Расчет вытяжной вентиляции все формулы и примеры
Правильное устройство вентиляции в доме значительно улучшает качество жизни человека. При неправильном расчете приточно – вытяжной вентиляции возникает куча проблем – у человека со здоровьем, у постройки с разрушением.
Перед началом строительства обязательно и необходимо произвести расчёты и, соответственно, применить их в проекте.
ФИЗИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ РАСЧЁТОВ
По способу работы, в настоящее время, вентиляционные схемы делятся на:
- Вытяжные. Для удаления использованного воздуха.
- Приточные. Для впуска чистого воздуха.
- Рекуперационные. Приточно-вытяжные. Удаляют использованный и впускают чистый.
В современном мире схемы вентиляции включают в себя различное дополнительное оборудование:
- Устройства для подогрева или охлаждения подаваемого воздуха.
- Фильтры для очистки запахов и примесей.
- Приборы для увлажнения и распределения воздуха по помещениям.
При расчёте вентиляции учитывают следующие величины:
- Расход воздуха в куб.м./час.
- Давление в воздушных каналах в атмосферах.
- Мощность подогревателя в квт-ах.
- Площадь сечения воздушных каналов в кв.см.
Расчет вытяжной вентиляции пример
Перед началом расчёта вытяжной вентиляции необходимо изучить СН и П (Система Норм и Правил) устройства вентиляционных систем. По СН и П количество воздуха необходимого для одного человека зависит от его активности.
Маленькая активность – 20 куб.м./час. Средняя – 40 кб.м./ч. Высокая – 60 кб.м./ч. Далее учитываем количество человек и объём помещения.
Кроме этого необходимо знать кратность – полный обмен воздуха в течение часа. Для спальни она равна единице, для бытовых комнат – 2, для кухонь, санузлов и подсобных помещений – 3.
Для примера – расчёт вытяжной вентиляции комнаты 20 кв.м.
Допустим, в доме живут два человека, тогда:
V(объём) комнаты равен: SхН, где Н – высота комнаты (стандартная 2,5 метра).
V = S х Н = 20 х 2,5 = 50 куб.м.
Далее V х 2 (кратность) = 100 кб.м./ч. По другому – 40 кб.м./ч. (средняя активность) х 2 (человека) = 80 куб.м./час. Выбираем большее значение – 100 кб.м./ч.
В таком же порядке рассчитываем производительность вытяжной вентиляции всего дома.
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.
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.
ДАВЛЕНИЕ И СЕЧЕНИЕ
На давление и, соответственно, скорость передвижения воздушных масс влияет площадь сечения каналов, а также их конфигурация, мощность электро вентилятора и количество переходов.
При расчёте диаметра каналов эмпирически принимают следующие величины:
- Для помещений жилого типа – 5,5 кв.см. на 1 кв.м. площади.
- Для гаража и других производственных помещений – 17,5 кв.см. на 1 кв.м.
При этом добиваются скорости потока 2,4 – 4,2 м/сек.
О РАСХОДЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Расход электроэнергии напрямую зависит от длительности времени работы электронагревателя, а время – функция от температуры окружающего воздуха. Обыкновенно, воздух необходимо подогревать в холодное время года, иногда летом в прохладные ночи. Для расчёта используется формула:
S = (T1 х L х d х c х 16 + Т2 х L х c х n х 8) х N/1000
В этой формуле:
S – количество электроэнергии.
Т1 – максимальная дневная температура.
Т2 – минимальная ночная температура.
L – производительность куб.м./час.
с – объёмная теплоёмкость воздуха – 0, 336 вт х час/ кб.м./ град.ц. Параметр зависит от давления, влажности и температуры воздуха.
d – цена электроэнергии днём.
n – цена электроэнергии ночью.
N – количество дней в месяце.
Таким образом, если придерживаться санитарных норм, стоимость вентиляции существенно повышается, зато комфортность проживающих улучшается. Поэтому при устройстве вентиляционной системы целесообразно найти компромисс между ценой и качеством.
Калькулятор для расчета и подбора компонентов системы вентиляции
Калькулятор позволяет рассчитать основные параметры вентиляционной системы по методике, о которой рассказывается в разделе Расчет систем вентиляции. С его помощью можно определить:
- Производительность системы, обслуживающей до 4-х помещений.
- Размеры воздуховодов и воздухораспределительных решеток.
- Сопротивление воздухопроводной сети.
- Мощность калорифера и ориентировочные затраты на электроэнергию (при использовании электрического калорифера).
Если нужно подобрать модель с увлажнением, охлаждением или рекуперацией – воспользуйтесь калькулятором на сайте Breezart.
Пример расчета вентиляции с помощью калькулятора
На этом примере мы покажем, как рассчитать приточную вентиляцию для комнатной квартиры, в которой живет семья из трех человек (двое взрослых и ребенок). Днем к ним иногда приезжают родственники, поэтому в гостиной может длительное время находиться до 5 человек. Высота потолков квартиры — 2,8 метра. Параметры помещений:
| № помещения | 1 | 2 | 3 |
| Наименование помещения | Детская | Спальня | Гостиная |
| Площадь | 17 м² | 14 м² | 22 м² |
| Кол-во людей | 1 человек (днем и ночью) |
2 человека ночью, 1 человек днем |
0 человек ночью, 5 человек днем |
Нормы расхода для спальни и детской зададим в соответствии с рекомендациями СНиП — по 60 м³/ч на человека. Для гостиной ограничимся 30 м³/ч, поскольку большое количество людей в этой комнате бывает нечасто. По СНиП такой расход воздуха допустим для помещений с естественным проветриванием (для проветривания можно открыть окно). Если бы мы и для гостиной задали расход воздуха 60 м³/ч на человека, то требуемая производительность для этого помещения составила бы 300 м³/ч. Стоимость электроэнергии для нагрева такого количества воздуха оказалась бы очень высокой, поэтому мы пошли на компромисс между комфортом и экономичностью. Для расчета воздухообмена по кратности для всех помещений выберем комфортный двукратный воздухообмен.
Магистральный воздуховод будет прямоугольным жестким, ответвления — гибкими шумоизолированными (такое сочетание типов воздуховодов не самое распространенное, но мы выбрали его в демонстрационных целях). Для дополнительной очистки приточного воздуха будет установлен фильтр тонкой очистки класса EU5 (расчет сопротивления сети будем вести при загрязненных фильтрах). Скорости воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума на решетках оставим равными рекомендуемым значениям, которые заданы по умолчанию.
Расчет начнем с составления схемы воздухораспределительной сети. Эта схема позволит нам определить длину воздуховодов и количество поворотов, которые могут быть как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости (нам нужно посчитать все повороты под прямым углом). Итак, наша схема:
Сопротивление воздухораспределительной сети равно сопротивлению самого длинного участка. Этот участок можно разделить на две части: магистральный воздуховод и самое длинное ответвление. Если у вас есть два ответвления примерно одинаковой длины, то нужно определить, какое из них имеет большее сопротивление. Для этого можно принять, что сопротивление одного поворота равно сопротивлению 2,5 метров воздуховода, тогда наибольшее сопротивление будет иметь ответвление, у которого значение (2,5* поворотов + длина воздуховода) максимально. Выделять из трассы две части необходимо для того, чтобы можно было задать разный тип воздуховодов и разную скорость воздуха для магистрального участка и ответвлений.
В нашей системе на всех ответвлениях установлены балансировочные , позволяющие настроить расходы воздуха в каждом помещении в соответствии с проектом. Их сопротивление (в открытом состоянии) уже учтено, поскольку это стандартный элемент вентиляционной системы.
Длина магистрального воздуховода (от воздухозаборной решетки до ответвления в помещение № 1) — 15 метров, на этом участке есть 4 поворота под прямым углом. Длину приточной установки и воздушного фильтра можно не учитывать (их сопротивление будет учтено отдельно), а сопротивление шумоглушителя можно принять равным сопротивлению воздуховода той же длины, то есть просто посчитать его частью магистрального воздуховода. Длина самого длинного ответвления составляет 7 метров, на нем есть 3 поворота под прямым углом (один — в месте ответвления, один — в воздуховоде и один — в адаптере). Таким образом, мы задали все необходимые исходные данные и теперь можем приступать к расчетам (скриншот). Результаты расчета сведены в таблицы:
Результаты расчета по помещениям
| № помещения | 1 | 2 | 3 |
| Наименование помещения | Детская | Спальня | Гостиная |
| Расход воздуха | 95 м³/ч | 120 м³/ч | 150 м³/ч |
| Площадь сечения воздуховода | 88 см² | 111 см² | 139 см² |
| Рекомендуемый диаметр воздуховода | Ø 110 мм | Ø 125 мм | Ø 140 мм |
| Рекомендуемые размеры решетки | 200×100 мм 150×150 мм |
200×100 мм 150×150 мм |
200×100 мм 150×150 мм |
Результаты расчета общих параметров
| Тип вентсистемы | Обычная | VAV |
| Производительность | 365 м³/ч | 243 м³/ч |
| Площадь сечения магистрального воздуховода | 253 см² | 169 см² |
| Рекомендуемые размеры магистрального воздуховода | 160×160 мм 90×315 мм 125×250 мм |
125×140 мм 90×200 мм 140×140 мм |
| Сопротивление воздухопроводной сети | 219 Па | 228 Па |
| Мощность калорифера | 5.40 кВт | 3.59 кВт |
| Рекомендуемая приточная установка | Breezart 550 Lux (в конфигурации на 550 м³/ч) |
Breezart 550 Lux (VAV) |
| Максимальная производительность рекомендованной ПУ |
438 м³/ч | 433 м³/ч |
| Мощность электрич. калорифера ПУ | 4.8 кВт | 4.8 кВт |
| Среднемесячные затраты на электроэнергию | 2698 рублей | 1619 рублей |
Расчет воздухопроводной сети
- Для каждого помещения (подраздел 1.2) рассчитывается производительность, определяется сечение воздуховода и подбирается подходящий воздуховод стандартного диаметра. По каталогу Арктос определяются размеры распределительных решеток с заданным уровнем шума (используются данные для серий АМН, АДН, АМР, АДР). Вы можете использовать и другие решетки с такими же размерами — в этом случае возможно незначительное изменение уровня шума и сопротивления сети. В нашем случае решетки для всех помещений оказались одинаковыми, поскольку при уровне шума в 25 дБ(А) допустимый расход воздуха через них составляет 180 м³/ч (решеток меньшего размера в этих сериях нет).
- Сумма расходов воздуха по всем трем помещениям дает нам общую производительность системы (подраздел 1.3). При использовании производительность системы будет на треть ниже за счет раздельной регулировки расхода воздуха в каждом помещении. Далее рассчитывается сечение магистрального воздуховода (в правой колонке — для VAV системы) и подбираются подходящие по размерам воздуховоды прямоугольного сечения (обычно дается несколько вариантов с разным соотношением размеров сторон). В конце раздела рассчитывается сопротивление воздухопроводной сети, которое получилось весьма большим — это связано с использованием в вентсистеме фильтра тонкой очистки, который имеет высокое сопротивление.
- Мы получили все необходимые данные для комплектации воздухораспределительной сети, за исключением размера магистрального воздуховода между ответвлениями 1 и 3 (в калькуляторе этот параметр не рассчитывается, поскольку конфигурация сети заранее неизвестна). Однако площадь сечение этого участка можно легко рассчитать вручную: из площади сечения магистрального воздуховода нужно вычесть площадь сечения ответвления №3. Получив площадь сечения воздуховода, его размер можно определить по таблице.
Расчет мощности калорифера и выбор приточной установки
Далее по производительности системы и разности температур воздуха определяется максимальная мощность калорифера. После этого на основании всех полученных данных подбирается приточная установка.
Рекомендуемая модель Breezart 550 Lux имеет программно настраиваемые параметры (производительность и мощность калорифера), поэтому в скобках указана производительность, которая должна быть выбрана при настройке ПУ. Можно заметить, что максимально возможная мощность калорифера этой ПУ на 11% ниже расчетного значения. Недостаток мощность будет заметен только при температуре наружного воздуха ниже -22°С, а это бывает не часто. В таких случаях приточная установка будет автоматически переключаться на меньшую скорость для поддержания заданной температуры на выходе (функция «Комфорт»).
В результатах расчета помимо требуемой производительности системы вентиляции указывается максимальная производительность ПУ при заданном сопротивлении сети. Если эта производительность оказывается заметно выше требуемого значения, можно воспользоваться возможностью программного ограничения максимальной производительности, которая доступна для всех вентустановок Breezart. Для максимальная производительность указывается для справки, поскольку регулировка ее производительности производится автоматически в процессе работы системы.
Расчет стоимости эксплуатации
В этом разделе рассчитывается стоимость электроэнергии, затрачиваемой на нагрев воздуха в холодный период года. Затраты для зависят от ее конфигурации и режима работы, поэтому принимаются равными среднему значению: 60% от затрат обычной системы вентиляции. В нашем случае можно сэкономить снижая расход воздуха ночью в гостиной, а днем — в спальне.
Как правильно выбрать вентилятор. Расчет вентилятора. Выбор типа вентилятора и варианта установки.
Как правильно выбрать вентилятор
Установленные требования к производительности вытяжных систем для помещений различного назначения
(в соответствии со СНиП 2.08.01-89)
- Жилые здания
- Ванные комнаты (с/без туалета)
Вытяжная вентиляция с ручным или автоматическим управлением и расходом воздуха не менее 50 м3/час (с туалетом) / 25 м 3/час (без туалета). - Ванные комнаты (с / без туалета)
Вытяжная вентиляция с ручным или автоматическим управлением и расходом воздуха не менее 50 м3/час (с туалетом) / 25 м 3/час (без туалета). - Туалеты
Вытяжная вентиляция с ручным или автоматическим управлением и расходом воздуха не менее 25 м 3/час. - Подсобные помещения
Вытяжная вентиляция с ручным или автоматическим управлением и кратностью воздухообмена не менее 0,5. - Кухни
Вытяжка с расходом воздуха не менее 60 м3/ час при использовании электрической или двух- конфорочной газовой плиты и не менее 90 м 3/ час при использовании четырехконфорочной газовой плиты.
- Ванные комнаты (с/без туалета)
- Административные здания
Требования к вытяжным системам кухонь, ванных комнат и туалетов административных зданий такие же, как и приведенные выше для жилых домов. Для обычных помещений мощность вытяжки должна составлять 3 м3/час на 1м3/. помещения.
Альтернативный вариант расчета производительности вытяжной системы
При расчете производительности вытяжных вентиляторов можно руководствоваться также требованиями СНиП к механическим системам бытовой вентиляции, которые устанавливают почасовую кратность воздухообмена не менее 0,5 для бытовых помещений. С учетом этой величины и объема помещения рассчитывается общий расход вытяжного воздуха.
Расчет производительности вентилятора
Для расчета производительности вентилятора требуется знать объем помещения и кратность воздухообмена.
Объем помещения = Длина х Ширина х Высота
Производительность = Объем помещения х Кратность воздухообмена (=0,5)
Расчетная производительность сравнивается с минимальной величиной, установленной требованиями СниП и выбирается большее из двух значений.
Для многолюдных помещений, а также помещений, где окружающий воздух характеризуется высокой температурой, влажностью, запыленностью или запахами, кратность воздухообмена следует принимать равной 1.
Примечание: В некоторых случаях может потребоваться установка нескольких вентиляторов.
| Тип помещения | Кратность | Тип помещения | Кратность | Тип помещения | Кратность |
| Пекарни | 20-30 | Оранжереи | 25-50 | Офисы | 6-8 |
| Ванные и душевые | 3-8 | Парикмахерские | 10-15 | Рестораны и бары | 6-10 |
| Спальни | 2-4 | Вестибюли и лестничные площадки | 3-5 | Школьные классы | 2-3 |
| Кафетерии | 10-12 | Больничные палаты | 4-6 | Магазины | 8-10 |
| Подвальные помещения | 8-12 | Домашние кухни | 10-15 | Спортивные залы | 6-8 |
| Чердаки | 3-10 | Кухни предприятий общепита | 15-20 | Кладовые | 3-6 |
| Раздевалки с душами | 15-20 | Прачечные | 10-15 | Домашние туалеты | 3-10 |
| Конференц-залы | 8-12 | Жилые помещения | 3-6 | Общественные туалеты | 10-15 |
| Гаражи | 6-8 | Комнаты переговоров | 4-8 | Подсобные помещения | 15-20 |
Для многолюдных помещений, а также помещений, где окружающий воздух характеризуется высокой температурой, влажностью запыленностью или запахами, следует выбирать наибольшее значение из указанного диапазона.
Выбор типа вентилятора и варианта установки
В зависимости от проектных требований вентилятор можно врезать в стену (настенный монтаж), монтировать в оконный проем (оконный монтаж), встраивать в потолочную конструкцию (потолочный монтаж), что, в свою очередь, исходя из длины воздуховода, определяет конструктивный тип вентилятора, который необходимо использовать — осевой или центробежный.
Система вентиляции: как рассчитать мощность вытяжного вентилятора?
В наше время нельзя представить свою жизнь без вентиляционных систем. Они установлены в производственных зданиях, в офисах, в учебных заведениях, в магазинах, в квартирах. Работа этих систем немыслима без применения вытяжных вентиляторов различной мощности. Широко распространенным элементом квартирной вентиляции является кухонная вытяжка. Она может иметь различные формы, размеры, дизайн.
От расчета мощности вентилятора кухонной вытяжки будет зависеть количество очищенного воздуха в помещении.
Вытяжная вентиляция на кухне
Но внешняя красота – это не самое главное. Основная задача этого прибора – избавить помещение кухни от запахов, гари, копоти и жира, которые появляются во время приготовления пищи. Вытяжная вентиляция удаляет испарения, исходящие от разного рода нагревательных приборов. Она предотвращает появление грязного налета на потолке и на поверхности стен. Это позволяет выполнять косметический ремонт гораздо реже, что сэкономит значительную сумму денег. Меньше времени понадобится и на проведение генеральной уборки.
Справиться с задачей очистки атмосферы в помещении может устройство, способное пропустить через свои фильтры определенное количество воздуха. А для этого надо подобрать прибор с вентилятором нужной мощности. Как рассчитать мощность устройства?
Расчет мощности вентилятора
Чтобы рассчитать мощность вентилятора, нужно выполнить следующие действия:
Пример расчета производительности вентилятора вытяжки для кухни.
- С помощью рулетки измерить размеры кухни и определить ее объем в метрах. Для этого длину нужно умножить на ширину и высоту. В документах БТИ указана площадь помещений. Пример: площадь кухонного помещения равна 10 м². Высота от пола до потолка – 3 м. Умножаем площадь на высоту и получаем 30 м³. Таков объем кухни.
- Далее рассчитывается величина, характеризующая воздухообмен. Для этого нужно умножить объем кухни на количество полных обновлений воздуха за час. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают кратность воздухообмена, равную 10-12. Таким образом, чтобы рассчитать мощность вытяжной системы нужно 30 м³ умножить на 12. В итоге получается цифра 360 м³/час. Столько воздуха должно обновляться каждый час.
- Для осуществления обмена в таком объеме нужен вентилятор с мощностью 400-800 м³/час. Но стандартные вентиляционные каналы способны пропустить только около 180 м³. Поэтому вентилятор тут не очень поможет.
- В этом случае поможет рециркуляционная система вытяжки, которая пропускает воздух через фильтры и отправляет его обратно в помещение. На преодоление сопротивления фильтров тоже требуется мощность. Поэтому к расчетной цифре следует добавить 40%. Получится 560-1120 м³. Такова должна быть мощность вентилятора вытяжки на кухне размером 30 м³.
- В некоторых случаях можно обойтись и без вентиляционного канала. Для этого вытяжной вентилятор устанавливается в специально оборудованном проеме в стене, в потолке или на стыке потолка и стены. Такой монтаж допускает применение менее мощного вентилятора.
Мощность вытяжки для разных помещений.
Это лишь простейший расчет необходимой мощности вытяжного вентилятора. Если кухня не имеет дверей, то нужно учитывать еще и объем смежного помещения. Итак, формула расчета мощности вентилятора для общих случаев: ширина помещения х длина х высота х кратность обмена = искомая величина. Высчитать объем помещения можно без особых проблем. Достаточно измерить длину, ширину и высоту и перемножить их.
Кратность смены воздуха
Кратность для помещений разного типа определяется так:
| Тип помещения | Кратность |
| Пекарня | 20-30 |
| Оранжерея | 25-50 |
| Офис | 6-8 |
| Ванная комната, душевая | 3-8 |
| Парикмахерская | 10-15 |
| Ресторан, бар | 6-10 |
| Спальня | 2-4 |
| Вестибюль | 3-5 |
| Классная комната в школе | 2-3 |
| Кафетерий | 10-12 |
| Палата в больнице | 4-6 |
| Магазин | 8-10 |
| Подвальное помещение | 8-12 |
| Кухня в доме или в квартире | 10-15 |
| Спортивный зал | 6-8 |
| Чердачное помещение | 3-10 |
| Кухня в общепите | 15-20 |
| Кладовка | 3-6 |
| Раздевалка с душем | 15-20 |
| Прачечная | 10-15 |
| Туалет в доме, в квартире | 3-10 |
| Конференц-зал | 8-12 |
| Жилая комната | 3-6 |
| Бильярдная | 6-8 |
| Общественный туалет | 10-15 |
| Гараж | 6-8 |
| Комната переговоров | 4-8 |
| Подсобное помещение | 15-20 |
| Библиотека | 3-4 |
| Столовая | 8-12 |
Таблица для расчета минимальной производительности вытяжки относительно объема кухни.
Наибольший показатель кратности выбирают для использования в помещениях со множеством людей, с высокой влажностью и температурой, с большим количеством пыли и сильными запахами. На кухне с электрической варочной поверхностью можно выбирать меньший показатель, с газовой плитой – больший. Связано это с тем, что газ при включенной плите выделяет продукты горения. Вентилятор, выбранный с учетом вышеперечисленных данных, можно смонтировать в стене, окне, потолке помещения.
Другой способ определения мощности устройства
Рассчитать мощность вентилятора можно по другому принципу. Показатель кратности остается без изменений, а вместо объема берется количество людей, находящихся в помещении. Формула расчета очень проста: L = N x Lн. Значения в этой формуле:
- L – искомая мощность вентилятора;
- N – количество народа в помещении;
- Lн – нормативный расход воздуха на человека.
Нормативный расход воздуха зависит от вида деятельности человека и измеряется в м³. Средние значения его таковы:
- состояние покоя – 20;
- работа в условиях офиса – 40;
- физическая нагрузка – 60.
Не стоит брать вытяжку с намного большей мощностью вентилятора, чем была рассчитана, так как она будет создавать больше шума.
Выбор вентилятора нужно осуществлять не только по его мощности, но и по типу исполнения этого агрегата. Для работы в условиях чистого воздуха при температуре ниже 80°С принято устанавливать вытяжные вентиляторы в обычном исполнении. Для удаления из помещения воздуха с температурой выше этого значения следует устанавливать вентилятор в термостойком исполнении. В условиях агрессивной и взрывоопасной среды лучше использовать устройство в специальном антикоррозийном варианте. Его узлы и детали не вступают ни в какие реакции с окружающей средой.
Для удаления загрязненного воздуха из ванной комнаты рекомендуется использование брызгозащищенного вытяжного вентилятора. Он не позволяет влаге попадать в воздуховод и защищает устройство и электрическую сеть от короткого замыкания.
Оборудование жилых и производственных помещений вытяжной вентиляцией – обязательное условие для обеспечения комфортных условий пребывания людей. Вентиляторов для этой цели существует много видов. Они имеют различные размеры, мощность, возможности. Правильный их выбор – залог здоровья и длительного срока службы предметов обстановки в помещении.
Теперь вам известно, как рассчитать мощность.
Осталось выбрать нужный агрегат, приобрести его и установить. Монтаж вентилятора легко выполнить самостоятельно, но можно обратиться и к специалистам.
Расчет мощности вентилятора по объему помещения
Для расчета системы вентиляции в квартире или небольшом коттедже можно обратиться к специалистам, а можно все сделать самостоятельно, тем более, что формулы там несложные, достаточно знать от чего отталкиваться. К тому же, как показывает практика, во многих строительных фирмах работают такие «специалисты», что перед началом работ лучше хотя бы приблизительно оценить требуемые параметры системы самостоятельно. Это поможет и деньги сэкономить, и избежать грубых промахов в проекте — ведь вам потом в этом доме жить.
Прежде всего надо определить необходимый воздухообмен для каждого из имеющихся помещений. Для этого служат государственные нормативные документы, такие как СанПины, ГОСТы, СНиПы и ДБНы, в которых эти значения четко определены. Воспользуемся самыми простыми методами расчета.
Расчет по площади помещения
Это самый простой расчет. Для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м 3 /час свежего воздуха на 1 м 2 площади помещения, независимо от количества людей.
Расчет по санитарно-гигиеническим нормам
По санитарным нормам для общественных и административно-бытовых зданий на одного постоянно пребывающего в помещении человека необходимо 60 м 3 /час свежего воздуха, а на одного временного 20 м 3 /час.
В случае жилого помещения можно ориентироваться на то, в каком помещении сколько времени проводят жильцы. Например, для спальни рекомендуется принять, что хозяева находятся там постоянно (8 часов подряд), а для кабинета можно принять 1 человек — постоянно, и 1-2 временно.
Расчет по кратностям
В документе (СНиП 2.08.01-89* Жилые здания, Приложение 4) приведена таблица с кратностями воздухообмена по типам помещений (табл.1):
| Помещения | Расчетная температура зимой,ºС | Требования к воздухообмену | |||
| Приток | Вытяжка | ||||
| Общая комната, спальня, кабинет | 20 | 1-кратный | — | ||
| Кухня | 18 | — | По воздушному балансу квартиры, но не менее, м 3 /час | 90 | |
| Кухня-столовая | 20 | 1-кратный | |||
| Ванная | 25 | — | 25 | ||
| Уборная | 20 | — | 50 | ||
| Совмещенный санузел | 25 | — | 50 | ||
| Помещение для стиральной машины в квартире | 18 | — | 0,5-кратный | ||
| Гардеробная для чистки и глажения одежды | 18 | — | 1,5-кратный | ||
| Вестибюль, общий коридор, лестничная клетка, прихожая квартиры | 16 | — | — | ||
| Электрощитовая | 5 | — | 0,5-кратный | ||
Здесь приведена сокращенная версия таблицы, если вы не нашли свой тип помещения — обратитесь к исходному документу (СНиП-у).
Кратность воздухообмена — это величина, которая означает, сколько раз в течение часа воздух в помещении полностью заменяется на новый. Она напрямую зависит от объема помещения. То есть, однократный воздухообмен это когда в течение часа в помещение подали и удалили объем воздуха, равный объему помещения; 0,5 кранный воздухообмен – половине объема помещения и т.д. В этой таблице в двух последних колонках указаны кратности и требования к воздухообмену в помещениях по притоку и вытяжке воздуха соответственно.
Формула расчета вентиляции, включающая нужное количество воздуха выглядит так:
L=n*V (м 3 /час) , где
n – нормируемая кратность воздухообмена, час-1;
V – объём помещения, м 3 .
Когда мы считаем воздухообмен для группы помещений в пределах одного здания (к примеру, жилая квартира) или для здания в целом (коттедж), их нужно рассматривать как единый воздушный объём. Этот объём должен отвечать условию ∑ Lпр = ∑ Lвыт То есть, какое количество воздуха мы подаём, такое же должны и удалить.
Таким образом, последовательность расчета вентиляции по кратностям следующая:
- Считаем объем каждого помещения в доме (объем=высота * длина * ширина).
- Подсчитываем для каждого помещения требуемый воздухообмен по формуле L=n*V.
Для этого выбираем из таблицы 1 норму по кратности воздухообмена. Для большинства помещений нормируется только приток или только вытяжка. Для некоторых (например кухня-столовая) и то, и другое. Прочерк означает, что для данного помещения нормы не установлены.
Для тех помещений, для которых вместо кратности указан минимальный воздухообмен (например, 90м 3 /ч для кухни), считаем требуемый воздухообмен равным этому рекомендуемому. В самом конце расчета, если уравнение баланса (∑ Lпр и ∑ Lвыт) у нас не сойдется, то значения воздухообмена для данных комнат будем увеличивать до требуемой величины.
Если в таблице нет какого-либо помещения, то норму воздухообмена для него считаем, учитывая что для жилых помещений нормы регламентируют подавать 3 м 3 /час свежего воздуха на 1 м 2 площади помещения. Т.е. считаем воздухообмен для таких помещений по формуле: L=Sпомещения*3.
- Суммируем отдельно L тех помещений, для которых нормируется приток воздуха, и отдельно L тех помещений, для которых нормируется вытяжка. Получаем 2 цифры: ∑ Lпр и ∑ Lвыт
- Составляем уравнение баланса ∑ Lпр = ∑ Lвыт.
Если ∑ Lпр > ∑ Lвыт , то для увеличения ∑ Lвыт до значения ∑ Lпр увеличиваем значения воздухообмена для тех помещений, для которых мы во 2 пункте приняли воздухообмен равным минимально допустимому значению.
Если провести расчет всеми тремя способами, то у вас наверняка получатся разные значения. Все они правильные и соответствуют нормам. Рекомендуется выбрать что-то среднее.
При расчете воздухообмена для коттеджа мной не было учтено наличие в кухне-столовой потребителя воздуха — водогрейного котла с атмосферной горелкой. Котел с атмосферной горелкой забирает воздух из кухни и выбрасывает продукты сгорания на улицу. Объем потребляемого воздуха обычно указан в паспорте котла, и этот объем необходимо было учесть в уравнении баланса. Отсутствие такого учета привело к периодическому выключению котла из-за недостаточной тяги и необходимости приоткрывать окно.
Расчет сечения воздуховодов
Для расчета воздуховодов прежде всего необходимо начертить план предполагаемой воздухораспределительной сети. При этом желательно учитывать планируемое расположение мебели в помещениях, чтобы решетка притока воздуха не располагалась над рабочим столом или кроватью.
В загородном доме очень важен низкий уровень шума, создаваемый системой вентиляции. Максимальную скорость потока воздуха, при которой обеспечивается бесшумность, можно определить из таблицы ниже. Если позволяет пространство, лучше выбирать круглые или квадратные воздуховоды. Если места недостаточно, выбирают прямоугольные воздуховоды. Как правило, ширина воздуховода в 2 раза больше высоты). Существуют специальные звукопоглощающие воздуховоды, состоящие из двух слоев фольги (внутренний — перфорированный) с прослойкой из минеральной ваты.
При выборе конфигурации мест разветвления желательно избегать Т-образных разветвлений, на которых теряется напор и создается дополнительный шум. Лучше использовать Y-образные разветвления.
Таблица максимальной скорости воздуха (м/сек) в зависимости от требований к воздуховоду
| Назначение | Основное требование | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Бесшумность | Мин. потери напора | ||||
| Магистральные каналы | Главные каналы | Ответвления | |||
| Приток | Вытяжка | Приток | Вытяжка | ||
| Жилые помещения | 3 | 5 | 4 | 3 | 3 |
| Гостиницы | 5 | 7.5 | 6.5 | 6 | 5 |
| Учреждения | 6 | 8 | 6.5 | 6 | 5 |
| Рестораны | 7 | 9 | 7 | 7 | 6 |
| Магазины | 8 | 9 | 7 | 7 | 6 |
Расчет потерь давления в воздуховоде
Когда известны параметры воздуховодов (их длина, сечение, коэффициент трения воздуха о поверхность), можно рассчитать потери давления в системе при проектируемом расходе воздуха.
Общие потери давления (в кг/кв.м.) рассчитываются по формуле:
где Pтр — потери давления на трение в расчете на 1 погонный метр воздуховода, l — длина воздуховода в метрах, z — потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении).
1. Потери на трение:
В круглом воздуховоде потери давления на трение Pтр в расчете на 1 погонный метр считаются так:
где x — коэффициент сопротивления трения, d — диаметр воздуховода в метрах, v — скорость течения воздуха в м/с, y — плотность воздуха в кг/куб.м., g — ускорение свободного падения (9,8 м/с 2 ).
Замечание: Если воздуховод имеет не круглое, а прямоугольное сечение, в формулу надо подставлять эквивалентный диаметр, который для воздуховода со сторонами А и В равен: dэкв = 2АВ/(А + В)
2. Потери на местные сопротивления:
Потери давления на местные сопротивления (при изменении диаметра воздуховода, на разветвлении, диффузоре, и т.д.) считаются по формуле:
где Q — сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховода, для которого производят расчет, v — скорость течения воздуха в м/с, y — плотность воздуха в кг/куб.м., g — ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Значения Q содержатся в табличном виде.
Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.
- Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
- Вычисляем потери давления на трение Pтр.
- По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
- Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.
В процессе расчета нужно последовательно сбалансировать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой длинной и нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление.
Расчет кондиционирования
В первом приближении требуемую мощность кондиционера можно оценить из расчета 1 кВт на 10 м².
Более сложный алгоритм позволяет рассчитать мощность кондиционера (в кВт) для небольшого закрытого помещения: отдельной комнаты, офиса площадью до 50 – 70 м² и других помещений, расположенных в капитальных зданиях. При расчете учитываются потоки тепла от окон, стен и потолка, тепло, выделяемое находещейся в помещении техникой и тепло, выделяемое людьми в помещении: