Jak vypočítat výkon ventilátoru?

Odešlete svou žádost pošlete e-mail na adresu [email protected] nebo zavolejte na číslo +7 (495) 664-41-59 a náš technik vám připraví naši obchodní nabídku.

Hlavním účelem ventilačního systému je obnova vzduchu v místnosti, to znamená odstranění starého vzduchu a jeho nahrazení čerstvým vzduchem. Pouze správně navržené větrání vám umožní dosáhnout příznivého mikroklimatu v bytě nebo soukromém domě.

Při přemýšlení o tom, jak vypočítat větrání, byste měli pochopit, že kromě své hlavní funkce je také klíčem k udržení suchosti stavebních materiálů, ze kterých je dům postaven. Právě správné fungování ventilačního systému ochrání stavební konstrukci před tvorbou plísní a hub i v místnostech s vysokou vlhkostí.

Stanovení klíčových parametrů ventilačního systému

Větrání může být výfukové, které zajišťuje přívod vzduchu z místnosti, přívod, kterým je přiváděn čerstvý vzduch z ulice, a přívod a odvod, který umožňuje nejen odstranit zatuchlý vzduch, ale také jej nahradit novým. První typ je široce používán v průmyslu, skladech a malých kancelářích.

Má však špatnou výměnu vzduchu, aniž by spolupracovala s ventilací čerstvého vzduchu. Pokud množství odsávaného vzduchu (odtahová ventilace) vysoce převyšuje množství dodávaného kyslíku (systém přívodu), pak v místnosti vznikne průvan. Proto je nejúčinnější systém přívodu a výfuku, který může poskytnout pohodlné podmínky pro bydlení v domácnostech i průmyslových zařízeních. Na příkladu takového systému (obr. 1) zelená znázorňuje proudění čerstvého vzduchu na vstupu ohřívače, modrá znázorňuje distribuci čerstvého vzduchu po celém domě po jeho vyčištění, ochlazení (vytopení) a zvlhčení ohřívačem. a červená ukazuje odvod starého vzduchu z domu přes ventilátor výfukového systému.

Než začnete navrhovat ventilaci, musíte vážně zvážit otázku stanovení všech parametrů hlavních součástí takového systému, to znamená správně vypočítat ventilaci. Pouze v tomto případě budete schopni správně navrhnout ventilační systém, který se plně vyrovná s úkolem.

Hlavní parametry ventilačního systému jsou:

• proudění vzduchu (produktivita);
• výkon ohřívače vzduchu;
• pracovní tlak;
• průřezová plocha vzduchových kanálů.

Výkon systému

Výpočet ventilačního systému by měl začít výpočtem jeho požadovaného výkonu, který se měří v m³/h. Pro správný výpočet průtoku vzduchu musíte mít následující údaje:

• plocha a výška místností;
• hlavní účel místnosti;
• průměrný počet lidí, kteří budou v této místnosti.

Pro provedení výpočtu potřebujete znát požadovanou rychlost výměny vzduchu v budově za jednotku času. Tato hodnota je regulována SNiP a závisí na typu prostor (obytných, administrativních nebo průmyslových), počtu a výkonu topných zařízení v nich umístěných a průměrného počtu osob, které se v nich mohou nacházet. Pro domácí prostory je tato hodnota 1 a pro administrativní prostory – 2-3. To znamená, že např. v obytných místnostech zcela postačí, když se vzduch obnoví jednou za 1 hodinu.

Pro správný výpočet ventilace podle produktivity je nutné zjistit množství výměny kyslíku v místnosti podle násobku a počtu osob a poté, počínaje větší hodnotou, zvolit výkon ventilačního systému.

Pro výpočet rychlosti výměny vzduchu můžete použít vzorec (m³/h): L = S*H*n, kde: S – plocha místnosti (m²); H – výška stropu (m); n — násobnost.

Pro výpočet výměny kyslíku podle počtu osob použijte vzorec (m³/h): L = N*Lnorm, kde: Lnorm – množství vzduchu spotřebovaného jednou osobou (minimální fyzická aktivita – 20 m³/h, průměrná aktivita – 40 m³/h, vysoká aktivita — 60 m³/h); N je počet osob v místnosti.

Například potřebujete vypočítat výkon systému pro ložnici s plochou 14 m² a výškou stropu 2,5 m pro dvě osoby. V prvním případě to bude: L = 14*2,5*1 = 35 m³/h. Ve druhém případě – L = 2*20 = 40 m³/h. V tomto příkladu je druhá hodnota větší než první, takže se musíte zaměřit konkrétně na výkon systému z hlediska počtu lidí.

Podobným způsobem se vypočítá průtok vzduchu pro ostatní místnosti v domě, poté se sečte celková produktivita. Na základě získané hodnoty je vybráno ventilační zařízení.

Standardní ukazatele výkonu ventilačních systémů mají následující hodnoty:

• pro byty – 100-500 m³/h;
• pro soukromé domy – 1000-2000 m³/h;
• pro průmyslové prostory – 1000-10000 m³/h.

Výpočet výkonu ohřívače vzduchu

Abyste správně vypočítali přívodní větrání, musíte vzít v úvahu výkon ohřívače vzduchu, který se používá k ohřevu kyslíku dodávaného zvenčí v chladném období. Tato hodnota se vypočítá na základě průtoku vzduchu, požadované teploty výstupního vzduchu a minimální teploty přiváděného kyslíku. Poslední 2 hodnoty jsou předepsány v SNiP, který uvádí, že teplota na výstupu z ohřívače vzduchu musí být minimálně 18 °C. Minimální teplota venkovního vzduchu závisí na regionu, kde je dům postaven.

Moderní ventilační systémy jsou vybaveny regulátorem výkonu, pomocí kterého je možné snížit rychlost cirkulace vzduchu.

To vám umožní snížit množství elektřiny spotřebované ohřívačem během chladného období.

Teplotu, na kterou může ohřívač vzduchu ohřívat přiváděný kyslík, lze vypočítat pomocí vzorce: ΔT = 2,98*P/L, kde: P je výkon zařízení (W); L – proudění vzduchu. Například musíte spočítat, na kolik stupňů může vybraný ohřívač ohřát vzduch, pokud je výkon zařízení 3 kW a průtok vzduchu v bytě je 200 m³/h. Dosazením požadovaných hodnot do vzorce získáte: ΔT = 2,98*3000/200 = 44 °C. To znamená, že pokud je minimální teplota přiváděného vzduchu v zimě -21 °C, pak bude vybraný ohřívač schopen ohřát vzduch na 23 °C (44-21 = 23).

Výpočet provozního tlaku a průřezu vzduchovodů

V tomto případě je nutné vypracovat návrh ventilační sítě, která by měla obsahovat rozdělovače kyslíku (grily a difuzory), armatury a vzduchovody. Při správném výpočtu bude provozní tlak záviset na provozních vlastnostech ventilátoru, průřezu a tvaru ventilačního potrubí a také na počtu přechodů.

Pro výpočet požadovaného průměru potrubí můžete použít následující vztah:

• pro obytnou budovu – pro 1 m² plochy musíte použít trubku o průřezu 5,4 cm²;
• pro garáže – 1 cm² sekce se bere na 17,6 m².

Průtok kyslíku závisí také na průřezu potrubí. Ve většině případů je rychlost zvolena tak, aby nebyla nižší než 2,4 m/s a vyšší než 4,2 m/s.

Výpočet ventilace je poměrně složitý proces, který závisí na mnoha faktorech. Proto, pokud si nejste zcela jisti svými schopnostmi, je lepší vyhledat pomoc od specialistů.

Výběr vybavení. výpočet ventilátoru

Po provedení všech nezbytných výpočtů a výběru potřebných charakteristik se vyhotoví výkresy, sestaví plán a vybere se potřebné vybavení. Okamžitě byste měli věnovat pozornost průřezu vzduchového potrubí – existují dva typy: kulaté a obdélníkové. Je třeba vzít v úvahu, že poměr stran obdélníkového vzduchového potrubí by neměl překročit 3: 1, protože jinak bude ventilace hlučná a prakticky nebude žádný průvan.

Jedním z důležitých faktorů je také rychlost na dálnici – na rovných úsecích minimálně 5 m/s, v zatáčkách minimálně 3 m/s. Pokud se bavíme o přirozeném větrání, tak rychlost linky je v tomto případě 1 m/h. Odtahová ventilace by měla mít stejnou traťovou rychlost jako v prvním případě – 3, respektive 5 m/s na odbočkách a rovných úsecích.

Pokud již větrání v domě máte, ale nejste s ním spokojeni nebo neposkytuje potřebné podmínky, přichází na pomoc speciální zařízení, například odvzdušňovač. Moderní odvzdušňovače se vyznačují nízkou hlučností, mají tři stupně filtrace vzduchu, mají vysoký výkon a jsou zodpovědné za teplotu a čerstvost vzduchu. Místnost lze větrat i se zavřenými okny a výkon větráku vystačí i pro pět osob v jedné místnosti.

Pokud použijete odvzdušňovač ve spojení se základní stanicí chytrého mikroklimatu MagicAir, pak budete moci ovládat všechny indikátory vzduchu v místnosti i z chytrého telefonu, což usnadňuje ovládání mikroklimatu v místnosti a uvolňuje spoustu času, nemusíte provádět žádné výpočty a navíc záruka úspěšného výsledku – 100%.

Jak zjistit cenu a získat obchodní nabídku

Chcete-li zjistit cenu řešení pro vaše zařízení, můžete:

• Níže odešlete rychlou žádost, v případě potřeby připojte návrh, plán nebo odhad.
• Pošlete žádost e-mailem: [email protected]

Na základě svých dlouholetých pracovních zkušeností mohu s jistotou říci, že řada specialistů a konstruktérů pro ně špatně vybírá radiální ventilátory a motory. Často jim unikají důležité body a nuance. Nesprávná dokumentace mnoha nepříliš pečlivých výrobců zařízení značně přispívá k nejasnostem a vede k základní technické negramotnosti.

Tento článek je vynikající příležitostí, jak vyplnit mezery ve znalostech a pozvednout svou profesionální úroveň na patřičnou výšku. Seznámit se s prezentovanými informacemi je zvláště užitečné pro specialisty, kteří si nevěří v práci s průmyslovými ventilátory.

Graf výkonu radiálního ventilátoru

I když jste provozní grafy odstředivých průmyslových ventilátorů viděli stokrát, možná vás na konci této části čeká překvapení. Možná vám celou tu dobu něco uniklo z vaší pozornosti.

Jako příklad uveďme graf pro středotlaký radiální ventilátor VR 280-46 č. 5 (obdoba VTs 14-46 č. 5). Vodorovná osa Q udává výkon ventilátoru (množství vzduchu, které se pohybuje za jednotku času), měřeno v m3/h. Na svislé ose Pv jsou ukazatele celkového tlaku (Pa). Celkový tlak ventilátoru je roven rozdílu celkového tlaku proudění za ventilátorem a před ním. Vodorovná stupnice pod grafem Pdv obsahuje informaci o vyvinutém dynamickém tlaku (Pa). Měřítko os grafu je logaritmické.

Informace o grafu výkonu:

Pv — celkový tlak, Pa;
Pdv — dynamický tlak, Pa;
Psv — statický tlak, Pa;
Q — produktivita, tis. m3/hod.;
NY — instalovaný výkon, kW;
n — rychlost otáčení oběžného kola, ot/min;
ƞ — účinnost jednotky;

Všechno se zdá být známé a nic není neobvyklé. Je třeba si ujasnit, zda jste dříve věnovali pozornost horizontálnímu měřítku Pdv ve spodní části grafu obsahujícího informaci o vyvinutém dynamickém tlaku (Pa)? Víte, proč jsou tyto informace potřebné?

Kompletní informace o tlacích jsou nezbytné pro správný výběr zařízení. Průmyslový ventilátor může být umístěn v různých částech sítě vzduchovodů. Jeho okamžitá poloha ovlivňuje způsob práce s rozvrhem. Při výběru radiálního ventilátoru byste měli vzít v úvahu přítomnost vzduchových kanálů a směr jejich připojení. Pokud je tedy na výtlačné straně vzduchový kanál, pak se výběr provádí podle celkového tlaku Pv. Jedná se o jednoduchý případ, kdy se pracuje pouze s vertikální osou, na které jsou umístěny indikátory celkového tlaku (Pa).

Pokud je síť vzduchových kanálů pouze na sací straně, je nutné výběr provést podle statického tlaku PsvProtože na výtlačné straně není žádný vzduchový kanál, dynamický tlak se ztrácí.

Přímá informace o vyvinutém statickém tlaku Psv na grafech nezobrazeno. Nabízí se otázka, kde tyto informace získat? Je to jednoduché. Dovolte mi, abych vám připomněl, že celkový tlak je součtem dynamického a statického tlaku: Proto, abyste zjistili statický tlak, musíte odečíst dynamický tlak od celkového Psv = Pv – Pdv. Níže je uveden příklad výběru radiálního ventilátoru bez sítě vzduchových kanálů na výtlačné straně.

No, naučili jste se pro sebe něco nového? Možná na vás také čekají další překvapení.

Výkon motoru a výkonové křivky

Pokračujme ve studiu grafu. Křivky skutečného výkonu a tlaku Q (P) radiálního ventilátoru při otáčení jeho oběžného kola (oběžného kola) rychlostí n = 1000 ot./min a n = 1500 ot./min. jsou naznačeny dvěma silnými čarami.

Nutno podotknout, že právě rotace oběžného kola s určitým počtem otáček vytváří potřebný proud vzduchu a vyvíjí tlak. Průřez pláště, velikost a tvar oběžného kola pro každý konkrétní průmyslový ventilátor zůstává po celou dobu nezměněn. V tomto případě nezáleží na tom, jaký výkon je motor instalován. Pokud motory s různým výkonem otáčí oběžným kolem stejným počtem otáček, pak bude výkon a tlak proudění vzduchu stejný. Otázka bude jiná: Má ten či onen motor dostatečný výkon, aby zajistil rotaci oběžného kola na požadovanou frekvenci?

Počet tlustých výkonových křivek radiálního ventilátoru Q (P) v grafu vždy odpovídá počtu změn rychlosti otáčení oběžného kola. Pouze tyto tlusté čáry určují skutečný výkon a tlak. Pro jiné účely se používají tenké čáry „výkonové křivky“.

Zde je také zobrazena řada sestupných křivek protínajících výkonnostní křivky Q(P) ve formě tenkých čar. Tyto čáry se nazývají „výkonové křivky“ nebo „stejné výkonové křivky“. U každé takové křivky je uveden výkon elektromotoru, kterým lze výrobek vybavit. Ve skutečnosti jsou to křivky průtoku a celkového tlaku, které by měl tento ventilátor, kdyby běžel s proměnnými otáčkami, ale při konstantním výkonu motoru. Vlevo od průsečíku s křivkou skutečného výkonu Q(P) (bod B) – se zvýšenou rychlostí otáčení vzhledem ke jmenovité, a vpravo od bodu B – se sníženou frekvencí.

Ze všeho, co bylo řečeno, je třeba pochopit, že u motoru o výkonu 15 kW na levé straně před průsečíkem pomyslné křivky (tenká čára) se skutečnou (tlustá čára) (bod B) pracuje motor ventilátoru s výkonovou rezervou a na pravé straně za křižovatkou – Elektromotor je přetížený a při dlouhodobém provozu selže.

Aby byl zajištěn normální a spolehlivý provoz ventilátoru, musí být výkonová křivka motoru nad výkonovou křivkou v provozním bodě.

Princip výběru radiálního ventilátoru

Výběr zařízení se provádí podle zadaných hodnot produktivity Q a celkového tlaku Pv nebo statického tlaku Psv. V tomto případě je zvolen radiální ventilátor s charakteristikou nejbližší zadaným parametrům. Bod na grafu, který nejlépe kombinuje požadovaný výkon a tlak, se nazývá „pracovní bod“ ventilátoru.

Volba standardní velikosti obvykle spočívá ve výběru modelu, který spotřebovává nejmenší množství energie, to znamená s nejvyšší účinností v daném „provozním bodě“. Někdy je rozhodující požadavek na minimalizaci celkových rozměrů zařízení.

Příklad výběru ventilátoru se vzduchovými kanály na výtlačné straně

Úkol: Je třeba vybrat průmyslový radiální ventilátor o konstrukčním výkonu 4000 m3/hod s aerodynamickým odporem vzduchovodu P = 500 Pa.

Protože na výtlačné straně je síť vzduchových kanálů, výběr se provádí pomocí celkového tlaku (Pv = Pnetwork).

Výběr: Radiální ventilátory BP 86-77 odpovídají zadaným konstrukčním parametrům. Podle technických charakteristik jsme předběžně stanovili, že výchozí údaje odpovídají ventilátorům číslo 4 s průměrem oběžného kola D = 1,05 * D nom, s otáčkami oběžného kola n = 1500 ot./min provozní rozsah parametrů: produktivita Q = 2450 – 6350 m³/ h, celkový tlak – 650 – 300 Pa.

Pro přesnější zajištění požadovaných výkonových charakteristik radiálních ventilátorů (výkon a tlak) nabízí Nevatom možnost použití několika variant oběžných kol. Standardní oběžné kolo má jmenovitý průměr (D nom). Možné jsou také větší (D = 1,05*D nom) a menší (D =0,9*D nom).

Na základě jednotlivých aerodynamických charakteristik ventilátoru zjistíme pracovní bod a odpovídající parametry:

• produktivita – 4000 m³/h;
• celkový tlak – 525 Pa (nastavené hodnoty 500 Pa se dosáhne škrcení vzduchového kanálu);
• rychlost oběžného kola – 1500 ot / min;
• Účinnost ventilátoru – 0,83;
• instalovaný výkon elektromotoru – 1,1 kW.

Výběr průmyslového odsávacího radiálního ventilátoru

Úkol: Je nutné zvolit průmyslový radiální ventilátor, který odvádí vzduch do atmosféry přímo za ventilátorem (bez sítě vzduchovodů na výtlačné straně). Návrhová kapacita je 8000 m3/hod s aerodynamickým odporem sítě vzduchového kanálu P = 600 Pa.

Protože na výtlačné straně není žádný vzduchový kanál, dochází ke ztrátě dynamického tlaku a je nutné volit na základě statického tlaku ventilátoru (Psv = Pnetwork).

Výběr: Ventilátory VR 86-77 odpovídají zadaným konstrukčním parametrům. Podle technických charakteristik jsme předběžně stanovili, že výchozí údaje odpovídají ventilátoru číslo 5 s průměrem oběžného kola D = 1,05 * D nom, s rychlostí oběžného kola n = 1500 ot / min. provozní rozsah parametrů: produktivita Q = 4850 – 12250 m3/hod a celkový tlak Pv = 1010 – 480 Pa.

Pomocí jednotlivých aerodynamických charakteristik průmyslového ventilátoru najdeme pracovní bod a odpovídající parametry.

Při průtoku vzduchu Q = 8000 m3/h vyvine radiální ventilátor plný tlak Pv = 800 Pa a dynamický tlak Psv = 200 Pa. Pak:

• statický tlak je Psv = Pv – Pdv = 800 – 200 = 600 Pa;
• produktivita – 8000 m3/hod;
• otáčky kola – 1500 ot./min;
• Účinnost ventilátoru – 0,83;
• instalovaný výkon elektromotoru – 3 kW.

Informace připravil: Sarkis Tagajev , inženýr vzduchotechniky a klimatizace. Zjistěte více o autorovi kliknutím na odkaz.