При выборе оборудования для системы вентиляции нужно
сделать обязательный расчет следующих параметров:
- производительности по воздуху;
- мощности калорифера;
- рабочего давления, создаваемое вентилятором;
- скорости потока воздуха и площади сечения
воздуховодов;
- допустимого уровня шума.
Упрощённая методика подбора основных элементов
системы приточной вентиляции, используемой в бытовых
условиях, приводится ниже.
Производительность по воздуху.
Проектирование системы приточной вентиляции нужно
начинать с расчета требуемой производительности по
воздуху или «прокачки», измеряющейся в кубометрах в
час. Для этих расчётов важно иметь поэтажный план
помещений с экспликацией, в которой прописаны
наименования (назначения) каждого помещения с его
площадью. Расчет нужно производить с определения
требуемой кратности воздухообмена, показывающей
количество полной замены воздуха в час в расчётном
помещении. Например, для помещения площадью 50
квадратных метров с высотой потолков 3 метра (объем
150 кубометров) двукратный обмен воздушной массы
соответствует 300 кубометров в час. Требуемая
кратность воздухообмена зависит от назначения
помещения, количества людей находящихся в нём,
мощности тепловыделяющего оборудования. Эти
параметры определяются СНиПом (Строительными Нормами
и Правилами). Например, для большинства жилых комнат
нужен однократный воздухообмен, для офисных же
помещений требуется 2-3 кратная замена воздушной
массы.
Для определения требуемой производительности нужно
рассчитать два значения воздухообмена: по кратности
и по количеству людей, после чего выбрать большее из
этих двух значений.
Расчет воздухообмена по кратности:
L = n * S * H, где
L — требуемая производительность приточной
вентиляции, м3/ч;
n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых
помещений n = 1, для офисов n = 2,5;
S — площадь помещения, м 2;
H — высота помещения, м;
Расчет воздухообмена по количеству людей:
L = N * L норм, где
L — требуемая производительность приточной
вентиляции, м3/ч;
N — количество людей;
L норм — норма расхода воздуха на одного человека,
находящегося
в состоянии покоя — 20 м3/ч;
работающего в офисе — 40 м3/ч;
в состоянии физической нагрузки — 60 м3/ч.
После расчёта необходимого воздухообмена, нужно
выбирать вентилятор или приточную установку
соответствующей производительности. Стоит учесть,
что из-за сопротивления воздухопроводной сети
происходит падение производительной нагрузки
вентилятора. *Зависимость производительности от
полного давления можно найти по вентиляционным
характеристикам, приводящиеся в технических
характеристиках оборудования. Для справки: участок
воздуховода длиной 15 метров с одной вентиляционной
решеткой создает падение давления около 100 Па.
Типичные значения производительности систем
вентиляции:
Для квартир — от 100 до 500 м3/ч;
Для коттеджей — от 1000 до 2000 м3/ч;
Для офисов — от 1000 до 10000 м3/ч.
Мощность калорифера.
Калориферная установка используется в приточной
системе вентиляции для подогрева наружного воздуха в
холодное время года. Мощность калорифера можно
рассчитать, исходя из производительности системы
вентиляции, требуемой температуры воздуха на выходе
системы и минимальной температуры наружного воздуха.
Последние два параметра определяются СНиПом.
Температура воздуха, поступающего с улицы в
помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная
температура наружных воздушных масс зависит от
климатической зоны и для Москвы принимается равной
-26°С Она рассчитывается как средняя температура
самой холодной пятидневки, самого холодного месяца
протяжённостью в 13 часов. Значит, при включении
калорифера на полную мощность, он должен нагревать
поток воздуха на 44°С. В следствии непродолжительных
сильных морозов в Москве, в приточных системах можно
устанавливать калориферы, мощностью меньше
расчетной. При этом приточная система должна иметь
регулятор для уменьшения скорости вентилятора в
холодное время года.
Производя расчет мощности калорифера, стоит
учитывать следующие ограничения:
а) возможность использования однофазного (220 В) или
трехфазного (380 В) напряжения питания
б) при мощности калорифера свыше 5 кВт необходимо
3-х фазное подключение, но в таком случае 3-х фазное
питание предпочтительней, так как рабочий ток при
этом меньше.
Максимально допустимый ток потребления.
Ток, потребляемый калорифером, можно найти по
формуле:
I = P / U, где
I — максимальный потребляемый ток, А;
Р — мощность калорифера, Вт;
U — напряжение питание:
220 В — для однофазного питания;
660 В (3 ? 220В) — для трехфазного питания.
Температуру приточного воздуха, нагревающегося
калорифером заданной мощности, можно рассчитать по
формуле:
T = 2,98 * P / L, где
T — разность температур воздуха на входе и выходе
системы приточной вентиляции в °С;
Р — мощность калорифера, Вт;
L — производительность вентиляции, м3/ч.
Типичные значения расчетной мощности калорифера: от
1 до 5 кВт - для квартир, от 5 до 50 кВт - для
офисов. Если использовать электрический калорифер с
расчетной мощностью не представляется возможным,
стоит установить водяной калорифер, использующий в
качестве источника тепла воду из системы
центрального или автономного отопления.
После расчета производительности по воздуху и
мощности калорифера приступают к проектированию
воздухораспределительной сети, состоящей из
воздуховодов, фасонных изделий (переходников,
разветвителей, поворотов) и распределителей воздуха
(решеток или диффузоров). Расчет
воздухораспределительной сети начинается с
составления схемы воздуховодов. В дальнейшем по этой
схеме рассчитывается три взаимосвязанных параметра:
- рабочее давление, создаваемое вентилятором
- скорость потока воздуха
- уровень шума.
Требуемое рабочее давление определяется техническими
характеристиками вентилятора и рассчитывается исходя
из диаметра и типа воздуховодов, числа поворотов и
переходов с одного диаметра на другой, типа
распределителей воздуха. Чем длиннее трасса, чем
больше в ней наличие поворотов и переходов, тем
больше должно быть давление, создаваемое
вентилятором. Скорость воздушного потока зависит от
диаметра воздуховодов. Как правило, эту скорость
ограничивают значением от 2,5 до 4 м/с. В период
больших скоростей возрастает потеря давления и
увеличивается уровень шума. Однако использовать
«тихие» воздуховоды большого диаметра не всегда
возможно. Из–за трудности их размещения в
межпотолочном пространстве. Поэтому при
проектировании вентиляции порой приходится искать
компромиссное решение между уровнем шума, требуемой
производительностью вентилятора и диаметром
воздуховодов. Для бытовых систем приточной
вентиляции, как правило, используются гибкие
воздуховоды сечением 160—250 мм и распределительные
решетки размером 200?200 мм — 200?300 мм.
