Izračun prezračevalnega sistema in njegovih posameznih elementov: površina, premeri cevi, parametri grelnikov in difuzorjev

Čeprav obstaja veliko programov za izračun prezračevanja, se številni parametri še vedno določajo na star način, s formulami. Izračun prezračevalne obremenitve, površine, moči in parametrov posameznih elementov se izvede po izdelavi diagrama in razdelitve opreme.

To je težka naloga, ki jo lahko opravijo le strokovnjaki. Če pa morate izračunati površino nekaterih prezračevalnih elementov ali prerez zračnih kanalov za majhno kočo, lahko to res storite sami.

Izračun izmenjave zraka

Če v prostoru ni strupenih emisij ali je njihova prostornina v sprejemljivih mejah, se izmenjava zraka ali prezračevalna obremenitev izračuna po formuli:

R=n * R1,

Tukaj R1 — potreba po zraku za enega zaposlenega, v kubičnih metrih na uro, n — število stalno zaposlenih v prostorih.

Če je prostornina prostora na zaposlenega več kot 40 kubičnih metrov in deluje naravno prezračevanje, izmenjave zraka ni treba izračunati.

Za gospodinjske, sanitarne in pomožne prostore se izračuni prezračevanja na podlagi nevarnosti izvedejo na podlagi odobrenih standardov za izmenjavo zraka:

• za upravne zgradbe (izpušni plini) - 1,5;
• dvorane (strežba) - 2;
• konferenčne sobe za do 100 ljudi z zmogljivostjo (za dovod in odvod) - 3;
• stranišča: dovod 5, odvod 4.

Za industrijske prostore, v katerih se nevarne snovi nenehno ali občasno sproščajo v zrak, se izračuni prezračevanja izvedejo na podlagi nevarnih snovi.

Izmenjava zraka z onesnaževalci (hlapi in plini) je določena s formulo:

Q=K\(k2-k1),

Tukaj TO - količino pare ali plina, ki se pojavi v zgradbi, v mg/h, k2 — vsebnost hlapov ali plinov v iztoku, običajno je vrednost enaka najvišji dovoljeni koncentraciji, k1 — vsebnost plina ali pare v dovodu.

Koncentracija škodljivih snovi v dovodu je dovoljena do 1/3 največje dovoljene koncentracije.

Za prostore s sproščanjem odvečne toplote se izmenjava zraka izračuna po formuli:

Q=Gkoča\c(tyx — tn),

Tukaj Gizb - presežek odvzete toplote se meri v W, z — specifična toplotna kapaciteta glede na maso, c=1 kJ, tyx - temperatura zraka, odvedenega iz prostora, tn — vstopna temperatura.

Izračun toplotne obremenitve

Izračun toplotne obremenitve prezračevanja se izvede po formuli:

Qv= Vn* k * str * Cp(tvn — tnro),

v formuli za izračun toplotne obremenitve prezračevanja Vн - zunanja prostornina stavbe v kubičnih metrih, k - stopnja izmenjave zraka, tvn — povprečna temperatura v stavbi, v stopinjah Celzija, tnro - temperatura zunanjega zraka, uporabljena pri izračunih ogrevanja, v stopinjah Celzija, r — gostota zraka, v kg/kubični meter, Sre — toplotna kapaciteta zraka, v kJ/kubični meter Celzija.

Če je temperatura zraka nižja tnro stopnja izmenjave zraka se zmanjša, stopnja porabe toplote pa se šteje za enako Qв, konstantna vrednost.

Če pri izračunu toplotne obremenitve za prezračevanje ni mogoče zmanjšati izmenjave zraka, se poraba toplote izračuna glede na temperaturo ogrevanja.

Poraba toplote za prezračevanje

Specifična letna poraba toplote za prezračevanje se izračuna na naslednji način:

Q=[Qo - (Qb + Qs) * n * E] * b * (1-E),

v formuli za izračun porabe toplote za prezračevanje Qo - skupne toplotne izgube stavbe v kurilni sezoni, Qb - vhodi toplote za gospodinjstvo, Qs - vnos toplote od zunaj (sonce), n — koeficient toplotne vztrajnosti sten in stropov, E — redukcijski faktor. Za individualne sisteme ogrevanja 0,15, za centralno 0,1, b — koeficient toplotne izgube:

• 1,11 — za stolpne zgradbe;
• 1,13 — za večdelne in večvhodne zgradbe;
• 1,07 - za objekte s toplim podstrešjem in kletmi.

Izračun premera kanala

Premeri in prečni prerezi prezračevalnih kanalov se izračunajo po sestavi splošne sheme sistema. Pri izračunu premerov prezračevalnih kanalov se upoštevajo naslednji kazalniki:

• Količina zraka (dovodni ali odvodni zrak), ki mora preiti skozi cev v določenem časovnem obdobju, kubičnih metrov na uro;
• Hitrost zraka. Če je pri izračunu prezračevalnih cevi pretok podcenjen, bodo nameščeni zračni kanali s prevelikim prerezom, kar bo povzročilo dodatne stroške. Prevelika hitrost vodi do vibracij, povečanega aerodinamičnega hrupa in povečane moči opreme. Hitrost gibanja na pritoku je 1,5 - 8 m/s, različna glede na območje;
• Material prezračevalne cevi. Pri izračunu premera ta indikator vpliva na odpornost stene. Na primer, črno jeklo z grobimi stenami ima največjo odpornost. Zato bo treba izračunani premer prezračevalnega kanala nekoliko povečati v primerjavi s standardi za plastiko ali nerjavno jeklo.

Tabela 1. Optimalna hitrost pretoka zraka v prezračevalnih ceveh.

Ko je prepustnost bodočih zračnih kanalov znana, lahko izračunamo presek prezračevalnega kanala:

S=R\3600v,

Tukaj v — hitrost pretoka zraka, v m/s, R — poraba zraka, kubičnih metrov/h.

Število 3600 je časovni koeficient.

Če poznate površino prečnega prereza, lahko izračunate premer okroglega prezračevalnega kanala:

Tukaj: D — premer prezračevalne cevi, m.

Če je treba izračunati premer pravokotne prezračevalne cevi, se njeni parametri izberejo glede na pridobljeno površino prečnega prereza okrogle cevi.

Izračun površine prezračevalnih elementov

Izračun prezračevalne površine je potreben, kadar so elementi izdelani iz pločevine in je potrebno določiti količino in ceno materiala.

Območje prezračevanja se izračuna z uporabo elektronskih kalkulatorjev ali posebnih programov, veliko jih je mogoče najti na internetu.

Zagotovili bomo nekaj tabelarnih vrednosti najbolj priljubljenih prezračevalnih elementov.

Tabela 2. Območje ravnih zračnih kanalov krožnega prereza.

Vrednost površine v kvadratnih metrih. na presečišču vodoravnih in navpičnih šivov.

Tabela 3. Izračun površine zavojev in pol zavojev krožnega prečnega prereza.

Izračun difuzorjev in rešetk

Difuzorji se uporabljajo za dovod ali odvod zraka iz prostora. Od pravilnega izračuna števila in lokacije prezračevalnih difuzorjev je odvisna čistoča in temperatura zraka v vsakem kotičku prostora. Če namestite več difuzorjev, se bo tlak v sistemu povečal in hitrost zmanjšala.

Število prezračevalnih difuzorjev se izračuna na naslednji način:

n=R\(2820 * v *D*D),

Tukaj R — pretok, v kubičnih metrih na uro, v — hitrost zraka, m/s, D — premer enega difuzorja v metrih.

Število prezračevalnih rešetk se lahko izračuna po formuli:

n=R\(3600 * v * S),

Tukaj R — pretok zraka v kubičnih metrih na uro, v — hitrost zraka v sistemu, m/s, S — površina prečnega prereza ene rešetke, m²

Izračun grelnika kanala

Izračun električnega prezračevalnega grelnika se izvede na naslednji način:

p=v * 0,36 * ∆T

Tukaj v — prostornina zraka, ki prehaja skozi grelnik v kubičnih metrih na uro, ∆T - razlika med temperaturo zraka zunaj in v notranjosti, ki jo mora zagotavljati grelec.

Ta indikator se giblje med 10 - 20, natančno številko določi stranka.

Izračun grelnika za prezračevanje se začne z izračunom površine čelnega prereza:

Af=R * str\3600 * Vp,

Tukaj R — prostornina vstopnega pretoka, kubičnih metrov na uro, str — gostota atmosferskega zraka, kg\cub.m, Vp — masna hitrost zraka na območju.

Velikost preseka je potrebna za določitev dimenzij prezračevalnega grelnika. Če se po izračunih izkaže, da je površina preseka prevelika, je treba razmisliti o možnosti kaskade toplotnih izmenjevalcev s skupno izračunano površino.

Indikator masne hitrosti se določi skozi čelno območje izmenjevalnikov toplote:

Vp=R * str\3600 * Af.dejstvo

Za nadaljnji izračun prezračevalnega grelnika določimo količino toplote, potrebno za ogrevanje zračnega toka:

Q=0,278 * W * c (Tp-Ty),

Tukaj W — poraba toplega zraka, kg/uro, Tp — temperatura dovodnega zraka, stopinje Celzija, to — zunanja temperatura zraka, stopinje Celzija, c — specifična toplotna kapaciteta zraka, konstantna vrednost 1,005.

Ker so ventilatorji v dovodnih sistemih nameščeni pred toplotnim izmenjevalnikom, izračunamo pretok toplega zraka na naslednji način:

W=R*p

Pri izračunu prezračevalnega grelnika je treba določiti ogrevalno površino:

Apn=1,2Q\k(Ts.t-Ts.v),

Tukaj k — koeficient toplotne prehodnosti grelnika, Ts.t — povprečna temperatura hladilne tekočine v stopinjah Celzija, Ts.v — povprečna vstopna temperatura, 1,2 — hladilni koeficient.

Izračun izpodrivnega prezračevanja

Pri izpodrivnem prezračevanju se izračunani navzgor usmerjeni zračni tokovi vgradijo v prostor na mestih povečanega nastajanja toplote. Od spodaj dovaja hladen, čist zrak, ki se postopoma dviga in odvaja navzven v zgornji del prostora skupaj z odvečno toploto ali vlago.

Če je pravilno izračunano, je iztisno prezračevanje veliko bolj učinkovito kot mešano v naslednjih vrstah prostorov:

• dvorane za obiskovalce v gostinskih obratih;
• konferenčne sobe;
• vse dvorane z visokimi stropi;
• študentsko občinstvo.

Izračunano prezračevanje je manj učinkovito, če:

• stropi pod 2 m 30 cm;
• glavna težava prostora je povečana proizvodnja toplote;
• v prostorih z nizkimi stropi je potrebno znižati temperaturo;
• v dvorani so močne zračne turbulence;
• temperatura nevarnosti nižja od temperature zraka v prostoru.

Iztisno prezračevanje je izračunano glede na to, da je toplotna obremenitev prostora 65 - 70 W/m², s pretokom do 50 litrov na kubični meter zraka na uro. Pri večjih toplotnih obremenitvah in nižjih pretokih je potrebno organizirati mešalni sistem v kombinaciji s hlajenjem od zgoraj.

Videoposnetek vam bo povedal o kompaktni prezračevalni enoti, ki deluje na principu premikanja: