Berechnung der belüftung: fast kompliziert

Was ist die aerodynamische Berechnung der Belüftung? Welche Parameter werden generell berechnet? Wie müssen komplexe Formeln verwendet werden? In diesem Artikel werden wir versuchen, die einfachsten Antworten auf die gestellten Fragen zu geben und diese soweit möglich mit Beispielen zu versehen.

Was ist zu berechnen?

Eine typische Lösung für eine typische Stadtwohnung oder ein kleines Landhaus ist die Zwangsentlüftung mit natürlichem Luftzustrom durch drucklose Fenster, Türen oder Lüftungsgitter in der Gebäudehülle.

Dieses Schema hat mehrere Vorteile gegenüber Alternativen:

• Der Preis aller Materialien, die für die Installation benötigt werden, liegt normalerweise zwischen 2 und 5 Tausend Rubel. Im Wesentlichen müssen Sie nur wenige Meter des Lüftungsrohrs mit Klemmen, Splittern und Gittern, einem Abzugsventilator und einem Schirmabweiser kaufen, um den Abfluss des Rohrs vor Niederschlag zu schützen.

• Die Installation eines solchen Systems ist nicht einfacher als Umluft und Abgas. Schon weil ein Kanal verlegt werden muss, nicht zwei.
• Schließlich ist dies bei jedem System mit natürlicher Zirkulation günstig im Vergleich zur Konstanz der Luftströmung. Die Leistung der Schaltung mit einem natürlichen Impuls wird durch das Temperaturdelta mit der Straße, die Windrichtung und deren Stärke beeinflusst. Hier ist der Durchfluss immer mit dem Mindestfehler gleich der Leistung der von Ihnen installierten Kanalventilatoren.

Hinweis: Wenn Sie möchten, stört niemand Ihre Drehzahlen flexibel, indem Sie die Luftaustauschrate verringern oder erhöhen. Der Befehl ist lächerlich einfach: Es genügt, den Stromversorgungskreis mit einem Dimmer zu öffnen.

Offensichtlich müssen für die Zwangsentlüftung eines kleinen Raumes nur zwei Parameter berechnet werden:

1. Luftstrom. In Übereinstimmung mit ihm, einen oder mehrere Fans auszuwählen.
2. Zusätzlich ist die Berechnung des Lüftungskanalabschnitts erforderlich.. Ihre Überschätzung führt zu ungerechtfertigten Kosten und einer Verschlechterung des Erscheinungsbildes des Raumes. Ein niedriger Abschnitt begrenzt entweder den Luftstrom durch den Lüftungskanal oder macht den Luftstrom zu laut.

In Räumen mit großem Innenvolumen, einer großen Anzahl von Besuchern oder spezifischen Belüftungsanforderungen wird die Belüftung aufgrund der großen Anzahl von Luftverschmutzungsquellen Gebläseluft oder Gebläseluft.

Gleichzeitig liefert der Einlasskanal nicht einfach Frischluft von der Straße: Er verteilt sie durch das Kanalsystem und die Verteilungsnetze im Raumvolumen, was einen gewissen Überdruck zur Folge hat. Es ist auch erforderlich, den Widerstand des Kanals zu überwinden.

Nicht nur das: Laut aktuellem SNiP sollte die Zulufttemperatur in öffentlichen Gebäuden nicht unter + 15C liegen. In der Sommerhitze wird natürlich auch der Zustrom überhitzter Straßenluft keinen Komfort bieten. Daher die weit verbreitete Verwendung von Lüftungsgeräten mit Heizgeräten und Luftklimageräten.

In diesem Fall umfasst die Berechnung der Lüftungssysteme zusätzlich zu den obigen Ausführungen zwei weitere Punkte:

1. Vom Ventilator erzeugter Überdruck.
2. Wärmeleistung eines Heizgerätes oder einer Klimaanlage.

Also lass uns anfangen.

Luftstrom

In der Regel wird der Bedarf an Luftaustausch auf zwei Arten berechnet, wobei der größere Wert ausgewählt wird.

Berechnung ist möglich:

• Je nach Rauminhalt des Raumes unter Berücksichtigung seiner Funktionalität und des Vorhandenseins verschiedener Luftverschmutzungsquellen.
• Durch die maximale Anzahl von Menschen.

Berechnung nach Volumen des Raumes

In diesem Fall wird eine einfache Formel der Form L = NV verwendet, wobei L die Belüftungsleistung ist, V das Volumen des Raums ist und N die Luftaustauschrate ist. Zum Wert von L können feste Werte für verschiedene Betriebsräume oder Gerätetypen hinzugefügt werden.

Wir geben einige Werte für die Häufigkeit des Luftaustauschs und den Luftbedarf für Haushaltsgeräte an.

Wie verwende ich diese Werte?

Hier ist ein Beispiel für die Berechnung des Lüftungssystems für ein Büro von 150 m2 mit drei Meter hohen Decken, ausgestattet mit einer Toilette mit drei Toiletten.

1. Das Gesamtvolumen des Raumes beträgt 150 * 3 = 450 m3.
2. Bei einer Luftwechselfrequenz von 1,5 und unter Berücksichtigung der Ausrüstung der Latrine beträgt der geschätzte Luftstrom 450 * 1,5 + 50 * 3 = 825 m3 / Stunde.

Berechnung nach Anzahl der Personen

Die Grundwerte sind:

• 60 m3 / Stunde für eine erwachende Person, die sich in lebhafter Tätigkeit befindet;
• 40 m3 / Stunde für eine erwachende Person im Ruhezustand;
• 30 m3 / Stunde für eine schlafende Person.

Angenommen, es sind 15 Personen gleichzeitig in unserem Büro. Da es unwahrscheinlich ist, dass sie schwere körperliche Arbeit verrichten, kann in den Berechnungen ein Luftdurchsatz von 40 m3 / Stunde pro Person verwendet werden. 40 x 15 = 600.

Da 825 Kubikmeter pro Stunde, die mit der ersten Methode ermittelt wurden, größer als 600 sind, ist dies der erste Wert, der als Basis für weitere Berechnungen verwendet wird.

Sonderfall

Ein spezieller Artikel ist die Berechnung der Notbelüftung. Ihre Funktion besteht darin, den Überschuß der maximal zulässigen Schadstoffkonzentration während ihrer Freisetzung zu neutralisieren. Typische Werte für die Luftwechselrate - 5-10.

Der genaue Wert der Multiplizität kann jedoch nur von den Technologen des Unternehmens unter Berücksichtigung des Gehalts der möglichen Emission und der maximal zulässigen Konzentrationen der relevanten Substanzen angegeben werden.

Kanalabschnitt

Wie können Sie mit eigenen Händen die Berechnung der Lüftungskanäle für einen bestimmten Luftstrom durch sie durchführen?

Die Formel hat die Form S = 2.778 L / V.

Darin:

• S ist die Kanalquerschnittsfläche in Quadratzentimetern.
• L - Luftstrom in Kubikmetern pro Stunde.
• V - Durchfluss in Metern pro Sekunde.
• 2.778 ist der Übereinstimmungsfaktor, der das Ergebnis in Quadratzentimetern ohne zusätzliche Neuberechnungen ermöglicht.

Die Beziehung zwischen Strömungsgeschwindigkeit und Querschnitt ist invers. Wenn Sie die Geschwindigkeit erhöhen, können Sie mit einem kleineren Lüftungskanal auskommen. Bei einer Geschwindigkeit von mehr als 4 m / s beginnt die Luft jedoch ein lautes Geräusch zu erzeugen, daher wird in der Praxis der Parameter V für bewohnbare Räume im Bereich von 34 m / s genommen.

Wie sieht die Berechnung der Lüftungskanäle für unser 150-Meter-Büro aus?

1. Der Luftverbrauch haben wir bereits berechnet: 825 m3 / Stunde.
2. Die Luftströmungsgeschwindigkeit beträgt maximal 4 m / s.
3. Der minimal zulässige Querschnitt des Kanals beträgt somit 2.778 * 825/4 = 572,9625 cm2.

Da die Hersteller keine Querschnittsfläche angeben, sondern einen Durchmesser für runde Kanäle und Wandgrößen für rechteckige, müssen wir die Formeln für die Fläche eines Kreises und eines Rechtecks ​​in Erinnerung rufen.

Rückruf:

• Die Fläche eines Kreises ist gleich dem Produkt aus der Zahl pi und dem Quadrat des Radius.
• Die Fläche eines Rechtecks ​​entspricht dem Produkt seiner Seiten.

Eine einfache Berechnung zeigt, dass in unserem Fall der minimale Durchmesser eines kreisförmigen Kanals 27 cm beträgt (unter Berücksichtigung der tatsächlichen Abmessungen der Lüftungsrohre - 280 mm). Ein rechteckiger Kanal kann beispielsweise eine Größe von 600 x 100 mm haben.

Druck

Die genaue aerodynamische Berechnung des Lüftungssystems für den vom Luftaufbereitungsgerät erzeugten Auslegungsdruck ist äußerst kompliziert.

Es sollte eine sehr umfangreiche Liste von Faktoren berücksichtigen:

• Die Länge und der Durchmesser der Lüftungskanäle.
• Material und Rauheit ihrer Wände.
• Anzahl und Winkel der Windungen
• Durchmesserübergänge.
• Widerstandsfilter, Heizungen und Wärmetauscher.

Es gibt auch gute Nachrichten: Selbst ein erheblicher Überschuss des Auslegungsdrucks bei fester Leistung droht nur bei einem geringen Stromüberschuss.

Deshalb wird die Berechnung normalerweise mit einer vereinfachten Methode durchgeführt:

• 75-100 Pa sind ausreichend für die Belüftung eines Raumes mit einer Fläche von 50-150 m2.
• 100-150 Pa - für 150-350 m2.

Wärmeleistung

Und für das Heizgerät und für jede Art von Kühler wird es mit der Formel P = 0,336 * Dt * L berechnet.

Darin:

1. P ist der gewünschte Wert der Wärmeleistung in Watt.
2. 0,336 W * h / m3 - Wärmekapazität von Luft.
3. Dt ist das maximale Temperatur-Delta zwischen der Straße und dem Zuluftstrom in Grad.

Rückruf: Die minimale Zulufttemperatur für einen bewohnbaren Raum beträgt + 15 ° C, das Optimum liegt bei +18.

1. L - Luftstrom in Kubikmetern pro Stunde.

Bei einer minimalen Außentemperatur von -38 ° C, einer Zulufttemperatur von + 18 ° C und einem Verbrauch von 825 m3 / Stunde beträgt die berechnete Leistung des Heizgeräts also 0,336 * (38 + 18) * 825 = 15523,2 Watt.

Fazit

Wir hoffen, dass die obigen Techniken und Formeln für den Leser von Nutzen sind. Das Video in diesem Artikel enthält zusätzliche Informationen darüber, wie die Belüftungsberechnung in verschiedenen Fällen durchgeführt werden kann.

Erfolge!