Как рассчитываются параметры вентиляционных систем

ФИЗИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ РАСЧЁТОВ

По способу работы, в настоящее время, вентиляционные схемы делятся на:

1. Вытяжные. Для удаления использованного воздуха.
2. Приточные. Для впуска чистого воздуха.
3. Рекуперационные. Приточно-вытяжные. Удаляют использованный и впускают чистый.

В современном мире схемы вентиляции включают в себя различное дополнительное оборудование:

1. Устройства для подогрева или охлаждения подаваемого воздуха.
2. Фильтры для очистки запахов и примесей.
3. Приборы для увлажнения и распределения воздуха по помещениям.

При расчёте вентиляции учитывают следующие величины:

1. Расход воздуха в куб.м./час.
2. Давление в воздушных каналах в атмосферах.
3. Мощность подогревателя в квт-ах.
4. Площадь сечения воздушных каналов в кв.см.

Исходные данные для вычислений

Когда известна схема вентиляционной системы, размеры всех воздухопроводов подобраны и определено дополнительное оборудование, схему изображают во фронтальной изометрической проекции, то есть аксонометрии. Если ее выполнить в соответствии с действующими стандартами, то на чертежах (или эскизах) будет видна вся информация, необходимая для расчета.

1. С помощью поэтажных планировок можно определить длины горизонтальных участков воздухопроводов. Если же на аксонометрической схеме проставлены отметки высот, на которых проходят каналы, то протяженность горизонтальных участков тоже станет известна. В противном случае потребуются разрезы здания с проложенными трассами воздухопроводов. И в крайнем случае, когда информации недостаточно, эти длины придется определять с помощью замеров по месту прокладки.
2. На схеме должно быть изображено с помощью условных обозначений все дополнительное оборудование, установленное в каналах. Это могут быть диафрагмы, заслонки с электроприводом, противопожарные клапаны, а также устройства для раздачи или вытяжки воздуха (решетки, панели, зонты, диффузоры). Каждая единица этого оборудования создает сопротивление на пути воздушного потока, которое необходимо учитывать при расчете.
3. В соответствии с нормативами на схеме возле условных изображений воздуховодов должны быть проставлены расходы воздуха и размеры каналов. Это определяющие параметры для вычислений.
4. Все фасонные и разветвляющие элементы тоже должны быть отражены на схеме.

Если такой схемы на бумаге или в электронном виде не существует, то придется ее начертить хотя бы в черновом варианте, при вычислениях без нее не обойтись.

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.

Кратность воздухообмена

Этот критерий чаще всего используется для упрощенного расчета системы вентиляции. Под термином «кратность воздухообмена» (в английской терминологии air exchange rate) понимают обмен воздушных масс, выражающихся количеством за час. Причем в зависимости от способа эксплуатации помещения учитывается либо число обменов для помещения в целом, либо кратность с учетом площади (объема). Ниже приведена таблица с нормативными данными для помещений частного дома или общественного здания. При этом подразумевается, что приток воздуха идет естественным путем, а кратность считается для вытяжной вентиляции. Расчетная температура в холодный период указывается для того, чтобы при вычислениях компенсировать излишнюю сухость воздуха за счет действия отопительных приборов.

Таблица 1. Кратность воздухообмена по площади или назначению помещений.

При использовании таблицы важно обратить внимание: кратность указывается в расчете на площадь помещения, а в нашем онлайн-калькуляторе расчет ведется для объема.

При этом пользователь теряется – какое значение кратности применить в калькуляторе вентиляции, если максимальное значение не соответствует норме для жилых помещений? Здесь придется делать поправку на пересчет кратности для объема или воспользоваться ориентировочными цифрами (СНиП 2.08.01-89) из таблицы ниже.

Таблица 2. Кратность воздухообмена для помещений общего или специального назначения.

Применяя показатель, соответствующий жилым комнатам или спальням, равный единице, получаем требуемую производительность вентиляционной системы (м.куб./час).

Основой расчета вентиляции онлайн является формула

L = V х Kp

здесь V — объем комнаты (произведение площади на высоту), м.куб.;

Kp — кратность воздухообмена согласно санитарно-гигиеническим нормам, 1/ч.

Для жилой комнаты с площадью 20 м.кв. и высотой 2,5 м требуемая мощность вентиляции составит

L = (20 х 2,5) х 1 =50 м.куб.

При использовании данных первой таблицы расчет ведется без учета высоты помещения, то есть

L = S х Kp

здесь S — площадь помещения, м.кв.;

Kp — кратность воздухообмена согласно нормам, 1/ч.

Для тех же размеров комнаты (20 м.кв.) необходимый объем воздуха в час

L = 20 х 3 = 60 м.куб.

Данный метод вычислений дает более высокие требования к системе вентиляции, поэтому предпочтительным считается предыдущий вариант вычислений. При указании в таблице объема воздуха на помещение именно эти цифры используют для дальнейшего подбора компонентов вентиляционной системы.

Расчет приточно вытяжной вентиляции

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

В условиях климата средней полосы, воздух, поступающий в помещение необходимо подогревать. Для этого устанавливают приточную вентиляцию с обогревом входящего воздуха.

Нагрев теплоносителя осуществляется различными путями – электро калорифером, впуск воздушных масс около батарейного или печного отопления. Согласно СН и П температура входящего воздуха должна быть не менее 18 гр. цельсия.

Соответственно мощность воздухонагревателя рассчитывается в зависимости от самой низкой ( в данном регионе) уличной температуры. Формула для расчета максимальной температуры нагрева помещения воздухонагревателем:

N /V х 2,98 где 2,98 – константа.

Пример: расход воздуха – 180 куб.м./час. (гараж). N = 2 КВт.

Далее 2000 вт./ 180 кб.м./ч. х 2,98 = 33 град.ц.

Таким образом, гараж можно нагреть до 18 град. При уличной температуре минус 15 град.

Расчет расхода воздуха

Первые два параметра – объем баллона и давления в нем, могут иметь высокую точность. Они зависят от степени соответствия резервуаров для дыхательной смеси заявленному объему. Точность регулировки клапана на насосе также имеет значение. Чтобы отключить компрессор во время заправки в правильный момент, предусмотрен датчик давления. Именно он необходим для соответствия фактическому объему воздуха заявленному.

Расчет RMV является самым сложным. Это не возможно в теории. Нужные для вычислений данные дайвер получит только опытным путем. Ученику необходимо запомнить показания манометра при различных режимах (стояние на месте, подъем, дрифт). Показатель RMV выводится на основе полученных показателей. Создается таблица со следующими столбцами:

• время погружения;
• глубина погружения;
• давление в баллоне (данные берутся по манометру).

Давление в баллоне пересчитывается на объем (показатели перемножаются). Результат и будет количеством потребляемого воздуха в минуту. Далее необходимо вывести поправки на глубину и нагрузку.

Факторы, влияющие на расчет мощности

Для вычисления производительности кухонной вытяжки применяется формула:

Q=s × h × 12.

Здесь учитывается лишь размеры комнаты, высота до потолка и кратность воздухообмена. Это правильный расчет, но не полный.

Кроме площади кухни, учитывать необходимо следующие параметры:

• состав семьи (расход чистого воздуха должен соответствовать санитарным нормам на одного человека);
• частоту приготовления пищи;
• какие блюда готовятся (с жирным бульоном или здоровая пища);
• сечение, длина, материал воздуховодов.

А также на мощность прибора оказывает влияние вид плиты и расположение комнаты. Вот на последних двух параметрах остановимся подробнее.

Тип плиты

Несомненно, площадь и разновидность плиты оказывает влияние на производительность вытяжки. Тип плиты воздействует на количество отходов в виде накипи, гари, попадающих в воздух в момент обжаривания мяса, кипения борща, или здоровой пищи с одними овощами. При этом поступление свежего воздуха в помещение также происходит по-разному. Следовательно, кратность воздухообмена также изменяется.

Рассмотрим подробнее, как это происходит:

1. Расчет вытяжки для кухни при наличии электроплиты имеет отличие от классического, так как в воздух не проникают продукты горения, кроме пара от готовящейся пищи. Как правило, кратность воздухообмена для данных электроплит повышают при вычислениях с 12 до 15, при этом классическая формула также изменится следующим образом:

Q=S × H × 15.

1. В то время, когда применяется газовая плита, кратность воздухообмена увеличивается до 20. Это вызвано тем, что кроме испарений, в воздушное пространство над плитой попадают продукты горения в виде гари, копоти, пригара и прочее. Тут формула расчета производительности будет другая: S × H × 20.
2. Неверно будет утверждать однозначно, что при наличии варочной поверхности площадью в 65 см, вытяжка должна быть производительнее, чем с плитой меньшего размера в 55 см. Однако по логике это можно предположить, ведь большие по площади вытяжки обрабатывают воздушную массу с плиты большей поверхности. Полностью удалить все вредные частицы и запахи от приготовления пищи при небольшой мощности просто невозможно.

Важно не совершить ошибок при вычислении параметров прибора. Произвести вычисления мощности у вытяжки намного проще, если учитывать главные аспекты.

Расположение кухни

Вычисляя производительность кухонной вытяжки, учитывается вид, площадь и изолированность ее. Это может быть: квартира в виде студии, кухня и гостиная одновременно, отдельная кухня. А также в проеме вместо двери иногда устанавливается арка, или дверь бывает постоянно открыта, в таком случае нужно учитывать и эти параметры.

Здесь кухня, так или иначе, совмещается с соседним помещением, поэтому условия к вычислению производительности вытяжки увеличиваются в несколько раз. Таким образом, рассчитывая мощность устройства, нужно учитывать и эти дополнительные параметры в смежной комнате, тем самым полностью обеспечивая свежим воздухом своих домочадцев.

Среди пользователей существует мнение, что на небольшой кухне достаточно вытяжки с маленькой мощностью. Но ведь в маленькой комнате быстрее расходятся запахи, значит больше количество загрязненного воздуха.

Соответственно, чтобы воздух был чистым, должен чаще происходить воздухообмен. Однако вытяжка с малой мощностью просто не сможет этого обеспечить, либо двигатель будет работать с перегревом и рано или поздно сгорит.

Расчёт мощности вытяжки для кухни

Онлайн калькулятор позволяет увидеть необходимую мощность для каждого конкретного помещения. Формула расчёта учитывает не только площадь помещения, но и другие параметры:

• высота помещения (это позволяет определить то количество кубометров воздуха, которое находиться в помещении);
• тип помещения (кухня имеет наибольшую потребность в мощном инструменте для вентиляции).

Чтобы ввести данные, необходимо знать, сколько м2 по площади занимает помещение. Для этого измерьте длину и ширину комнаты, а затем перемножьте эти значения. Если полученное значение нужно округлить, то делайте всегда в большую сторону. Всегда лучше приобрести ту вытяжку, которая будет иметь небольшой запас мощности, чем ту, функциональности которой будет недостаточно.

Для чего нужно вычисление мощности

От производительности двигателя будет зависеть, какое количество отработанного воздуха вытяжка сможет заменить за час и замеряется оно при этом в кубических метрах. Основной задачей данного прибора является уничтожение на кухне специфических запахов, а также своевременное удаление жира, копоти, испарений, которые неизбежно присутствуют при варке и жарении пищи.

Как рассчитать вытяжку на кухне, чтобы при этом производительность соответствовала условиям СНиП. Подобрав и установив вытяжку требующейся мощности, затраты на нее со временем компенсируются за счет сбережения моющих препаратов.

Расчет системы вентиляции исходя из площади помещения

При вычислении нормативов таким способом, необходимо сделать отдельный расчёт по каждой комнате. При этом площадь умножают на 3. Для того, чтобы вычислить расчётную мощность приточной вентиляции, нужно просуммировать результаты по всем жилым комнатам: гостиной, детской, спальне, кабинету.

Чтобы получить расчётную мощность вытяжки, потребуется сложить показатели для кухни, ванной, туалета, коридора. Обе этих величины должны быть равны. Если расчётный объём удаляемого воздуха недостаточен, необходимо усилить вытяжную вентиляцию. Один из способов — применить для этого достаточно мощные вентиляторы.

Что влияет на минимально необходимую производительность прибора

Средний воздухообмен в кухонных помещениях за час – цифра 12 – рекомендована СЭС и соответствует работе вытяжки на максимальном, самом шумном режиме.

Если вытяжная панель ведет в воздуховод, добавляют коэффициент 1,3 – это запас мощности. Если в нее установлены угольные фильтры, то прибавляют 1,5-1,7. Фильтры сопротивляются потоку воздуха, потому мощность прибора больше, чем при наличии жировых фильтров.

Формула варьируется и от типа плиты. Для электроплит применяют коэффициент 1,5. Для газовых плит это цифра больше – 2, т. к. вытяжка удаляет не только испарения от приготовления пищи, но и продукты горения газа.

Важно! Коэффициент к формуле добавляют только один (или по типу очистки воздуха, или по виду варочной панели) – максимальный.

Пример

Есть кухня 4х4 м, высота потолка – 2,7 м, электрическая плита. Для такого помещения нужна вытяжка с производительностью 778 м³/ч – это минимальный показатель. Для запаса производительности при использовании на максимальной скорости прибавляется еще 200 м³/ч.

При расчете границ площади, на которую будет воздействовать вытяжка, берут пространство, ограниченное стенами, дверьми и окнами. Если на кухне нет двери или она никогда не закрывается, плюсуют площади смежных помещений. Это бывает при объединении кухни с кладовкой, гостиной, столовой и в квартирах-студиях.

Как рассчитать вентиляцию помещения в зависимости от числа людей

Если основываться на количестве находящихся здесь, то будет нужно учитывать тех, кто проживает постоянно и тех, кто может временно пребывать в помещении. На каждого человека необходим объём воздуха 60, если он здесь живёт и 20 куб. м, если только бывает здесь. Чтобы в квартире всегда был свежий воздух, соответствующий объём должен поступать каждый час.

Вычисление выполняют по каждому отдельному помещению. При этом надо учесть, кто в нём будет находиться постоянно, а кто временно. При этом эти цифры определяют исходя из здравого смысла. Полученные значения используются ля определения необходимого притока воздуха. Чтобы определить мощность вытяжки площадь кухни и служебных помещений умножают на 3. Полученные значения должны совпадать. Если это не так, то усиливают приточную или вытяжную вентиляцию соответственно. Система отопления должна обеспечивать прогрев поступающего воздуха в холодное время года.