загрязнение воздуха. В производстве встречаются следующие виды выделений вредных веществ:

• теплота, выделяемая работающим оборудованием,
• испарения и пары вредных веществ,
• выделения различных газов,
• влажность,
• выделения людей (пот, дыхание и т.п.).

Практически на всех предприятиях присутствуют хотя бы какие-то из этих загрязнений. Высчитывая мощность системы вентиляции, их надо брать в расчет.

Приточно-вытяжная вентиляция должна выполнять следующие функции:

1. Удаление вредных веществ.
2. Удаление излишков влаги.
3. Очистка загрязненного воздуха.
4. Удаленный выброс вредных веществ.
5. Регуляция температуры помещения, поглощение излишнего тепла.
6. Наполнение помещения чистым воздухом.
7. Нагрев, охлаждение или увлажнение поступающего воздуха.

Все эти функции требуют определенных затрат мощности при работе вентиляционной системы. Поэтому при ее установке необходимо выбрать и рассчитать все необходимые параметры.

При проектировании устройства вентилирования рассчитывают расход воздуха по формуле:

Lотс = 3600FWо.

• F обозначает суммарную площадь проемов в м2,
• Wо — среднее значение скорости втягивания воздуха. Эта функция зависит от степени загрязненности воздуха и характера выполняемых операций.

Еще один фактор, влияющий на мощность вентиляции — это подогрев поступающего воздуха. Чтобы затраты были меньше, используют рециркуляцию: часть очищенного воздуха нагревается и возвращается в помещение. При этом должны быть соблюдены следующие правила:

• снаружи должно поступать не менее 10% чистого воздуха, а в обратно поступающем воздухе вредных примесей не должно быть более 30%;
• запрещается применение рециркуляции на производстве, где в воздухе присутствуют взрывоопасные вещества, вредные микроорганизмы, выбросы, относящиеся к 1-3 классу опасности.

Расчет приточно-вытяжной вентиляции производственного помещения

Для того, чтобы сделать проект приточно-вытяжной вентиляции, первым делом определяется источник вредных веществ. Затем высчитывается сколько чистого воздуха необходимо для нормальной работы людей и сколько загрязненного воздуха необходимо вывести из помещения.

Каждое вещество имеет свою концентрацию, и нормы содержания их в воздухе тоже различны. Поэтому расчеты делаются для каждого вещества в отдельности, а результаты потом суммируются. Для создания правильного воздушного баланса необходимо учитывать количество вредных веществ и локальных отсосов, чтобы сделать расчет и определить, сколько необходимо чистого воздуха.

Различают четыре схемы воздухообмена приточно-вытяжной вентиляции на производстве: сверху-вниз, сверху-вверх, снизу-вверх, снизу-вниз.

Расчет производится по формуле:

Кр=G/V,

• где Кр — кратность воздухообмена,
• G — единица времени (час),
• V -объем помещения.

Правильный расчет необходим, чтобы потоки воздуха не попадали в смежные помещения и не удалялись оттуда. Также устройство, подающее свежий воздух, должно располагаться со стороны оборудования, чтобы вредные вещества или пары не попадали на людей. Все эти моменты должны быть учтены.

Если при производственном процессе выделяются вредные вещества тяжелее воздуха, то необходимо использовать комбинированные схемы воздухообмена, при которых 60% вредных веществ будет удаляться из нижней зоны, а 40% — из верхней.

Выводящей излишки тепла и вредные испарения

Это наиболее сложный расчет, потому что надо брать в расчет несколько факторов, и вредные вещества могут быть распределены на большой площади. Рассчитывается количество вредных веществ по следующей формуле:

L=Мв/(упом-уп),

• где L — необходимое количество свежего воздуха,
• Мв — масса выделяемого вредного вещества (мг/ч),
• упом — удельная концентрация вещества (мг/м3),
• уп — концентрация этого вещества в воздухе, поступающем через систему вентиляции.

При выделении нескольких видов разных веществ, расчет делается для каждого отдельно, а потом суммируется.

Системы, нормализующей уровень влажности

Для этого расчета сначала необходимо определить все источники образования влаги. Влага может образоваться:

• при кипении жидкости,
• при испарении из открытых емкостей,
• утечки влаги из аппаратов.

Суммируя выделение влаги из всех источников, составляется расчет для системы воздухообмена, нормализующего уровень влажности. Это делается для создания нормальных условий труда и соблюдения санитарно-гигиенических норм.

Формула для воздухообмена:

L=G/(Dyx-Dnp)

• Где Dух=MухJух,
• а Dпр=MпрJпр.
• Jух и Jпр — относительные влажности уходящего и приточного воздуха,
• Mух и Mпр — массы водяных паров, находящихся в уходящем и приточном воздухе при полном его насыщении и соответствующей температуре.

Данный расчет наиболее прост, так как здесь отсутствуют расчеты при выделении вредных веществ, и берутся в расчет только выделения от жизнедеятельности людей. Присутствие чистого воздуха обеспечит высокую производительность труда, соблюдение санитарных норм, чистоту технологического процесса.

Для вычисления необходимого объема чистого воздуха, используют следующую формулу:

L=Nm,

• где L необходимое количество воздуха (м3/ч),
• N количество работающих людей в данном помещении, m – воздух, необходимый для дыхания одного человека в час.

По санитарным нормам, расход чистого воздуха на одного человека составляет 30 м3 в час, если помещение проветривается, если же нет, то эта норма удваивается.

Пример расчета мощности общеобменной вентиляции

Общеобменная вентиляция осуществляет циркуляцию воздуха по всему цеху или в большей его части. Она не имеет проблем, связанных с атмосферным влиянием и может перемещать воздушные массы на большие расстояния по каналам любой конфигурации.

При общеобменной вентиляции требующийся воздухообмен определяют из условий удаления избыточной теплоты и разбавления вредных выделений свежим воздухом до предельно допустимых концентраций.

Расход приточного воздуха, необходимый для отвода избыточной теплоты:

L1=Qизб/cr(tуд-tпр),

• где Qизб — избыточное количество теплоты, кДж/ч;
• с — теплоемкость воздуха, Дж/кгК (это постоянная величина, она равна 1,2 Дж/кгК);
• r — плотность воздуха, кг/м3;
• tуд — температура воздуха, удаляемого из помещения, оС;
• tпр — температура поступающего воздуха.

Температура приточного воздуха зависит от географического положения предприятия и от времени года. Температуру удаляемого воздуха принимают равной температуре в рабочей зоне и считают ее на 3-5 оС выше температуры наружного воздуха. Плотность воздуха — 1,225 кг/м3.

Еще необходимо рассчитать расход приточного воздуха, необходимый для поддержания концентрации вредных веществ в заданных пределах. Воспользуемся формулой:

L=G/gуд-gпр,

• где G — количество выделяемых вредных веществ, мг/ч;
• gуд — концентрация вредных веществ в удаляемом воздухе, мг/м3;

g

• пр — концентрация вредных веществ в приточном воздухе, мг/м3.

Количество входящего чистого воздуха должно быть в достаточном объеме. Устройство и вид системы на каждом производстве регулируются СНиП.

Расчет вентиляции производственного помещения — непростое дело. Оно требует специальных знаний и точных расчетов. Особенно когда нужно сделать расчеты для производства, где производятся взрывоопасные или вредные вещества, лучше всего обратиться к профессионалам. Можно установить любую систему, если спроектировать ее грамотно, с соблюдением необходимых норм.

Фев 26, 2018Т С

Источник: https://ventsystexpert.com/ventilyaciya/vidy-sistem/raschet-ventilyacii-proizvodstvennogo-pomeshheniya.html

Расчет системы вентиляции

Для того чтобы помещение было безопасным и комфортным, необходимо еще на стадии проекта сделать правильный расчет системы вентиляции. При упущении во время строительства зданий столь важного обстоятельства, это может в дальнейшем принести немало проблем: от неприятных запахов, плесени до полной переделки или установки системы воздуховода.

Общие требования вентиляционной системы

Система вентиляции служит для поддержания чистоты и равномерности распределения воздуха в различных помещениях.

Вентиляция может обеспечиваться как естественным поступлением и удалением воздушных потоков, так и механическим, комбинированным, когда приток и выведение воздуха происходит естественным и частично механическим способом.

Обеспечение притока воздуха в комнатах для жилья и кухнях может осуществляться с помощью форточек, клапанов, фрамуг и других устройств, в числе которых клапаны, регулирующие открывание и шахты вертикального проветривания (СП 60.13330).

1. Должно быть предусмотрено удаление воздуха из кухни, уборной и ванной, а также других комнат. Вытяжные каналы и воздуховоды при этом должны иметь регулируемые клапаны и вентиляционные решетки.
2. Из помещений, выделяющих даже незначительное количество вредных веществ или дурных запахов, воздух следует удалять изолировано наружу, чтобы исключить попадания в иные помещения.
3. Нельзя допускать объединения с вентиляционными каналами автомобильных стоянок и использующих газовое оборудование.
4. Встраиваемые помещения общественного назначения должны иметь, как правило, автономную вентиляцию.
5. Из теплых чердаков воздух должен удалять посредством вытяжной шахты. В каждой секции дома должна быть предусмотрена шахта высотой от четырех с половиной метра от перекрытия последнего этажа.
6. В холодных чердаках без вытяжной вентиляции необходимо иметь продухи, при этом площадь одного должна быть не менее 0,05 квадратных метра.

В ходе проекта вентиляционных систем любому инженеру необходимо провести расчеты, согласно существующим нормам. Чтобы рассчитать воздухообмен в помещениях, нужно руководствоваться данными нормами. Ниже приводятся наиболее часто используемые на практике методы расчета.

По площади помещения

Считается самым простым расчетом. Проводится в соответствии со СНиП, следовательно, пользуемся этим документом.

Он определяет нормы расхода воздуха для жилых помещений, не имеющих естественного проветривания – то есть в них не открываются окна и т.п.

Согласно им, в помещении на каждый квадратный метр необходимо обеспечить ежечасный приток свежего воздуха по три кубических метра. При этом не берется в расчет количество постоянных жильцов.

Пример. Он проводится на основе регламента для жилых помещений, с учетом подачи трех кубометров чистого воздуха на квадратный метр и рассчитывается с применением формулы: L= Lпр= Lвыт Sпомещения х3. Lвыт 3=114х3=342 кубометрам в час.

Вентиляционная система устраивается так, чтобы воздушные массы поступали через спальную комнату и комнату для гостей, то есть туда, где люди находятся продолжительное время, а из кухни и туалета удалялся посредством вытяжных каналов. Нет необходимости подавать воздушный поток в коридоры.

Согласно такой схеме воздух, будет вначале подаваться в помещения, где большую часть времени находятся люди, затем проникать в коридор, кухню и туалет и выводиться одновременно с неприятными запахами посредством вытяжной вентиляции. Данная схема воздушных потоков исключает распространение запахов по всему дому.

По санитарно-гигиеническим нормам

Рассчитывается по этим критериям также довольно просто. В данном случае для расчетов берется не площадь, а численность проживающих как постоянно, так и временно.

Согласно нормативам для постоянного жильца требуется поступление свежего воздуха в час в объеме шестидесяти кубометров.

Однако, например, для спальных комнат практикуется применение меньшего в два раза показателя, так как считается, что спящему человеку требуется меньшее количество кислорода. Берутся во внимание только люди, пребывающие в доме продолжительное время.

Данная система позволяет увеличивать воздухообмен в одной комнате за понижения в другой. При частом присутствии временных посетителей прибавляется дополнительно по 20 кубометров воздуха. Рассчитаем для спальной комнаты L2=2х60=120 куб.м/час, для кабинета в расчет возьмем по одному постоянному и временному жильцу L3=1х60+1х20=80 куб.

м/час, для гостиной по два постоянных и временных жильца: L4=2х60+2х20=160 куб.м/час, занесем данные в таблицу:

Решив Lпр Lвыт:165

Источник: http://aventcompany.ru/raschet-sistemy-ventiljacii

15 Основы расчета механической вентиляции

При расчете механической вентиляциина планах помещений наносят трассувоздуховодов вентиляционной системы,намечают места установки вентиляционногооборудования и составляют расчетнуюсхему.

На каждом участке вентиляционной системыуказывают его длину lи расход воздухаL.Все участки нумеруют. Затемприступают к аэродинамическому расчетусистемы, который состоит в определениисечения воздуховодов и потерь давленияна каждом участке. При расчетах следуетиметь ввиду, что скорости воздуха научастках должны плавно уменьшаться помере отдаления от вентилятора.

Потери давления в системе воздуховодовопределяют ,

где – потери давления на участке от тренияо стенки воздуховода, Па;– потери давления на местные сопротивленияна участке, Па.

Величина потерь на трение: ,

где – коэффициент шероховатости воздуховода;l, d– длина и диаметр воздуховода,м;- плотность воздуха,;– скорость воздуха,м/с.

Для упрощения расчетов вводят удельныепотери давл. на 1м трубопровода – Rуд.

Диаметр воздуховода выбирают исходяиз количества воздуха и его скоростина участке. Потери давления на участкедлиной l:.

При расчетах вытяжной вентиляцииучитывают потери динамического давленияна выходе из диффузора и потери в циклоне,при расчете приточной вентиляцииотнимают потери давления в приточнойкамере,фильтре,калорифереи воздухоподающем устройстве.

По общему давлению и по расчетному количеству воздухаLвыбирают вентилятор с учетом его работыв наиболее экономичном режиме.

16 Вентиляторы, их характеристики и подбор вентиляционного оборудования

Вентиляторы делят на осевые и центробежные,вентиляторы низкого давления – до 0,981кПа, среднего – от 0,981 до 2,94 кПа, высокого– от 2,94 до 11,77 кПа.

Преимущество осевых вентиляторов –простота устройства, а их недостатки –это высокий уровень шума.

Вентиляторы характеризуются полнымдавлением Н, подачей L, мощностью N, КПД– .Вентилятор выбирают исходя из расчетнойподачи воздуха и полного давления сучетом работы вентилятора в наиболееэкономичном режиме. КПД не должно бытьменее 0,9 максимального его значения дляданной серии вентиляторов.

17 Естественная вентиляция. Схема организации воздухообмена в помещении. Преимущества и недостатки естественной вентиляции

Естественную вентиляциюиспользуют для обеспечения благоприятныхусло­вий труда в помещениях, гдевыделяется значительное тепло и нетребуется спе­циальной подготовкивоздуха или подачи его к определеннымместам.

Воздухооб­мен происходит засчет разности плотностей воздуха внутрии снаружи помещения, что обусловливаетсяразностью его температур и вызываетпоступление холодного воздуха в помещениеи вытеснение из него теплого воздуха(тепловой напор).

При действии ветра(ветровой напор) с заветренной сторонызданий создается понижен­ное давление,вследствие чего происходит вытяжкатеплого воздуха из помещения. С наветреннойстороны здания, наоборот, создаетсяизбыточное давление, и свежий воздухпоступает в помещение. Естественнаявентиляция производственных помещенийможет быть неоргани­зованной(инфильтрация) и организованной (аэрация).

(1) или, (2)

где Hвв,Нвн— расстояние вниз и вверх от нейтральнойзоны, м; Н — расстояние между центрамивходных и выходных устройств, м; fпр,fвт—суммарные площади приточных и вытяжныхотверстий, м2;— плотность наружного и уходящеговоздуха, кг/м3.

Внутреннее избыточноедавление по направлению вверх отвыбранной гори­зонтальной плоскостиувеличивается на величину Ризб.пр= Hвн(),а по на­правлению вниз уменьшаетсяна величину Ризб.ух=Нвв(). Здесь—средняя плотность воздуха в помещении,зависящая от средней температурыtср.п, равной

(3)

где -температура воздуха в рабочей зоне, нормируемая ГОСТ 12.1.005-76;tух— температура уходящего из помещениявоздyxa.

Избыточное давление вприточных и вытяжных отверстиях равнодинамическо­му напору, за счет котороюнаружный воздух поступает в помещениеили происхо­дит выброс из негозагрязненного воздyxa,а именно Ризб.пр=Нвн(н-ср.п)= (н/2пр). (4)

Откуда ,(5)

где пр—скорость воздуха в приточных устройствах.

Количество воздуха, которое поступитза счет естественной тяги, составляет

Lnp=3600μпр∑fnp, (6)

где μпр— коэффициент расхода воздуха, зависящийот угла раскрытия форточек (фрамуг) .При= 30° μ = 0,56, при=45″ μ = 0,48.

Аналогично определяютскорость и количество уходящего изпомещений воздуха.

Чтобы уменьшить ощущениесквозняка, площади нижних отверстий(фрамуги, форточки) рекомендуетсяпринимать на 20% больше площадей верхних(аэрационные фонари). Ветровое давлениена форточки и фрамуги определяю Рв=± Ка Рдин.в= ± Ka(H/2), (7)

где дин.в– динамическийнапор, создаваемый ветром, Па; B– скорость ветра, м/с;

Ка– аэродинамический коэффициент здания,зависящий от его конструкции. Знак

«+ » означает, что помещениенаходится с наветренной стороны зданияпо отношению к господствующему ветру,а знак «-» — с подветренной стороны.

Источник: https://StudFiles.net/preview/5443472/page:12/

Пошаговая методика расчета вентиляции

Проектирование вентиляции жилого, общественного или производственного здания проходит в несколько этапов. Воздухообмен определяется исходя из нормативных данных, используемого оборудования и индивидуальных пожеланий заказчика.

Объем проекта зависит от типа здания: одноэтажный жилой дом или квартира рассчитываются быстро, с минимальным количеством формул, а для производственного объекта требуется серьёзная работа.

Методика расчета вентиляции строго регламентирована, а исходные данные прописаны в СНиП, ГОСТ и СП.

Этапы

Подбор оптимальной по мощности и стоимости системы воздухообмена проходит пошагово. Порядок проектирования очень важен, так как от его соблюдения зависит эффективность работы конечного продукта:

• Определение типа вентсистемы. Проектировщик анализирует исходные данные. Если требуется проветрить небольшое жилое помещение, то выбор падает на приточно-вытяжную систему с естественным побуждением. Этого будет достаточно, когда расход воздуха небольшой, вредных примесей нет. Если требуется рассчитать большой венткомплекс для завода или общественного здания, то предпочтение отдаётся механической вентиляции с функцией подогрева/охлаждения приточки, а если понадобится, то и с расчётом по вредностям.
• Анализ выбросов. Сюда входит: тепловая энергия от осветительных приборов и станков; испарения от станков; выбросы (газы, химикаты, тяжёлые металлы).
• Расчет воздухообмена. Задача систем вентилирования – удаление из помещения избытков тепла, влаги, примесей с равновесной или чуть отличающейся подачей свежего воздуха. Для этого определяется кратность воздухообмена, согласно которой подбирается оборудование.
• Подбор оборудования. Производится по полученным параметрам: требуемый объем воздуха на приточку/вытяжку; температура и влажность внутри помещения; наличие вредных выбросов, подбираются вентустановки или готовые мультикомплексы. Самый важный из параметров – объём воздуха, необходимый для поддержания проектной кратности. Фильтры, калориферы, рекуператоры, кондиционеры и гидравлические насосы идут как дополнительные устройства сети, обеспечивающие качество воздуха.

Расчёт выбросов

Объём воздухообмена и интенсивность работы системы зависят от двух этих параметров:

• Нормы, требования и рекомендации, прописанные в СНиП 41-01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», а также другой, более узкоспециализированной нормативной документации.
• Фактические выбросы. Рассчитываются по специальным формулам для каждого источника, и приведены в таблице:

Используя данные, полученные в результате вычисления вредных выделений, проектировщик продолжает рассчитывать параметры вентиляционной системы.

Вычисление воздухообмена

Специалисты используют две основные схемы:

• По укрупненным показателям. В данной методике не предусматриваются вредные выбросы, такие как тепло и вода. Условно назовем его «Способ №1».
• Метод с учётом избытков тепла и влаги. Условное название «Способ №2».

Способ №1

Единица измерения — м3/ч (кубические метры в час). Применяют две упрощенные формулы:

L=K ×V(м3/ч); L=Z ×n (м3/ч), где

K – кратность воздухообмена. Отношение объёма приточки за одни час, к общему воздуху в помещении, крат в час;
V – объём помещения, м3;Z – значение удельного обмена воздуха за единицу верчения,

n – количество единиц измерения.

Подбор вентрешёток осуществляется по специальной таблице. При подборе также учитывается средняя скорость прохождение потока воздуха по каналу.

Таблица выбора размеров вентиляционных решёток

Способ №2

При расчёте учитывается ассимиляция тепла и влаги. Если в производственном или общественном здании избыток тепла, то используется формула:

где ΣQ — сумма тепловыделений от всех источников, Вт;с – тепловая ёмкость воздуха, 1 кДж/(кг*К);tyx – температура воздуха, направленного на вытяжку,°С;tnp — температура воздуха, направленного на приточку,°С;

Температура воздуха, направленного на вытяжку:

где tp.3 – нормативная тем-ра в рабочей зоне,0С;
ψ- коэффициент увеличение температуры, зависящий от высоты измерения, равный 0,5-1,5 0С/м;
Н – длина плеча от пола до середины вытяжки, м.

Когда технологический процесс предполагает выделение большого объема влаги, то используется другая формула:

где G – объём влаги, кг/ч;
dyx и dnp – содержание воды на один килограмм сухого воздуха приточки и вытяжки.

L=k×V, где

k – кратность смены воздуха в помещении, раз в час;
V — объём помещения, м3.

Расчёт сечения

Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в м2. Её можно посчитать по формуле:

где v – скорость воздушных масс внутри канала, м/с.

Различается для основных воздуховодов 6-12 м/с и боковых придатков не более 8 м/с. Квадратура влияет на пропускную способность канала, нагрузку на него, а также уровень шума и способ монтажа.

Расчёт потерь давления

Стенки воздуховода не гладкие, и внутренняя полость не заполнена вакуумом, поэтому часть энергии воздушных масс при движении теряется на преодоления этих сопротивлений. Величина потери рассчитывается по формуле:

где ג – сопротивление трению, определяется, как:

Формулы, приведенные выше, являются правильными для каналов круглого сечения. Если воздуховод квадратный или прямоугольный, то существует формула приведения к эквиваленту диаметра:

где a,b – размеры сторон канала, м.

Мощность напора и двигателя

Напор воздуха от лопастей H должен полностью компенсировать потери давления P, при этом создавая расчётное динамическое Pд на выходе.

H = P + Pд.

Мощность электрического двигателя вентилятора:

Подбор калорифера

Часто отопление интегрируется в систему вентиляции. Для этого используются калориферы, разные виды рекуператоров, а также метод рециркуляции. Выбор устройства осуществляется по двум параметрам:

• Qв – предельный расход тепловой энергии, Вт/ч;
• Fk – определение поверхности нагрева для калорифера.

Расчёт гравитационного давления

Применяется только для естественной системы вентилирования. С его помощью определяется её производительность без механического побуждения.

Подбор оборудования

По полученным данным о воздухообмене, форме и размере сечение воздуховодов и решёток, количестве энергии для обогрева подбирается основное оборудование, а также фитинги, дефлектор, переходники и другие сопутствующие детали. Вентиляторы подбираются с запасом мощности под пиковые периоды работы, воздуховоды с учетом агрессивности среды и объёмов вентилирования, а калориферы и рекуператоры — исходя из тепловых запросов системы.

Ошибки при проектировании

На этапе создания проекта нередко встречаются ошибки и недоработки. Это может быть превышенный шумовой фон, обратная или недостаточная тяга, задувание (верхние этажи многоэтажных жилых домов) и другие проблемы. Часть из них можно решить и после завершения монтажа, с помощью дополнительных установок.

Яркий пример низкоквалифицированного расчета — недостаточная тяга на вытяжке из производственного помещения без особо вредных выбросов. Допустим, вентканал заканчивается круглой шахтой, возвышающейся над крышей на 2 000 – 2 500 мм.

Поднимать её выше не всегда возможно и целесообразно, и в подобных случаях используется принцип факельного выброса. В верхней части круглой вентшахты устанавливается наконечник с меньшим диаметром рабочего отверстия.

Создаётся искусственное сужение сечения, которое влияет на скорость выброса газа в атмосферу — она многократно увеличивается.

Пример проекта

Методика расчёта вентиляции позволяет получить качественную внутреннюю среду, правильно оценив негативные факторы, её ухудшающие. В компании «Мега.

ру» работают профессиональные проектировщики инженерных систем любой сложности. Мы оказываем услуги на территории Москвы и соседних областей. Также компания успешно занимается удалённым сотрудничеством.

Все способы связи указаны на странице «Контакты», обращайтесь.

Источник: https://m-e-g-a.ru/ventilyatsiya/poshagovaya-metodika-rascheta-ventilyatsii

Приточная вентиляция: принцип действия, назначения и особенности

Вентиляция влияет на создание оптимального микроклимата в помещении. Нарушение циркуляции воздуха чревато образованием повышенной влажности, являющейся главной причиной развития плесени.

К тому же, застой воздушных масс способствует накоплению токсических веществ, оказывающих негативное влияние на здоровье человека.

Приточная система вентиляции является наиболее простым и экономичным решением проблемы, а смонтировать ее своими руками не составит большого труда.

Особенности систем естественного типа

Создание оптимальных условий для жизни и работы людей является достаточно сложным процессом, включающим в себя множество составляющих. Одной из них служит организация хорошей циркуляции воздуха в доме. При этом от правильности установки в наибольшей мере зависит функциональность вентиляционной системы.

Несоблюдение технологии монтажа или пренебрежение строительными нормами неминуемо приведет к ухудшению микроклимата. Согласно СНиП, создание хорошего микроклимата в жилом помещении возможно лишь при поступлении 3 куб.м. свежего воздуха в час на каждый квадратный метр площади.

Для производственных площадей этот показатель варьируется от количества работающих людей, площади помещения и должен быть не менее 20 м.куб/ч.

Аналогичная схема используется для создания воздухообмена в частных домах и общественных зданиях небольшой площади.

Свежий воздух поступает в помещение сквозь окна и двери, а выводится наружу через общий вентиляционный канал (в частных домах сквозь потолок и специальные продухи).

В погоне за повышением термоизоляционных свойств помещения многие стремятся заменить устаревшие деревянные окна и двери на новые пластиковые аналоги. Подобное действие приводит к нарушению циркуляции воздушных масс, которые не могут больше поступать в квартиру естественным путем.

В этом случае выручит приточный оконный или стеновой вентиляционный клапан. Это простое устройство, которое не требует подключения к электросети. Модельный ряд приточных клапанов велик: от самых обычных шумозащитных до автоматических. Последние, при достижении определенной влажности, автоматически закрываются.

Рекомендуется устанавливать клапан в стену на уровне форточки.

Пример клапана естественной приточной вентиляции

Правильно организованная приточная система вентиляция обеспечивает достаточное поступление свежего воздуха в помещение.

Для увеличения циркуляции воздушных масс на промышленных объектах подобная система вентилирования применяется крайне редко, поскольку не способна организовать качественный воздухообмен на большой площади.

Как правило, в аналогичных постройках используются иные схемы вентилирования такие, как механическая приточно-вытяжная или туннельная.

Функциональные части и ее назначение

Что такое приточная вентиляция? Принцип действия вентиляционной системы основан на использовании механических устройств, которые производят нагнетание воздушных масс. В результате повышения давления внутри помещения пропорционально возрастает скорость выведения использованного воздуха.

При этом для ускорения исходящего потока не предусмотрено никаких механических устройств, поскольку для его выведения наружу используются существующие вентиляционные каналы.

Простейшим примером подобной вентиляционной системы является установка нагнетающего вентилятора в форточку.

В процессе его работы постепенно увеличивается объем воздуха внутри помещения, а его излишки выводятся наружу через вытяжки, сообщающиеся с общим вентиляционным стояком.

Схема приточной системы с вентилятором

К сожалению, в подавляющем большинстве случаев, для организации полноценного воздухообмена в здании установки одного вентилятора недостаточно. Поэтому схема приточной вентиляции включает в себя, гораздо больше элементов и состоит из следующих конструктивных деталей:

• нагнетающий вентилятор;
• фильтры;
• калорифер или кондиционер;
• воздуховоды;
• шумопоглатители;
• защитные решетки.

Приточная камера имеет достаточно простую конструкцию и включает в себя лишь самые необходимые детали. Однако даже она при правильном расположении всех элементов способна обеспечить отличный воздухообмен внутри помещения.

Устройство приточной вентиляции может включать в себя дополнительные детали, увеличивающие производительность системы и повышающие уровень ее автоматизации. Речь идет о специальных датчиках и реле, контролирующих уровень поступления свежего воздуха, его температуру и скорость потока.

На основании полученных данных они активизируют либо отключают вентиляторы, установленные в помещении.

Поддержание оптимальной температуры и принцип рекуперации

К системам приточной вентиляции выдвигаются достаточно жесткие требования, регламентированные соответствующей технической документацией.

Одним из обязательных условий ее функционирования служит обеспечение помещения воздухом определенной температуры — 16-18 градусов. Именно эти значения обеспечивают нормальный воздухообмен, не нарушая температурного баланса или способствуя сдвигу точки росы.

Поэтому в течение холодного сезона воздушные массы должны подогреваться, а во время теплого периода охлаждаться.

Подогрев и охлаждение входящего потока осуществляется в приточной камере по принципу рекуперации, обеспечивающему не только увеличение температуры входящего потока, но и использующему температуру выводимого воздуха.

Попадая в камеру, свежий воздух сначала фильтруется, а затем поступает в калорифер и пропускается через кондиционер.

При достижении оптимальной температуры, он поступает непосредственно в здание через вентиляционный канал, на выходе из которого установлен вентилятор.

Приточная система с рекупераций тепла

Особенностью протяжной системы с рекуперацией является особая конструкция вытяжки, которая соединяется с приточной камерой. Благодаря этому, отработанные воздушные массы заново фильтруются и пропускаются через термостат. Однако на их подогрев или охлаждение нужно затрачивать гораздо меньше энергии, поскольку они не покидали помещение.

Приточная вентиляция с использованием принципа рекуперации позволяет не только добиться оптимального воздухообмена в помещении, но и сэкономить значительную часть материальных средств.

Особенности монтажа

Приточная вентиляция своими руками является еще одним вариантом экономии материальных средств, тем более что процесс ее монтажа не является особенно трудным.

Главной сложностью установки подобной системы является определение точного места расположения вводного канала и расчет мощностей электрических деталей.

При этом огромную роль в выборе точки монтажа играет планировка здания, а определяющим параметром для определения мощности служит ее площадь.

Вводный канал должен устанавливаться таким образом, чтобы:

• циркуляция воздушных потоков в помещении должна быть оптимальной;
• свежий воздух мог свободно проникать в каждую комнату;
• не появлялось сквозняков;
• неприятные запахи из санузла и тяжелый кухонный воздух сразу же выводился наружу.

Оптимальным местом для монтажа вводных каналов служат наиболее удаленные от вытяжного канала помещения. Подобное расположение дает возможность направить поток воздуха таким образом, чтобы он проходил через все жилые комнаты, коридор, прихожую и выводился через общий вентиляционный стояк.

Для частного сектора место вводного воздуховода определяется на основании расположения вытяжек и степени герметизации потолка. При необходимости может устанавливаться несколько вводных каналов, расположенных в разных точках помещения.

Подобная схема создания вентиляционной системы является оптимальным решением для старых построек, в которых сложно организовать полноценную систему рекуперации.

Монтаж приточного клапана

Для организации вентиляции в стене проделывается отверстие, в которое прокладывается воздуховод. С внешней стороны на него устанавливается приточная камера, а на выходе из вводного канала монтируется притяжной вентилятор.

Заключение

Механическая приточная система вентиляции является оптимальным вариантом для обеспечения хорошего воздухообмена в квартире, частном доме или общественном здании небольшой площади. Принцип ее работы заключается в искусственном ускорении циркуляции воздушных потоков при помощи вентиляторов.

Повышение давления внутри помещения способствует выведения отработанного воздуха через существующие вытяжки. При этом современные системы приточного вентилирования работают по принципу рекуперации, использующей температуру отработанных масс для нагрева свежего воздуха.

Источник: https://VentilyaciyaDom.ru/o-ventilyacii/pritochnaya.html