Как подобрать сечение воздуховода. Расчет схемы вентиляции погреба — сечение воздуховода

Как выглядит аэродинамический расчет вентиляции? Вообще, какие именно параметры рассчитываются? Насколько сложные формулы предстоит использовать? В этом материале мы постараемся дать на поставленные вопросы максимально простые ответы, по возможности сопроводив их примерами.

Что предстоит рассчитать

Для типичной городской квартиры или небольшого коттеджа типичное решение — принудительная вытяжная вентиляция с естественным притоком воздуха через негерметичные окна, двери или вентиляционные решетки в ограждающих конструкциях.

Такая схема имеет несколько преимуществ по сравнению с альтернативными вариантами:

• Цена всех необходимых для ее монтажа материалов обычно укладывается в 2-5 тысяч рублей. В сущности, покупать приходится лишь несколько метров , разветвителями и решетками, канальный вентилятор и дефлектор-зонтик для защиты вывода трубы от осадков.

• Монтаж такой системы не в пример проще, чем приточно-вытяжной. Уже потому, что в прокладке нуждается один канал, а не два.
• Наконец, от любой системы с естественной циркуляцией эта выгодно отличается постоянством расхода воздуха. На производительность схемы с естественным побуждением влияют и дельта температур с улицей, и направление ветра, и его сила. Здесь же расход всегда с минимальной погрешностью равен производительности установленных вами канальных вентиляторов.

Заметьте: при желании никто не мешает гибко регулировать их обороты, уменьшая или увеличивая скорость воздухообмена. Инструкция до смешного проста: достаточно разомкнуть цепь питания диммером.

Очевидно, что для небольшого помещения придется рассчитать всего два параметра:

1. Расход воздуха . В соответствии с ним предстоит подобрать один или несколько вентиляторов.
2. Кроме того, необходим расчет сечения воздуховода вентиляции . Его завышение будет означать ничем не оправданные расходы и ухудшение внешнего вида помещения; заниженное сечение либо ограничит расход через вентканал, либо сделает движение потока воздуха чрезмерно шумным.

В помещениях с большим внутренним объемом, большим количеством посетителей либо специфическими требованиями к вентиляции в силу большого количества источников загрязнения воздуха вентиляция делается приточной или приточно-вытяжной.

При этом приточный канал не просто подает свежий воздух с улицы: он распределяет его в объеме помещения через систему воздуховодов и распределительных решеток, что подразумевает определенное избыточное давление. Оно требуется и для преодоления сопротивления воздуховода.

Мало того: согласно действующим СНиП, температура приточного воздуха в общественных помещениях не должна быть ниже +15С. В летнюю жару приток перегретого уличного воздуха тоже, очевидно, не прибавит комфорта. Отсюда — повсеместное использование приточных установок с калориферами и канальными кондиционерами.

В этом случае расчет систем вентиляции будет включать, помимо упомянутых, еще два пункта:

1. Создаваемое вентилятором избыточное давление.
2. Тепловую мощность калорифера или кондиционера.

Итак, приступим.

Расход воздуха

Как правило, потребность в воздухообмене рассчитывается двумя способами с последующим выбором большего из значений.

Расчет возможен:

• По кубатуре помещения с учетом его функциональности и наличия в нем разнообразных источников загрязнения воздуха.
• По максимальному количеству находящихся в нем людей.

Расчет по объему помещения

В этом случае используется несложная формула вида L=NV, где L — потребность в производительности вентиляции, V — объем помещения, а N — кратность воздухообмена. К значению L могут прибавляться фиксированные величины для тех или иных подсобных помещений или типов оборудования.

Приведем некоторые значения кратности воздухообмена и потребности в воздухе для бытовых устройств.

Как пользоваться этими значениями?

Вот пример расчета системы вентиляции для офиса площадью 150 м2 с трехметровыми потолками, снабженного уборной с тремя унитазами.

1. Суммарный объем помещения равен 150*3=450 м3.
2. При кратности воздухообмена, равной 1,5, и с учетом оборудования уборной расчетный расход воздуха составит 450*1,5+50*3=825 м3/час.

Расчет по количеству людей

Базовые значения таковы:

• 60 м3/час для бодрствующего человека, занимающегося активной деятельностью;
• 40 м3/час для бодрствующего человека в состоянии покоя;
• 30 м3/час для спящего человека.

Предположим, что в нашем офисе одновременно присутствует 15 человек. Поскольку они едва ли будут заниматься тяжелым физическим трудом, в расчетах можно использоваться расход воздуха в 40 м3/час на человека. 40х15=600.

Поскольку 825 кубометров в час, полученные первым способом, больше, чем 600, именно первое значение и будет использоваться в качестве базового при дальнейших расчетах.

Особый случай

Особой статьей идет расчет аварийной вентиляции. Ее функция сводится к нейтрализации превышения предельно допустимой концентрации вредных веществ при их выбросе. Типовые значения кратности воздухообмена — 5-10.

Однако: точное значение кратности могут выдать лишь технологи предприятия с учетом содержания возможного выброса и предельно допустимых концентраций соответствующих веществ.

На фото — приточная решетка аварийной вентиляции.

Сечение воздуховода

Как выполнить своими руками расчет вентиляционных воздуховодов для определенного расхода воздуха через них?

Формула имеет вид S=2,778L/V.

В ней:

• S — площадь сечения воздуховода в квадратных сантиметрах.
• V — скорость потока в метрах в секунду.
• 2,778 — коэффициент согласования, позволяющий без дополнительных пересчетов получить результат в квадратных сантиметрах.

Зависимость между скоростью потока и сечением — обратная. Увеличив скорость, можно обойтись вентканалом меньшего размера. Однако при скорости свыше 4 м/с воздух начинает ощутимо шуметь, поэтому на практике для обитаемых помещений параметр V берется в диапазоне 3…4 м/с.

Нормальный для вентиляции жилого помещения уровень шума — до 25 дБ.

Как будет выглядеть расчет воздуховодов вентиляции для нашего 150-метрового офиса?

1. Расход воздуха нами уже рассчитан: 825 м3/час.
2. Скорость потока воздуха возьмем равной максимальным 4 м/с.
3. Минимально допустимое сечение воздуховода, таким образом, будет равно 2,778*825/4=572,9625 см2.

Поскольку производители указывают не площадь сечения, а диаметр для круглых воздуховодов и размеры стенок для прямоугольных, нам придется вспомнить формулы площади круга и прямоугольника.

Напомним:

• Площадь круга равна произведению числа «пи» и квадрата радиуса.
• Площадь прямоугольника равна произведению его сторон.

Несложный подсчет покажет, что минимальный диаметр круглого воздуховода в нашем случае составит 27 см (с учетом реальных размеров вентиляционных труб — 280 мм). Прямоугольный воздуховод может иметь размер, к примеру, 600х100 мм.

Давление

Точный аэродинамический расчет системы вентиляции на предмет расчетного давления, создаваемого приточной установкой, исключительно сложен.

Он должен учитывать весьма обширный список факторов:

• Длину и диаметр вентканалов.
• Материал и шершавость их стенок.
• Количество и угол поворотов.
• Переходы диаметра.
• Сопротивление фильтров, калориферов и теплообменников.

Есть и хорошая новость: даже существенное превышение расчетного давления при фиксированной производительности грозит лишь незначительным перерасходом электроэнергии.

Именно поэтому расчет обычно выполняется по упрощенной методике:

• 75-100 Па достаточны для вентиляции помещения с площадью 50-150 м2.
• 100-150 Па — для 150-350 м2.

Тепловая мощность

И для калорифера, и для охладителя любого типа она рассчитывается по формуле P=0,336*Dt*L.

В ней:

1. P — искомое значение тепловой мощности в ваттах.
2. 0,336 Вт*ч/м3 — теплоемкость воздуха.
3. Dt — максимальная дельта температур между улицей и приточным потоком в градусах.

Напомним: минимальная температура приточного воздуха для обитаемого помещения — +15С, оптимальная — +18.

1. L — расход воздуха в кубометрах в час.

Так, при минимальной уличной температуре в -38С, температуре приточного воздуха в +18С и расхода в 825 м3/час расчетная мощность калорифера составит 0,336*(38+18)*825=15523,2 ватта.

Заключение

Надеемся, что приведенные методики и формулы окажутся полезными читателю. Видео в этой статье предложит ему дополнительную информацию о том, как может выполняться расчет вентиляции в разных случаях.

Любое подвальное помещение или погреб должны быть надежно защищены от застоявшегося воздуха, мороза и конденсата. Именно поэтому в подземных хранилищах делается качественная гидро- и теплоизоляция. Также в особом внимании нуждается схема вентиляции погреба.

Приток чистого воздуха в подвальное помещение предотвратит вероятность опасного скопления вредных газов, а также исключит вероятность появления конденсата. Фрукты и овощи в процессе хранения выделяют большое количество влаги, а от нее необходимо избавляться как можно оперативнее, чтобы не началось процессов гниения внутри помещения.

Схема вентиляции подвального помещения, если ее делать правильно и с умом, базируется, прежде всего, на автоматизированном контроле подачи чистого воздуха и устранения застоявшегося из помещения. Система вентиляции погреба в этом случае основывается на работе специального устройства, которое с помощью датчиков поддерживает требуемый влажностный и температурный режимы в подвале. Конечно, основным недостатком подобных устройств является их высокая стоимость.

Готовые вентиляционные блоки.

Но расстраиваться не стоит, ведь можно самостоятельно произвести расчет вентиляции в погребе и делать всё своими руками, не прибегая к помощи специалистов и покупке дорогостоящего оборудования.

Разновидности вентиляционных систем для погреба

Сегодня можно выделить две самых распространенных системы: естественная и принудительная вентиляция. Популярностью пользуются обе системы, но перед тем как сделать вентиляционную систему, необходимо произвести некоторый расчет.

Первым делом следует выяснить общую площадь подвального помещения, а также высоту перекрытия. После получения необходимых чисел выполняется достаточно простой расчет, в результате которого мы получаем минимально возможное сечение канала вентиляции для погреба.

Формула практически для всех подвальных помещений одинакова: 25 кв.см. канала вентиляции на 1 кв.м. погреба.

Расчет вентиляционной системы

В этом примере за основу будет взят канал вентиляции, сделанный из обычной трубы из поливинилхлорида (ПВХ).

• В том случае, когда общая площадь погреба равняется 10 кв.м., то нам требуется площадь воздуховода равная произведению 10 на 25 кв. см. Получается 250 см. кв.
• Далее берем формулу площади круга (воздуховод у нас круглый) S = πR², в соответствии с которой высчитываем необходимый радиус вентиляционной трубы, который в нашем случае будет составлять 8.9 см. Соответственно, диаметр трубы должен быть 17.8 см.

В том случае, когда ПВХ-труба имеет нестандартное прямоугольное сечение, для нашего подвального помещения оно должно составлять около 16 см. Если вам необходимо произвести расчет для другой площади подвального помещения, то он будет аналогичен.

Приведенный выше расчет является весьма упрощенным, так как не учитывает интенсивность воздухообмена в помещении.

Нужно принимать во внимание тот факт, что оптимальное проветривание подразумевает под собой полную замену воздуха в погребе хотя бы 1 раз в полчаса.

Специалисты часто рекомендуют произвести расчет сечения вентиляционного канала в подвальном помещении с учетом расхода воздуха. Интересно, что для высчитывания расхода воздуха также есть своя формула: L=V*K, где L – это, собственно, необходимое нам значение расхода воздуха, V – общий объем подвального помещения, а K – значение, указывающее на то, сколько раз за час воздух в помещении меняется. Если, например, высота подвального помещения составляет 200 см, то расход воздуха, посчитанный по выше указанной формуле, составит около 40 куб.м. в час.

Сечение воздуховода

При устройстве системы вентиляции в погребе произвести расчет сечения вентиляционного канала нужно обязательно.

Формула для расчета следующая: S=L/(W*3600). В этой формуле S является площадью сечения канала, L – расход воздуха (его мы посчитали выше и получили 40 куб. м. в час), W равняется 1 м/с (т.к. это скорость потоков воздуха, ее берут по номиналу).

Сечение трубы в этом случае можно будет рассчитать следующим образом: 40/(1*3600)=0.0111 кв.м. Далее берем знакомую нам формулу R= √(F/π), из которой получаем значение радиуса, равное приблизительно 5.9 см. Диаметр в этом случае необходимо взять с округлением в большую сторону (примерно 12 см). Если ПВХ-труба имеет нестандартное прямоугольное или квадратное сечение, то ее размеры должны составлять около 11х11 см (опять же, округлять следует в большую сторону).

Выход воздуховода.

Конечно, все значения для системы вентиляции погреба, которые были приведены выше, являются приблизительными. Кроме того, число замен воздуха в помещении мы тоже брали минимальное (их может быть намного больше). В ряде случаев кратность воздухообмена может быть намного выше. Но, одновременно с этим, следует понимать, что излишнее проветривание и поступление большого количества чистого воздуха вызовет подсушивание продуктов, хранящихся в погребе, поэтому всё надо брать в меру, ведь «больше» вовсе не значит «лучше». Если вы в своих силах не уверены, то расчеты лучше доверить профессионалам, как и все работы по устройству вентиляции в погребе. Хотя работа не такая сложная, как строительство подвала, но в ней есть множество нюансов, которые нужно предусмотреть.

Устройство вентиляции в погребе

После того как схема вентиляции для подвального помещения будет полностью рассчитана, можно начинать непосредственный монтаж. Если предполагается, что вентиляция будет включать в себя две трубы, то одну из них следует расположить на расстоянии в 150-180 см от пола (это будет вытяжная труба). С другой стороны, на противоположной стене устанавливается приточная труба, нижняя часть которой не должна доходить до пола примерно 20-30 см. Это связано с тем, что по законам физики теплый воздух постепенно поднимается вверх. Именно в теплом воздухе содержится большее количество влаги, которая оседает на стенках подвального помещения, поэтому его нужно вовремя убирать из погреба.

Схема воздухообмена в погребе.

Всю работу можно сделать самостоятельно. Очень важно, чтобы верхняя часть вытяжной трубы проходила через все перекрытия здания и располагалась над кровлей на высоте в 20-50 см. Кроме того, выход трубы требуется закрыть колпачком, который предотвратит попадание осадков внутрь трубы и, следовательно, в помещение подвала. С другой стороны, верхнюю часть приточной трубы также рекомендуется тщательно закрыть металлической сеткой, потому что именно через эту трубу в погреб могут проникать насекомые и грызуны, наносящие непоправимый ущерб провизии.

Если у вас есть такая возможность, то лучше всего предпочесть принудительную вентиляцию. Но в тех случаях, когда площадь вашего погреба небольшая и в нем храниться всего несколько килограмм продуктов, то нет никакой необходимости делать даже две трубы (вполне хватит одной).

Комментариев:

• Как сделать расчет самостоятельно?
• Правильный выбор воздуховода
• Сечения воздуховода: нюансы
• Монтаж воздухоотводов: особенности
• Для чего нужны воздухоотводы?
• Из каких материалов делают воздуховоды?

Воздуховод является системой труб, выполненных из самых различных материалов и установленных в помещение с задачей разделения и распределения воздуха по нему и вытяжки воздуха из него. Используется, как правило, в кондиционировании или воздушном отоплении. Системы вентиляции можно разделить на 3 группы:

Воздуховод – это система труб из различных материалов, которые установлены в помещениях для разделения и распределения воздуха по ним и вытяжки воздуха из них.

• по способу перемещения воздуха;
• по способу движения воздуха;
• по функциональному назначению.

Виды вентиляции также разделяются на рециркулярную систему вентиляции, вытяжную систему и приточную. Итак, чтобы произвести подбор воздуховодов по расходу, необходимо произвести расчет площади вашего помещения. Существует определенная, установленная норма – 3 м³/час воздуха на 1 м² площади. Именно столько свежего воздуха необходимо человеку, для того чтобы он чувствовал себя комфортно в квартире. Количество людей, проживающих на этой площади, значения не имеет. Кратностью воздухообмена называется то, сколько раз в течение 1 часа воздух в помещение обновляется и заменяется новым. Это зависит от размера вашего помещения.

Как сделать расчет самостоятельно?

Типы вентиляций в частном доме.

Шаг первый. Площадь сечения воздуховода – это расчет объема помещения. Чем большую площадь сечения вы выберете, тем сильнее снизятся скорость потока и шум.

Шаг второй. Существуют определенные нормы, по которым рассчитываются необходимое количество свежего воздуха и его расход. Сосчитайте объем всех жилых комнат в вашей квартире и умножьте на 3. Вы получите сумму нужного приточного воздуха.

Шаг третий. Для вытяжного воздуха нежилых комнат существуют установленные стандарты. Для кухни с газовой варочной плитой нужно 90 м³ в час. Для кухни с электрической плитой – 50 м³ в час.

Запомните основное правило: количество вытяжного воздуха обязательно должно равняться количеству приточного воздуха. Если вы проигнорируете это замечание, то вместе с воздухом в помещение могут проникнуть резкие, едкие, неприятные запахи. Когда разница между притоком и вытяжкой воздуха существенна и значительна, образуются такие неприятности, как двери, закрывающиеся с громким хлопком.

Вернуться к оглавлению

Правильный выбор воздуховода

Формула расчета производительности вентиляционной системы дома

В наше время широко распространены и набирают популярность пластиковые воздуховоды. Это отличная гарантия герметичности, воздействия на химические вещества. Такие системы нечувствительны к ультрафиолетовым излучениям, обладают другими хорошими эксплуатационными качествами. Это легкий и безопасный материал, вы не испытаете никаких затруднений при монтаже.

Такие воздуховоды имеют очень много преимуществ перед металлическими, например, лучшая шумоизоляция, простота в установке, устойчивость к воздействию коррозии и многое другое. Но они обладают и одним существенным недостатком, а именно низкой огнестойкостью. Поэтому только вам решать, чему именно отдавать свое предпочтение.

Формула определения воздухообмена по кратности. Кратность воздухообмена показывает, сколько раз воздух в помещении должен поменяться на свежий в течение часа.

Помимо пластиковых и металлических воздуховодов, бывают гибкие вентиляционные трубы. Выполнены они из полиэфира и алюминиевой фольги. Отлично подходят для жилого дома. Трубы обладают прекрасной тепло- и шумоизоляцией. У всех вариантов есть свои особенности, недостатки и преимущества. Да и их расход при установке оставляет мало отходов.

Для поддержания необходимого микроклимата в квартире воздуховод должен работать правильно и бесперебойно. Самым простым способом проверки является поднесение зажженной спички к системе: если она потухла, то вентиляция работает, если же нет, то существует проблема, устранением которой необходимо заняться безотлагательно.

Вернуться к оглавлению

Сечения воздуховода: нюансы

Круглая форма сечения воздуховода – это повышение энергосбережения, оригинальные эстетические качества изделия, довольно простая замена любых деталей, быстрый монтаж. Они создают меньшее аэродинамическое сопротивление, чем квадратные.

Квадратная форма сечения воздуховода подходит для основной массы объектов. Это очень компактные воздуховоды. Они имеют ряд преимуществ. Во-первых, благодаря своей форме они органично и естественно вписываются в любое помещение. Во-вторых, имеется разнообразие размеров. Вы можете подобрать себе такой воздухоотвод, который даже не будет заметен.

Воздухоотводы транспортируют воздух вентиляционной системы. Они разделяются на жесткие и гибкие. Встречаются также и полугибкие, но их редко применяют по причине крайне низкой выносливости. Гибкие обладают круглым сечением. Чаще всего можно встретить размеры от 90 до 300 мм. Такая конструкция многослойна, и за счет этого повышается уровень шумоизоляции.

Встречаются гибкие воздухоотводы и без стального каркаса. Монтаж осуществляется с помощью металлических стяжек. Данные воздухоотводы обладают огромным преимуществом перед жесткими аналогами. Во-первых, они не требуют большого расхода материалов. Во-вторых, имеют очень легкий вес, что существенно облегчает установку.

Вернуться к оглавлению

Монтаж воздухоотводов: особенности

От правильного монтажа напрямую зависит, правильно ли будет функционировать вентиляционная система.

На первом этапе необходимо создать проект, в котором будут учитываться и выбранный материал, и средняя температура воздуха, и возможное содержание химических соединений.

Следующий шаг в монтаже системы – это проведение ремонтных работ, которые исключат возможное повреждение воздуховода. Все крепежи, переходники и заглушки должны быть крепко и надежно зафиксированы.

Несведущий человек не сможет разобраться во всех тонкостях и нюансах этого сложного и трудоемкого процесса. Каждая мелочь должна быть учтена, каждое предписание – соблюдено. В противном случае работа воздухоотвода будет некачественной и неправильной. Это именно та ситуация, в которой просто необходимо вмешательство грамотных профессионалов и специалистов.