Výpočet vzduchovodů rychlostními a průtokovými metodami měření průtoku vzduchu v místnostech

Vyvážená výměna vzduchu je základem pro pohodu a schopnost lidí pracovat. Není to tak? Aby se však vytvořily pohodlné podmínky v obytných a průmyslových prostorách, je důležité správně vypočítat vzduchové kanály pro rychlost a průtok a zajistit efektivní způsob pohybu proudění vzduchu.

Dále si řekneme, co je potřeba k výpočtu vzduchovodů, jaké metody a přístroje se používají k měření rychlosti proudění vzduchu.

Co je to vzduchové potrubí?

Vzduchovod je hlavním prvkem systému rozvodu vzduchu. Jedná se o sadu kovových nebo plastových trubek umístěných tak, aby zajišťovaly rovnováhu vzduchu. Princip fungování vzduchovodu je přivádět a odvádět vzduch pomocí speciálních ventilátorů.

Základní vlastnosti vzduchového potrubí:

• tvar (kulatý nebo obdélníkový);
• plocha průřezu;
• tuhost (pružná, polopružná a tuhá).

Na těchto vlastnostech závisí výkon ventilačního systému a jeho funkčnost jako celku.

Vyberte si potrubí s obdélníkovým průřezem, pokud je pro vás důležité, aby bylo neviditelné. Tento typ vzduchovodu lze snadno skrýt na horní plochu skříněk.

Správný výběr parametrů vzduchového potrubí s přihlédnutím ke všem vlastnostem místnosti zajistí jeho dlouhý a efektivní provoz.

Algoritmus pro provádění výpočtů

Při navrhování, nastavování nebo úpravě stávajícího ventilačního systému jsou nutné výpočty vzduchovodů. To je nezbytné pro správné určení jeho parametrů s ohledem na optimální výkonové a hlukové charakteristiky v současných podmínkách.

Při provádění výpočtů mají velký význam výsledky měření průtoku a rychlosti pohybu vzduchu ve vzduchovodu.

Proud vzduchu — objem vzduchu vstupujícího do ventilačního systému za jednotku času. Typicky se tento indikátor měří v m³/h.

Rychlost cestování – hodnota, která ukazuje, jak rychle se vzduch pohybuje ve ventilačním systému. Tento indikátor se měří v m/s.

Pokud jsou tyto dva parametry známy, lze vypočítat plochu kruhových a obdélníkových částí a také tlak potřebný k překonání místního odporu nebo tření.

Při sestavování diagramu je třeba zvolit úhel pohledu z fasády budovy, která se nachází ve spodní části dispozice. Vzduchovody jsou znázorněny plnými tlustými čarami.

Nejčastěji se používá následující algoritmus pro provádění výpočtů:

1. Sestavení axonometrického diagramu se seznamem všech prvků.
2. Na základě tohoto diagramu se vypočítá délka každého kanálu.
3. Měří se průtok vzduchu.
4. Určuje se průtok a tlak v každé sekci systému.
5. Provede se výpočet ztrát třením.
6. Pomocí požadovaného koeficientu se vypočítá tlaková ztráta při překonání lokálního odporu.

Při provádění výpočtů na každém úseku rozvodné sítě vzduchu se získají různé výsledky. Všechna data musí být vyrovnána pomocí membrán s větví největšího odporu.

Výpočet plochy průřezu a průměru

Správný výpočet plochy kulatých a obdélníkových částí je velmi důležitý. Nevhodná velikost průřezu nezajistí požadovanou rovnováhu vzduchu.

Příliš velké potrubí zabere příliš mnoho místa a zmenší efektivní plochu místnosti. Pokud zvolíte velikost potrubí, která je příliš malá, bude docházet k průvanu, protože se zvýší průtokový tlak.

Aby bylo možné vypočítat požadovanou plochu průřezu (S), potřebujete znát hodnoty průtoku vzduchu a rychlosti.

Pro výpočty se používá následující vzorec:

S = L/3600*V,

v tomto případě L – průtok vzduchu (m³/h), a V – jeho rychlost (m/s);

Pomocí následujícího vzorce můžete vypočítat průměr potrubí (D):

D = 1000*√(4*S/π)Kde

S – plocha průřezu (m²);

π – 3,14.

Pokud plánujete instalovat spíše pravoúhlé než kulaté vzduchové potrubí, určete místo průměru požadovanou délku/šířku vzduchového potrubí.

Všechny získané hodnoty jsou porovnány s normami GOST a jsou vybrány produkty, které jsou nejblíže průměru nebo průřezu.

Při výběru takového vzduchovodu se bere v úvahu přibližný průřez. Použitý princip je a*b ≈ SKde a – délka, b – šířka a S – plocha průřezu.

Podle předpisů by poměr šířky k délce neměl být vyšší než 1:3. Měli byste také použít tabulku standardních velikostí poskytnutou výrobcem.

Nejběžnější velikosti pravoúhlých potrubí jsou: minimální rozměry – 0,1 m x 0,15 m, maximální – 2 m x 2 m Výhodou kruhových vzduchovodů je, že mají menší odpor, a proto při provozu vytvářejí menší hluk.

Výpočet tlakové ztráty v důsledku odporu

Jak se vzduch pohybuje potrubím, vzniká odpor. Aby se tomu zabránilo, ventilátor přiváděného vzduchu vytváří tlak, který se měří v pascalech (Pa).

Ztrátu tlaku lze snížit zvětšením průřezu vzduchového potrubí. V tomto případě lze v síti zajistit přibližně stejný průtok.

Pro výběr vhodné napájecí jednotky s ventilátorem požadovaného výkonu je nutné vypočítat tlakovou ztrátu pro překonání lokálního odporu.

Používá se tento vzorec:

P=R*L+Ei*V2*Y/2Kde

R – specifická tlaková ztráta v důsledku tření v určité části vzduchového potrubí;

L – délka úseku (m);

Ei – celkový místní ztrátový koeficient;

V – rychlost vzduchu (m/s);

Y – hustota vzduchu (kg/m3).

Hodnoty R jsou stanoveny podle norem. Tento ukazatel lze také vypočítat.

Pokud je průřez vzduchového potrubí kulatý, ztráta tlaku v důsledku tření (R) se počítají takto:

R = (X*D/B) * (V*V*Y) / 2gKde

X – koef. odolnost proti tření;

L — délka (m);

D – průměr (m);

V — rychlost vzduchu (m/s) a Y je jeho hustota (kg/m³);

g — 9,8 m/s².

Není-li řez kulatý, ale obdélníkový, alternativní průměr rovný D = 2AB/(A + B), kde A a B jsou strany.

Software pro provádění výpočtů

Všechny výpočty lze provádět ručně, ale pohodlnější a rychlejší je použít specializované programy.

S pomocí takových programů můžete nejen přesně provádět potřebné výpočty, ale také připravovat výkresy.

V případě potřeby můžete k provádění výpočtů použít speciální software. Tím se vyloučí možné chyby, které by mohly hrát při provozu fatální roli. Primární hodnoty jsou zadány do programu a během několika sekund můžete získat přesné výsledky výpočtu.

Vent — Calc – funkční aplikace pro výpočet vzduchovodů. Výpočty jsou založeny na proudění vzduchu, rychlosti vzduchu a hodnotách teploty.

MagicCAD – provádí všechny typy výpočtů pro inženýrské sítě, snímky jsou prezentovány ve 2D a 3D formátech.

GIDRV – program pro výpočet všech parametrů vzduchovodů. Je možné zvolit libovolnou kombinaci parametrů pro dosažení nejlepších výkonnostních ukazatelů.

Potrubí 2.5 – nástroj, který přesně vypočítává průměry sekcí vzduchového potrubí. Ideální pro sladění jejich typů.

Výkresy vytvořené v těchto programech umožňují přesněji vidět rozložení všech komponent systému a zajistit jejich nejefektivnější provoz.

Měření rychlosti a průtoku vzduchu

Při měření je důležitý výběr správných přístrojů a metod a také dodržování postupů měření.

Přístroje používané pro měření

Nejčastěji používané typy kontrolních a měřicích přístrojů jsou:

• Ultrazvukový 3D anemometr – provádí měření na základě změn zvukové frekvence mezi určenými body;
• Pitotova trubice – zaznamenává rozdíl mezi statickým a celkovým tlakem;
• Termoanemometr – určuje průtok na základě rychlosti poklesu teploty čidla.
• Lopatkový anemometr – provádí měření na základě změn rychlosti otáčení oběžného kola.
• bolometr – určuje průtok vzduchu koncentrací průtoku v místě měření s předem nastaveným průřezem.

Mnoho zařízení na tomto seznamu je poměrně drahé a vzácné. Můžete si je pronajmout a provést měření sami, ale je lepší zavolat zkušeného inženýra pro uvedení do provozu, který zná všechny nuance provádění měřicích prací.

Pitotova trubice se používá ve spojení se senzory. Toto je snadno použitelné zařízení. Trubka je vyvedena otevřeným koncem směrem k proudu vzduchu a její druhý konec je připojen k manometru.

Měření rychlosti je nutné nejen pro provádění výpočtů, ale také pro sledování hygienických parametrů vzduchu v místnosti. V průběhu času nevyhnutelně dochází ke kontaminaci ventilačních kanálů a vzduchových kanálů.

V takových případech může dojít k odtlakování spojů a snížení výkonu zařízení. Kromě toho jsou měření nezbytná pro plánovanou údržbu, čištění a opravy ventilačního systému.

Při měření je třeba dodržovat řadu pravidel. Za prvé, rychlost vzduchu je regulována stavebními předpisy a normami. Na tyto hodnoty je potřeba se zaměřit.

Drobné odchylky od těchto parametrů jsou povoleny za zvláštních technických okolností. Například při instalaci zařízení, provádění oprav atd.

Za druhé, při měření je nutné vzít v úvahu i normy doprovodných faktorů – hladiny hluku a vibrací, které jsou uvedeny v regulačních dokumentech.

Překročení těchto norem ukazuje na nedostatky ve ventilačním systému. Rychlost vzduchu by na tyto hodnoty neměla mít žádný vliv.

Metody provádění měření průtoku vzduchu

Ve fázi uvádění do provozu je nezbytné změřit objemový průtok vzduchu ve ventilačním a klimatizačním systému. Tím bude zajištěna možnost kvalitního nastavení systému a jeho nepřetržitý provoz.

Taková měření se provádějí přímo ve vzduchovém potrubí nebo na vstupní mřížce. Existuje několik jednoduchých technik.

Měření na stropních difuzérech

Nejčastěji se pro měření touto metodou používá bolometr. Je nutné uzavřít difuzér a připevnit horní difuzor ke stropu. Je nutné změřit celkový objem vzduchu odsátého z místnosti, stejně jako přítokový tok.

Bolometr je vysoce přesný díky tomu, že v něm zabudovaný usměrňovač proudění snižuje pravděpodobnost chyby. Navzdory skutečnosti, že zařízení vypadá objemně, je poměrně lehké – jeho hmotnost není větší než 3 kg.

Některé zdroje doporučují pro měření použít sondu, vložit ji do mezery mezi lamelami difuzoru pro získání průměrného výsledku.

Tento přístup je neúčinný ze dvou důvodů:

1. Turbulence proudění je velmi vysoká, takže skutečný průtok není vidět.
2. Sonda není možné vyrovnat přímo s průtokem. Výsledky měření budou v každém případě zkreslené.

Proto byste neměli ztrácet čas zbytečnými manipulacemi se sondou. Existují mnohem jednodušší a přesnější metody měření.

Existuje další způsob, jak provádět měření pomocí této techniky. Poskytuje rovný úsek a rovnoměrný průtok. Měření se provádějí přes předvrtané otvory.

Tato metoda je vysoce přesná, ale ne vždy jsou podmínky pro její implementaci. Ne všechny úseky jsou rovné, někdy je nemožné připravit dva otvory pro měření. K implementaci této metody také potřebujete několik lidí: jeden by měl provádět měření, druhý by měl držet žebřík atd.

Vezmeme-li v úvahu všechny výše uvedené skutečnosti, pokud potřebujete získat rychlý a přesný výsledek bez vynaložení přílišného úsilí, použijte bolometr.

Rozměry na ventilační mřížce

Pro provádění kontrolních a měřicích operací touto metodou se používá termoanemometr s oběžným kolem o průměru 60 až 100 mm. Oběžné kolo musí být srovnatelné s rozměry roštu.

Termoanemometr je multifunkční zařízení, které lze použít nejen k měření rychlosti vzduchu, ale i k měření dalších parametrů. Takové zařízení bude v domě velmi užitečné. Při nákupu termoanemometru je lepší zvolit zařízení, které má funkci analýzy dat a dokumentace.

Tato metoda poskytuje vysoce přesné výsledky, přičemž počet provedených měření je minimální. Pro zajištění přístupu do těžko přístupných míst můžete použít speciální prodlužovací nebo teleskopickou sondu.

Měření ve vzduchovém potrubí

Pro měření se používá speciálně vyrobený pracovní otvor ve stěně vzduchovodu.

Je důležité dodržovat následující podmínky:

• velikost průřezu tohoto otvoru musí přesně odpovídat průměru sondy;
• Místo pro měření musí být pečlivě vybráno. Otvor se vrtá pouze na rovném úseku, jehož délka musí být minimálně 5 průměrů vzduchovodu. Otvor musí být umístěn tak, aby vzdálenost k němu byla rovna 3 průměrům potrubí a po něm – 2 průměrům potrubí.

Při měření uvnitř vzduchovodu je třeba použít zařízení s oběžným kolem o průměru 16 až 25 mm. Pokud je vzduchové potrubí umístěno vysoko, přijde na pomoc teleskopická sonda nebo prodloužení.

Pravidla pro používání měřicích přístrojů

Při měření průtoku vzduchu a jeho spotřeby ve vzduchotechnickém a klimatizačním systému je nutné vybrat správná zařízení a dodržovat následující pravidla pro jejich provoz.

To vám umožní získat přesné výsledky výpočtu vzduchového potrubí a také vytvořit objektivní obraz ventilačního systému.

Aby bylo možné zaznamenat hodnoty průměrné spotřeby, je třeba provést několik měření. Jejich počet závisí na průměru trubky nebo na velikosti stran, pokud je kanál obdélníkový.

Dodržujte teplotní rozsah uvedený v pasu zařízení. Věnujte pozornost také poloze snímače sondy. Musí být vždy orientován přesně proti proudu vzduchu.

Při nedodržení tohoto pravidla budou výsledky měření zkreslené. Čím větší je odchylka snímače od ideální polohy, tím vyšší bude chyba.

Závěry a užitečné video k tématu

Uspořádání větrání doma:

O tom, jak se měří objemový vzduch na ventilačních mřížkách, se dozvíte z následujícího videa:

Proto je velmi důležité dodržovat pravidla pro měření, protože sebemenší chyba může ovlivnit výsledky výpočtu.

Správné výpočty vzduchového potrubí vám umožní vybrat jeho optimální konfiguraci a potřebné komponenty, což znamená, že bude zajištěn nepřerušovaný a produktivní provoz ventilace.

Pokud máte nějaké dotazy nebo můžete k materiálu přidat cenné informace, zanechte prosím své komentáře a podělte se o své zkušenosti. Kontaktní blok je umístěn pod článkem.