Příklad výpočtu tlaku ve ventilační síti. Výpočet odporu ve ventilačních systémech. Síťové prvky a lokální odpory
- Výkon systému obsluhujícího až 4 místnosti.
- Rozměry vzduchovodů a mřížek rozvodu vzduchu.
- Odpor vzduchového vedení.
- Výkon ohřívače a odhadované náklady na elektřinu (při použití elektrického ohřívače).
Pokud potřebujete vybrat model se zvlhčováním, chlazením nebo rekuperací, použijte kalkulačku na webu Breezart.
Příklad výpočtu větrání pomocí kalkulačky
V tomto příkladu si ukážeme, jak počítat přívodní ventilace za 3 pokojový byt ve kterém žije tříčlenná rodina (dva dospělí a dítě). Přes den k nim občas zavítají příbuzní, takže v obýváku může dlouho zůstat až 5 lidí. Výška stropu bytu je 2,8 metru. Možnosti pokoje:
Nastavíme sazby spotřeby pro ložnici a školku v souladu s doporučeními SNiP - 60 m³ / h na osobu. Pro obývací pokoj se omezíme na 30 m³ / h, protože velký počet v této místnosti není mnoho lidí. Podle SNiP je takový proud vzduchu přijatelný pro místnosti s přirozeným větráním (pro větrání můžete otevřít okno). Pokud bychom také pro obývací pokoj nastavili průtok vzduchu 60 m³/h na osobu, pak by požadovaný výkon pro tento pokoj byl 300 m³/h. Náklady na elektřinu na ohřev tohoto množství vzduchu by byly velmi vysoké, proto jsme udělali kompromis mezi komfortem a hospodárností. Pro výpočet výměny vzduchu násobkem pro všechny místnosti zvolíme komfortní dvojitou výměnu vzduchu.
Hlavní vzduchotechnické potrubí bude obdélníkové tuhé, odbočky pružné a zvukotěsné (tato kombinace typů potrubí není nejběžnější, ale zvolili jsme ji pro demonstrační účely). Pro dodatečné čištění přiváděného vzduchu bude osazen uhlíkově-prachový jemný filtr třídy EU5 (vypočítáme odpor sítě se znečištěnými filtry). Rychlosti vzduchu v potrubí a přípustná úroveň hlučnost na roštech necháme rovnou doporučeným hodnotám, které jsou standardně nastaveny.
Začněme výpočet sestavením schématu rozvodné sítě vzduchu. Toto schéma nám umožní určit délku potrubí a počet závitů, které mohou být v horizontální i vertikální rovině (musíme počítat všechny závity v pravém úhlu). Takže naše schéma je:
Odpor vzduchotechnické rozvodné sítě se rovná odporu nejdelšího úseku. Tento úsek lze rozdělit na dvě části: hlavní potrubí a nejdelší odbočku. Pokud máte dvě pobočky stejnou délku, pak musíte určit, který z nich má větší odpor. K tomu můžeme předpokládat, že odpor jedné otáčky se rovná odporu 2,5 metru potrubí, pak větev s maximální hodnotou (2,5 * počet závitů + délka potrubí) bude mít největší odpor. Aby bylo možné nastavit, je nutné vybrat z trasy dvě části jiný typ potrubí a různé rychlosti vzduchu pro hlavní sekci a větve.
V našem systému jsou na všech větvích instalovány vyvažovací škrticí ventily, které umožňují upravit průtok vzduchu v každé místnosti v souladu s projektem. Jejich odpor (otevřený) je již zohledněn, protože jde o standardní prvek ventilační systém.
Délka hlavního vzduchovodu (od mřížky nasávání vzduchu k odbočce do místnosti č. 1) je 15 metrů, v tomto úseku jsou 4 pravoúhlé závity. Délku napájecí jednotky a vzduchového filtru lze ignorovat (jejich odpor bude zohledněn samostatně) a odpor tlumiče hluku lze vzít jako odpor vzduchového potrubí stejné délky, tedy jednoduše uvažovat součástí hlavního vzduchového potrubí. Nejdelší odbočka je dlouhá 7 metrů a má 3 pravoúhlé ohyby (jeden na odbočce, jeden na potrubí a jeden na adaptéru). Tím jsme nastavili všechna potřebná počáteční data a nyní můžeme přistoupit k výpočtům (screenshot). Výsledky výpočtu jsou shrnuty v tabulkách:
Výsledky výpočtu pro místnostiVýsledky výpočtu obecných parametrů
| Typ ventilačního systému | Prostý | VAV |
| Výkon | 365 m³/h | 243 m³/h |
| Průřezová plocha hlavního vzduchového potrubí | 253 cm² | 169 cm² |
| Doporučené rozměry hlavního potrubí | 160 x 160 mm Rozměr 90 x 315 mm 125 x 250 mm |
125 x 140 mm 90 x 200 mm 140 x 140 mm |
| Odpor vzduchové sítě | 219 Pa | 228 Pa |
| Výkon ohřívače | 5,40 kW | 3,59 kW |
| Doporučeno Napájecí jednotka | Breezart 550 Lux (v konfiguraci 550 m³/h) |
Breezart 550 Lux (VAV) |
| Maximální výkon doporučený PU |
438 m³/h | 433 m³/h |
| Elektrická energie ohřívač PU | 4,8 kW | 4,8 kW |
| Průměrné měsíční náklady na elektřinu | 2698 rublů | 1619 rublů |
Výpočet sítě vzduchovodů
- Pro každou místnost (pododdíl 1.2) se vypočítá výkon, určí se průřez potrubí a vybere se vhodné potrubí standardního průměru. Dle katalogu Arktos jsou určeny rozměry rozvodných sítí s danou hladinou hluku (používány jsou údaje pro řady AMN, ADN, AMR, ADR). Můžete použít jiné mřížky se stejnými rozměry – v tomto případě může dojít k mírné změně úrovně hluku a odporu sítě. V našem případě se mřížky pro všechny místnosti ukázaly být stejné, protože při hlučnosti 25 dB(A) je povolený průtok vzduchu přes ně 180 m³/h (menší mřížky v těchto řadách nejsou).
- Součet průtoků vzduchu pro všechny tři místnosti nám udává celkový výkon systému (pododdíl 1.3). Při použití systému VAV bude výkon systému o třetinu nižší díky samostatnému nastavení proudění vzduchu v každé místnosti. Dále se vypočítá průřez hlavního potrubí (v pravém sloupci - pro VAV systémy) a jsou vybrány vhodné obdélníkové vzduchové kanály (obvykle je uvedeno několik možností s různými poměry stran). Na konci úseku je vypočítán odpor sítě vzduchovodů, který se ukázal jako velmi velký - je to způsobeno použitím jemného filtru ve ventilačním systému, který má vysoký odpor.
- Obdrželi jsme všechny potřebné údaje pro dokončení rozvodné sítě vzduchu, s výjimkou velikosti hlavního vzduchovodu mezi větvemi 1 a 3 (tento parametr není v kalkulačce počítán, protože konfigurace sítě není předem známa) . Plochu průřezu této sekce však lze snadno vypočítat ručně: od plochy průřezu hlavního vzduchového potrubí je třeba odečíst plochu průřezu větve č. 3. Po získání plochy průřezu potrubí lze jeho velikost určit.
Výpočet výkonu ohřívače a výběr vzduchotechnické jednotky
Doporučený model Breezart 550 Lux má programovatelné parametry (kapacitu a výkon ohřívače), proto je v závorkách uveden výkon, který je nutné zvolit při nastavování dálkového ovládání. Je vidět, že maximální možný výkon ohřívače tohoto odpalovacího zařízení je o 11% nižší než vypočtená hodnota. Nedostatek energie se projeví až při venkovních teplotách pod -22 °C, a to se nestává často. V takových případech se vzduchotechnická jednotka automaticky přepne na nižší otáčky, aby udržela nastavenou výstupní teplotu (funkce Komfort).
Ve výsledcích výpočtu je kromě požadovaného výkonu ventilačního systému uveden maximální výkon PU při daném odporu sítě. Pokud se ukáže, že tento výkon je znatelně vyšší než požadovaná hodnota, můžete využít možnosti programového omezení maximálního výkonu, která je dostupná pro všechny větrací jednotky Breezart. U systému VAV je maximální výkon indikován pro informaci, protože jeho výkon se upravuje automaticky během provozu systému.
Kalkulace nákladů na provoz
Tato část vypočítává náklady na elektřinu použitou k ohřevu vzduchu chladné období roku. Náklady na systém VAV závisí na jeho konfiguraci a režimu provozu, takže se předpokládá, že se rovnají průměrné hodnotě: 60 % nákladů na konvenční ventilační systém. V našem případě můžete ušetřit peníze snížením spotřeby vzduchu v noci v obývacím pokoji a přes den v ložnici.
|
|
|
|
Při vysokých relativních průtokech ve větvi se však CMR velmi prudce mění, proto se v této oblasti uvažované tabulky ručně interpolují obtížně a se značnou chybou. Navíc v případě použití tabulek MS Excel je opět žádoucí mít vzorce pro přímý výpočet CMR prostřednictvím poměru nákladů a úseků. Zároveň by takové vzorce měly být na jedné straně poměrně jednoduché a vhodné pro hromadné navrhování a použití ve vzdělávacím procesu, ale zároveň by neměly dávat chybu, která přesahuje obvyklou přesnost technických výpočtů. Dříve podobný problém řešil autor ve vztahu k odporům vyskytujícím se v systémech ohřevu vody. Zamysleme se nyní nad touto otázkou mechanické systémy V a KV. Níže jsou uvedeny výsledky aproximace dat pro sjednocená odpaliště (pobočkové uzly) na průchod. Obecná forma závislostí byla zvolena na základě fyzikálních úvah s přihlédnutím k pohodlnosti použití získaných výrazů při zajištění přijatelné odchylky od tabulkových dat:
❏ pro vstupní T-kusy s Loʹ ≤ 0,7 a fnʹ ≥ 0,5: a s Loʹ ≤ 0,4 lze použít zjednodušený vzorec:
❏ pro výfuková odpaliště: 
Je snadné vidět, že relativní plocha průchodu fnʹ během vstřikování, respektive větvení foʹ během sání ovlivňuje CMR stejným způsobem, totiž se zvýšením fnʹ nebo foʹ se odpor sníží a číselný koeficient pro uvedené parametry ve všech výše uvedených vzorcích jsou stejné, konkrétně (-0,25). Navíc, jak pro přívodní, tak pro výfukové T-kusy, když se změní proud vzduchu ve větvi, relativní minimum CMR nastane na stejné úrovni Loʹ = 0,2. Tyto okolnosti naznačují, že získané výrazy i přes svou jednoduchost dostatečně odrážejí obecné fyzikální zákony, které jsou základem vlivu studovaných parametrů na tlakové ztráty v T-kusech jakéhokoli typu. Zejména větší fnʹ nebo foʹ, tzn. čím blíže jsou k jednotě, tím méně se mění struktura proudění během průchodu odporu, a tedy tím menší je CMR. U hodnoty Loʹ je závislost složitější, ale i zde bude společná pro oba způsoby pohybu vzduchu.
Představa o stupni korespondence mezi nalezenými poměry a počátečními hodnotami CMR je uvedena na obr. 1, který ukazuje výsledky zpracování tabulky 22.37 pro unifikované T-kusy KMS (větvené uzly) pro kruhový a obdélníkový průchod při vstřikování. Přibližně stejný obrázek získáme pro aproximaci tabulky. 22,38 za použití vzorce (3). Všimněte si, že i když v druhém případě mluvímeÓ kulatý úsek, je snadné se ujistit, že výraz (3) docela úspěšně popisuje data v tabulce. 22.39, již souvisí s pravoúhlými uzly. 
Chyba vzorců pro CMR je převážně 5-10 % (maximálně 15 %). Poněkud vyšší odchylky lze u sacích T-kusů udávat výrazem (3), ale i zde lze vzhledem ke složitosti změny odporu v takových prvcích považovat za vyhovující. V každém případě se zde velmi dobře odráží povaha závislosti CMR na faktorech, které ji ovlivňují. V tomto případě získané poměry nevyžadují žádná další počáteční data, kromě těch, která jsou již k dispozici v tabulce aerodynamického výpočtu. Musí totiž výslovně uvádět jak rychlosti proudění vzduchu, tak i průřezy v aktuálním a sousedním úseku, které jsou zahrnuty v uvedených vzorcích. To zejména zjednodušuje výpočty při použití tabulek MS Excel.
Zároveň jsou vzorce uvedené v tomto příspěvku velmi jednoduché, názorné a snadno dostupné inženýrské výpočty, zejména v MS Excel, a také v procesu učení. Jejich použití umožňuje opustit interpolaci tabulek při zachování přesnosti požadované pro inženýrské výpočty a přímo vypočítat Trička KMS na průchod v široké škále poměrů průřezů a průtoků vzduchu v kmeni a větvích. To je zcela dostačující pro návrh V a VF systémů ve většině obytných a veřejných budov.
1. A.D. Altshul, L.S. Životovský, L.P. Ivanov. Hydraulika a aerodynamika. — M.: Stroyizdat, 1987.
2. Příručka pro návrháře. Vnitřní sanitární zařízení. Část 3. Větrání a klimatizace. Rezervovat. 2 / Ed. N.N. Pavlov a Yu.I. Schiller. — M.: Stroyizdat, 1992.
3. O.D. Samarin. K výpočtu tlakových ztrát v prvcích soustav vodního vytápění // Journal of S.O.K., No. 2/2007.
Základem pro návrh jakéhokoli inženýrské sítě je výpočet. Pro správné navržení sítě potrubí přívodu nebo odvodu vzduchu je nutné znát parametry proudění vzduchu. Zejména je nutné vypočítat průtok a tlakovou ztrátu v kanálu pro správný výběr výkon ventilátoru.
V tomto výpočtu hraje důležitou roli takový parametr, jako je dynamický tlak na stěny potrubí.
Chování média uvnitř vzduchového potrubí
O tomto průtoku informuje ventilátor, který vytváří proudění vzduchu v přívodním nebo výfukovém potrubí potenciální energie. V procesu pohybu v omezeném prostoru potrubí se potenciální energie vzduchu částečně přeměňuje na energii kinetickou. Tento proces nastává v důsledku působení proudění na stěny kanálu a nazývá se dynamický tlak.
Kromě něj existuje i statický tlak, to je působení molekul vzduchu na sebe v proudu, odráží jeho potenciální energii. Kinetická energie proudění se odráží v ukazateli dynamického nárazu, proto je tento parametr zahrnut do výpočtů.
Při konstantním průtoku vzduchu je součet těchto dvou parametrů konstantní a nazývá se plný tlak. Může být vyjádřen v absolutních i relativních jednotkách. Referenčním bodem pro absolutní tlak je úplné vakuum, zatímco relativní tlak je považován za atmosférický, to znamená, že rozdíl mezi nimi je 1 atm. Zpravidla se při výpočtu všech potrubí používá hodnota relativního (nadměrného) dopadu.
Zpět na index
Fyzikální význam parametru
Uvažujeme-li přímé úseky vzduchovodů, jejichž úseky se při konstantním průtoku vzduchu zmenšují, pak bude pozorováno zvýšení průtoku. V tomto případě se dynamický tlak ve vzduchových kanálech zvýší a statický tlak se sníží, velikost celkového nárazu zůstane nezměněna. V souladu s tím, aby tok prošel takovým zúžením (matouš), mělo by mu být zpočátku poskytnuto požadované množství energie, jinak se může průtok snížit, což je nepřijatelné. Výpočtem velikosti dynamického dopadu můžete zjistit počet ztrát v tomto matoucím zařízení a zvolit správný výkon ventilační jednotka.
Opačný proces nastane v případě zvětšení průřezu kanálu při konstantním průtoku (difuzor). Rychlost a dynamický dopad začnou klesat, kinetická energie proudění se změní na potenciální. Pokud je tlak vyvíjený ventilátorem příliš vysoký, může se zvýšit průtok v oblasti a v celém systému.
V závislosti na složitosti schématu mají ventilační systémy mnoho závitů, T-kusů, zúžení, ventilů a dalších prvků nazývaných místní odpory. Dynamický efekt v těchto prvcích se zvyšuje v závislosti na úhlu náběhu proudu na vnitřní stěna potrubí. Některé části systémů způsobují výrazné zvýšení tohoto parametru, například požární klapky, ve kterých je v cestě proudění instalována jedna nebo více klapek. Vzniká tak zvýšený odpor proudění v oblasti, který je nutné zohlednit při výpočtu. Proto ve všech výše uvedených případech potřebujete znát hodnotu dynamického tlaku v kanálu.
Zpět na index
Výpočty parametrů podle vzorců
Na přímém úseku se rychlost pohybu vzduchu v potrubí nemění a velikost dynamického nárazu zůstává konstantní. Ten se vypočítá podle vzorce:
Rd = v2y/2g
V tomto vzorci:
- Pd je dynamický tlak v kgf/m2;
- V je rychlost vzduchu v m/s;
- γ je měrná hmotnost vzduchu v této oblasti, kg/m3;
- g je gravitační zrychlení, které se rovná 9,81 m/s2.
Hodnotu dynamického tlaku můžete získat v jiných jednotkách, v pascalech. Na to existuje jiná verze tohoto vzorce:
Pd = ρ(v2 / 2)
Zde ρ je hustota vzduchu, kg/m3. Protože ve ventilačních systémech nejsou podmínky pro stlačování vzduchu do takové míry, aby se jeho hustota měnila, předpokládá se konstantní - 1,2 kg / m3.
Dále je nutné zvážit, jak se velikost dynamického působení podílí na výpočtu kanálů. Smyslem tohoto výpočtu je zjištění ztrát v celé dodávce resp odsávací ventilace pro volbu tlaku ventilátoru, jeho konstrukce a výkonu motoru. Výpočet ztrát probíhá ve dvou fázích: nejprve se určí ztráty třením o stěny kanálu, poté se vypočítá pokles výkonu proudění vzduchu v místních odporech. Parametr dynamického tlaku je součástí výpočtu v obou fázích.
Třecí odpor na 1 m kulatého kanálu se vypočítá podle vzorce:
R = (λ / d) Rd, kde:
- Pd je dynamický tlak v kgf/m2 nebo Pa;
- λ je koeficient třecího odporu;
- d je průměr potrubí v metrech.
Ztráty třením se stanovují samostatně pro každý úsek s různými průměry a průtoky. Výsledná hodnota R se vynásobí celkovou délkou kanálů vypočteného průměru, sečtou se ztráty na lokálních odporech a dostaneme obecný význam pro celý systém:
HB = ∑(Rl + Z)
Zde jsou možnosti:
- HB (kgf/m2) - celkové ztráty ve ventilačním systému.
- R je ztráta třením na 1 m kruhového kanálu.
- l (m) je délka úseku.
- Z (kgf / m2) - ztráty v místních odporech (ohyby, kříže, ventily atd.).
Zpět na index
Stanovení parametrů lokálních odporů ventilačního systému
Na stanovení parametru Z se podílí i velikost dynamického nárazu. Rozdíl oproti přímému úseku je v tom, že v různých prvcích systému proudění mění svůj směr, větví se, sbíhá se. V tomto případě médium neinteraguje s vnitřními stěnami kanálu tangenciálně, ale pod různými úhly. Aby se to vzalo v úvahu, může být do výpočtového vzorce zavedena goniometrická funkce, ale existuje mnoho potíží. Například při projíždění jednoduchého 90⁰ zatáčky se vzduch otáčí a tlačí na vnitřní stěnu nejméně ve třech různých úhlech (v závislosti na provedení zatáčky). V potrubním systému je spousta složitějších prvků, jak v nich vypočítat ztráty? Existuje na to vzorec:
- Z = ∑ξ Rd.
Pro zjednodušení procesu výpočtu byl do vzorce zaveden bezrozměrný koeficient místního odporu. Pro každý prvek ventilačního systému je to jiné a je to referenční hodnota. Hodnoty koeficientů byly získány výpočtem nebo empiricky. Mnoho výrobních závodů, které vyrábějí ventilační zařízení, provádí své vlastní aerodynamické studie a výpočty produktů. Jejich výsledky včetně součinitele místní odolnosti prvku (například požární klapky) jsou zaneseny do pasportu výrobku nebo umístěny do technické dokumentace na jejich webových stránkách.
Pro zjednodušení procesu výpočtu ztrát vzduchotechnického potrubí jsou také všechny hodnoty dynamického vlivu pro různé rychlosti vypočteny a shrnuty do tabulek, ze kterých je lze jednoduše vybrat a vložit do vzorců. Tabulka 1 uvádí některé hodnoty pro nejčastěji používané rychlosti vzduchu ve vzduchovodech.
Schéma přívodního ventilačního systému je znázorněno na obrázku 23. a zahrnuje následující hlavní prvky: 1 - přívody vzduchu pro přívod venkovního vzduchu; 2- ventilátor se zařízeními pro čištění 3, chlazení 4, sušení, zvlhčování a ohřev 5 venkovního vzduchu; 6 vzduchotechnický systém, kterým je přiváděný vzduch z ventilátoru směrován do prostor.
1 - přívody vzduchu, 2 - ventilátor se zařízeními pro čištění 3, chlazení 4, odvlhčování, zvlhčování a ohřev 5 venkovního vzduchu, 6 - vzduchovody
Obrázek 23. Schéma napájecí ventilační jednotky
Aerodynamický výpočet vzduchovodů je redukován na dimenzování průřez potrubí a výpočtu tlakových ztrát v síti.
Prvotní data pro jeho implementaci jsou:
hodnoty průtoku vzduchu v každé sekci V (m 3 / hod); délka sekce Li (m); mezní hodnoty rychlosti pohybu vzduchu v úsecích w i (m/s); stejně jako hodnoty lokálních součinitelů odporu Z i .
Výpočet průřezů jednotlivých sekcí vzduchovodů (fк) při zvolené rychlosti vzduchu a určitém průtoku se provádí podle vzorce:
kde V je průtok vzduchu procházejícího uvažovaným úsekem, m 3 / h;
ω - rychlost vzduchu ve stejném úseku, m/s.
Při výpočtu výstupních vzduchovodů se rychlost vzduchu v nich bere v rozsahu od 6 do 12 m/s. Rychlost vzduchu na výstupu z roštů u vozů s chladicími jednotkami by neměla překročit 0,25 m/s. Při absenci chlazení by rychlost výstupu vzduchu z ventilační mřížky měla být 0,3-0,6 m/s v zimě a 1,2-1,5 m/s v létě.
Při výpočtu hydraulických ztrát ve vzduchových kanálech je třeba vzít v úvahu, že ventilátor během svého provozu plní dva úkoly:
Převádí vzduch ze stavu klidu do stavu pohybu s určitou rychlostí w;
Překonává třecí odpor, který vzniká v potrubí, když se vzduch pohybuje rychlostí w.
Schéma přívodní ventilační jednotky a tlakový diagram ve vzduchovodech je na obrázku 24. Pro pohyb vzduchu po přímé části výstupního vzduchovodu rychlostí w 2 musí ventilátor zajistit celkový tlak (N p) , což je součet dynamického (rychlosti) a statického tlaku H st.
, (2.3)
Dynamický tlak je způsoben přítomností pohybující se hmoty vzduchu s rychlostí w 2 a je určeno z výrazu:
kde - hustota vzduchu kg / m 3;
v - rychlost vzduchu v potrubí, m/s;
g - tíhové zrychlení m/s 2.
Statický tlak je nutný k překonání odporu proti pohybu proudění vzduchu po délce potrubí (), jakož i k překonání lokálního odporu (Z 2).
, (2.5)
kde R je tlaková ztráta na jednotku délky potrubí;
L je délka potrubí, m.
Celková tlaková ztráta Hp v sacím a výtlačném potrubí je:
, (2.6)
kde Rv a Rn jsou ztráty třením na 1 běžný metr délky sacího a výtlačného potrubí, mm. voda. Umění.;
l B a l H - délka sacího a výtlačného potrubí, m;
Zin a Zn - tlakové ztráty v místních odporech sacího a výtlačného potrubí, mm. voda. Umění.
Tlaková ztráta na jednotku délky kruhového potrubí je určena vzorcem:
, (2.7)
kde λ je součinitel odporu proti tření vzduchu o stěny;
d - průměr potrubí, m.
U pravoúhlých vzduchových kanálů se stranami a a b bude tlaková ztráta na jednotku délky:
, (2.8)
Hodnota součinitele třecího odporu λ závisí na způsobu pohybu vzduchu, charakterizovaném Reynoldsovým číslem, a na stavu vnitřních povrchů vzduchovodu. Reynoldsovo číslo, jak známo, je určeno z výrazu.
Odpor vůči průchodu vzduchu ve ventilačním systému je dán především rychlostí pohybu vzduchu v tomto systému. S rostoucí rychlostí roste i odpor. Tento jev se nazývá tlaková ztráta. Statický tlak vytvářený ventilátorem způsobuje pohyb vzduchu ve ventilačním systému, který má určitý odpor. Čím vyšší je odpor takového systému, tím nižší je průtok vzduchu pohybovaný ventilátorem. Výpočet ztrát třením pro vzduch ve vzduchovodech, jakož i odpor síťových zařízení (filtr, tlumič, ohřívač, ventil atd.) lze provést pomocí příslušných tabulek a schémat uvedených v katalogu. Celkový pokles tlaku lze vypočítat sečtením hodnot odporu všech prvků ventilačního systému.
Určení rychlosti pohybu vzduchu v potrubí:
V= L / 3600*F (m/s)
Kde L– spotřeba vzduchu, m3/h; F je plocha průřezu kanálu, m2.
Ztrátu tlaku v potrubním systému lze snížit zvětšením průřezu potrubí, aby se zajistila relativně rovnoměrná rychlost vzduchu v celém systému. Na obrázku vidíme, jak je možné dosáhnout relativně rovnoměrné rychlosti vzduchu v potrubní síti s minimální tlakovou ztrátou.
V systémech s velkou délkou vzduchovodů a velkým počtem ventilačních mřížek je vhodné umístit ventilátor doprostřed ventilačního systému. Toto řešení má několik výhod. Na jedné straně se sníží tlakové ztráty a na druhé straně lze použít menší potrubí.
Příklad výpočtu ventilačního systému:
Výpočet musí začít náčrtem systému s uvedením umístění vzduchových kanálů, větracích mřížek, ventilátorů a také délky vzduchových kanálů mezi T-kusy a poté určit průtok vzduchu v každé části sítě.
Zjistíme tlakovou ztrátu pro sekce 1-6, pomocí grafu tlakové ztráty v kulatém potrubí určíme požadované průměry potrubí a tlakovou ztrátu v nich za předpokladu, že je nutné zajistit přijatelnou rychlost vzduchu.
Zápletka 1: průtok vzduchu bude 220 m3/h. Průměr vzduchovodu bereme rovný 200 mm, rychlost je 1,95 m/s, tlaková ztráta bude 0,2 Pa/m x 15 m = 3 Pa (viz diagram pro stanovení tlakových ztrát ve vzduchovodech).
Zápletka 2: zopakujme stejné výpočty, nezapomeňme, že průtok vzduchu touto sekcí bude již 220+350=570 m3/h. Průměr potrubí bereme rovný 250 mm, rychlost je 3,23 m/s. Tlaková ztráta bude 0,9 Pa / m x 20 m = 18 Pa.
Zápletka 3: průtok vzduchu touto sekcí bude 1070 m3/h. Průměr potrubí bereme rovný 315 mm, rychlost je 3,82 m/s. Tlaková ztráta bude 1,1 Pa / m x 20 \u003d 22 Pa.
Zápletka 4: průtok vzduchu touto sekcí bude 1570 m3/h. Průměr potrubí bereme rovný 315 mm, rychlost je 5,6 m/s. Tlaková ztráta bude 2,3 Pa x 20 = 46 Pa.
Zápletka 5: průtok vzduchu touto sekcí bude 1570 m3/h. Průměr potrubí bereme rovný 315 mm, rychlost je 5,6 m/s. Tlaková ztráta bude 2,3 Pa / m x 1 \u003d 2,3 Pa.
Zápletka 6: průtok vzduchu touto sekcí bude 1570 m3/h. Průměr potrubí bereme rovný 315 mm, rychlost je 5,6 m/s. Tlaková ztráta bude 2,3 Pa x 10 = 23 Pa. Celková tlaková ztráta ve vzduchovodech bude 114,3 Pa.
Po dokončení výpočtu posledního úseku je nutné určit tlakové ztráty v síťových prvcích: v tlumiči СР 315/900 (16 Pa) a v zpětný ventil KOM 315 (22 Pa). Dále určíme tlakovou ztrátu ve vývodech do mřížek (odpor 4 vývodů bude celkem 8 Pa).
Stanovení tlakových ztrát v ohybech potrubí
Graf umožňuje určit tlakovou ztrátu na výstupu na základě úhlu ohybu, průměru a průtoku vzduchu.
Příklad. Stanovme tlakovou ztrátu pro 90° vývod o průměru 250 mm při průtoku vzduchu 500 m3/h. K tomu najdeme průsečík svislice odpovídající našemu proudění vzduchu se šikmou čarou charakterizující průměr 250 mm a na svislici vlevo pro 90° výstup najdeme tlakovou ztrátu, která je 2Pa. .
K instalaci přijímáme stropní vyústky řady PF, jejichž odpor bude dle harmonogramu 26 Pa.
Stanovení tlakových ztrát na ohybech vzduchovodů.
