Расчёт системы вентиляции

Этот материал любезно предоставлен моим другом — Spirit’ом.

Согласно санитарным нормам, система вентиляции должна обеспечивать замену воздуха в помещении за один час, это значит что за час в помещение должен поступить и удалиться из него объём воздуха, равный объёму помещения. Поэтому первым шагом мы считаем этот объём, перемножив площадь помещения на высоту потолков. Если у вас допустим помещение площадью 40 м2 с высотой потолков 2.5м, то его объём будет 40*2.5=100 м3. Значит производительность приточной и вытяжной систем должны быть по 100 м3/ч. Это минимальный расход, я рекомендую вдвое больше. Ищете вентилятор с такой производительностью, а лучше ещё больше, потому что производительность указывается при условии отсутствия противодавления, а когда вы поставите в приточную систему фильтр, противодавление появится и уменьшит производительность. Если у вас производительность 200 м3/ч, то в трубе 125мм примерная скорость потока будет 4.5 м/с, в трубе 100 мм  — 6.5 м/с, а в трубе 160мм – чуть меньше 3 м/с. Считается, что комфортная скорость воздуха для человека – до 2 м/с. Если у вас есть анемометр, то зная эти цифры вы можете проверить производительность системы вентиляции.

Далее, допустим вы хотите поставить в приточный канал нагреватель. С помощью четвёртой таблицы вы можете определить его мощность. Допустим на улице -10°С, а вам хочется чтобы в помещении было +20°С, значит разница температур 30°С. Находим строчку 200 м3/ч, смотрим пересечение столбца 30°С, получаем мощность 2010 Вт. Понятно, что это при отсутствии других источников тепла, так что в реале потребуется существенно меньше.

Следующий момент – расчёт влажности. В тёплом воздухе помещается больше воды, чем в холодном. Поэтому при нагревании его влажность уменьшается, а при охлаждении увеличивается. Допустим у нас за бортом -10°С при 80% влажности, а в помещении воздух нагревается до +20°С. Содержание воды в одном кубометре 2.1*0.8=1.68 г/м3, а влажность нагретого воздуха получится 1.68/17.3=0.097 то есть примерно 10%. Сколько же надо испарить воды, чтобы получить влажность, допустим, 50% при расходе 200 м3/ч?

Ответ: 200*(17.3*0.5-1.68)=1394 г/ч=1.4 кг/ч

Сечения и расходы

Диаметр круга, см	Площадь, м2	Относительно круга 10см	Габариты, см	Площадь, м2	Относительно круга 10см
10	0.00785	1	12х6	0.0072	0.92
12.5	0.0123	1.57	20х6	0.012	1.53
15	0.0177	2.26	30×20	0.06	7.64
16	0.020096	2.56	40×20	0.08	10.19
20	0.0314	4	50×25	0.125	15.92
25	0.0491	6.26	50×30	0.15	19.1
30	0.0707	9	60×30	0.18	22.93
40	0.126	16
50	0.196	24.97

 

Расход воздуха, м³ в час (без учёта турбулентностей)

 

Диаметр круглого сечения,см	Скорость потока
	0.5	1	1.5	2	2.5	3	4	5	6	8	10
10	14.1	28.3	42.4	56.6	70.7	84.8	113	141	170	226	283
12.5	22.1	44.2	66.3	88.4	110	132	177	221	265	353	442
15	31.8	63.6	95.4	127	159	191	254	318	382	509	636
16	36.2	72.3	108.5	144.7	180.9	217	289	362	434	579	724
20	56.6	113	170	226	283	339	452	565	678	904	1130
25	88.4	177	265	353	442	530	707	883	1060	1413	1770
30	127	255	382	509	635	763	1017	1272	1526	2035	2550
40	226	452	679	905	1130	1357	1809	2261	2713	3617	4520
50	353	707	1060	1414	1766	2120	2826	3533	4239	5652	7070

В 1 часе 60*60=3600 секунд.

Площадь круга S=pr²=pd²/4

S=0.0000785*r² m  W:=3600*S*V;

V=S*v*3600=0.000314*r²*3600=0.263*r²*v

 

Габариты воздуховода,см	Скорость потока
	0.5	1	1.5	2	2.5	3	4	5	6	8	10
12х6	13	26	39	52	65	78	104	130	156	207	260
20х6	21.6	43.2	64.8	86.4	108	130	173	216	259	346	432
30×20	108	216	324	432	540	648	864	1080	1296	1728	2160
40×20	144	288	432	576	720	864	1152	1440	1728	2304	2880
50×25
50×30
60×30

Тепловая мощность, затрачиваемая на подогрев приточного воздуха, Вт

 

Объем, м3/ч	Разница температур
	1	5	10	15	20	30	40
10	3.35	16.8	33.5	50.3	67	101
20	6.7	33.5	67	101	134	201
30	10.1	50.3	101	151	201	302
40	13.4	67	134	201	268	402
50	16.8	83.8	168	252	335	503
100	33.5	168	335	503	670	1005
150	50.3	251	503	754	1005	1508
200	67	335	670	1005	1340	2010
300	101	503	1005	1508	2010	3015

 

Зависимость количества воды в воздухе от температуры

(атмосферное давление, 100% влажность)

t(°С)	-30	-20	-10	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
f max (г/м³)	0.29	0.81	2.1	4.8	9.4	17.3	30.4	51.1	83.0	130	198	293	423	598

---