Aunque existen muchos programas para los cálculos de ventilación, muchos parámetros todavía se determinan a la antigua usanza, utilizando fórmulas. El cálculo de la carga en ventilación, área, potencia y parámetros de elementos individuales se lleva a cabo después de dibujar un diagrama y distribuir el equipo.
Esta es una tarea difícil que solo los profesionales pueden hacer. Pero si necesita calcular el área de algunos elementos de ventilación o la sección transversal de los conductos de aire para una cabaña pequeña, realmente puede manejarlo usted mismo.
Cálculo del intercambio de aire
Si no hay descarga tóxica en la habitación o su volumen está dentro de los límites aceptables, el intercambio de aire o la carga de ventilación se calcula mediante la fórmula:
R=norte * R1,
aquíR1 - la necesidad de aire de un empleado, en metros cúbicos / hora,norte - el número de empleados permanentes en las instalaciones.
Si el volumen de la habitación para un empleado es superior a 40 metros cúbicos y la ventilación natural funciona, no es necesario calcular el intercambio de aire.
Para cuartos domésticos, sanitarios y de servicios públicos, la ventilación se calcula en función de los peligros según la tasa de intercambio de aire aprobada:
- para edificios de oficinas (campana) - 1,5;
- pasillos (alimentación) - 2;
- salas de conferencias para hasta 100 personas con una capacidad (para servir y agotar) - 3;
- baños: suministro 5, extracto 4.
Para las instalaciones industriales en las que se emiten al aire sustancias peligrosas de forma constante o periódica, la ventilación se calcula en función de los peligros.
El intercambio de aire por peligros (vapores y gases) está determinado por la fórmula:
Q=K\(k2-k1),
aquíA - la cantidad de vapor o gas que aparece en el edificio, en mg / h,k2 - el contenido de vapor o gas en la salida, normalmente el valor es igual al MPC,k1 - contenido de gas o vapor en el suministro.
La concentración de sustancias nocivas en la entrada está permitida hasta 1/3 del MPC.
Para habitaciones con liberación de exceso de calor, el intercambio de aire se calcula mediante la fórmula:
Q=GRAMOcabañaC(tyx — Tennesse),
aquíGizb - exceso de calor extraído al exterior, medido en vatios,de - capacidad calorífica específica en masa, s = 1 kJ,tyx - la temperatura del aire extraído de la habitación,Tennesse - temperatura de suministro.
Cálculo de la carga de calor
El cálculo de la carga de calor en la ventilación se realiza de acuerdo con la fórmula:
Qen = Vn * k * pag * CR (text - tnro),
en la fórmula para calcular la carga de calor en la ventilaciónVн - el volumen exterior del edificio en metros cúbicos,k - la frecuencia del intercambio de aire,tvn - la temperatura en el edificio es media, en grados Celsius,tnro - temperatura del aire exterior utilizada para los cálculos de calefacción, en grados Celsius,R - densidad del aire, en kg / metro cúbico,casarse - capacidad calorífica del aire, en kJ / metro cúbico Celsius.
Si la temperatura del aire es menor tnro la frecuencia del intercambio de aire disminuye y el indicador de consumo de calor se considera igual Qw, constante.
Si, al calcular la carga de calor en la ventilación, es imposible reducir la tasa de intercambio de aire, el consumo de calor se calcula a partir de la temperatura de calefacción.
Consumo de calor para ventilación
El consumo de calor anual específico para la ventilación se calcula de la siguiente manera:
Q = [Qo - (Qb + Qs) * n * E] * b * (1-E),
en la fórmula para calcular el consumo de calor para ventilaciónQo - pérdida total de calor del edificio durante la temporada de calefacción,Qb - entrada de calor doméstico,Qs - calor entrante del exterior (sol),norte - coeficiente de inercia térmica de paredes y suelos,mi - factor de reducción. Para sistemas de calefacción individuales 0,15, para central 0,1, B - coeficiente de pérdida de calor:
- 1,11 - para estructuras de torre;
- 1,13 - para edificios de varias secciones y entradas;
- 1,07 - para edificios con áticos y sótanos cálidos.
Cálculo del diámetro de los conductos.
Los diámetros y las secciones transversales de los conductos de ventilación se calculan después de que se haya elaborado un diagrama general del sistema. Al calcular los diámetros de los conductos de ventilación, se tienen en cuenta los siguientes indicadores:
- Volumen de aire (suministro o escape), que debe atravesar la tubería durante un período de tiempo determinado, metros cúbicos \ h;
- Velocidad del aire. Si, al calcular las tuberías de ventilación, se subestima el caudal, se instalarán conductos de aire de sección transversal demasiado grande, lo que implica costos adicionales. La velocidad sobreestimada conduce a vibraciones, aumento del zumbido aerodinámico y aumento de la potencia del equipo. La velocidad de movimiento en el afluente es de 1,5 a 8 m / s, varía según el sitio;
- Material de la tubería de ventilación. Al calcular el diámetro, este indicador afecta la resistencia de la pared. Por ejemplo, el acero negro de paredes rugosas tiene la mayor resistencia. Por lo tanto, el diámetro estimado del conducto de ventilación deberá aumentarse ligeramente en comparación con las normas para plástico o acero inoxidable.
| Tipo de parcela | Tasa de flujo, m / s |
| Tuberías principales | 6 a 8 |
| Capas laterales | 4 a 5 |
| Tuberías de distribución | 1,5 a 2 |
| Entradas principales | 1 a 3 |
| Campanas | 1,5 a 3 |
tabla 1... Caudal de aire óptimo en las tuberías de ventilación.
Cuando se conoce el rendimiento de los conductos de aire futuros, se puede calcular la sección transversal del conducto de ventilación:
S=R\3600v,
aquív - la velocidad del flujo de aire, en m / s,R - consumo de aire, metros cúbicos \ h.
El número 3600 es un factor de tiempo.
Conociendo el área de la sección transversal, puede calcular el diámetro del conducto de ventilación circular:
aquí:D - diámetro del tubo de ventilación, m
Si es necesario calcular el diámetro de una tubería de ventilación rectangular, sus indicadores se seleccionan en función del área de sección transversal obtenida de la tubería redonda.
Cálculo del área de elementos de ventilación.
El cálculo del área de ventilación es necesario cuando los elementos son de chapa y es necesario determinar la cantidad y el costo del material.
El área de ventilación se calcula mediante calculadoras electrónicas o programas especiales, muchos de ellos se pueden encontrar en Internet.
Daremos varios valores tabulares de los elementos de ventilación más populares.
| Diámetro, mm | Longitud, m | |||
| 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | |
| 100 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,8 |
| 125 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 |
| 160 | 0,5 | 0,8 | 1 | 1,3 |
| 200 | 0,6 | 0,9 | 1,3 | 1,6 |
| 250 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2 |
| 280 | 0,9 | 1,3 | 1,8 | 2,2 |
| 315 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 |
Tabla 2... El área de conductos redondos rectos.
El valor del área en metros cuadrados. en la intersección de líneas horizontales y verticales.
| Diámetro, mm | Ángulo, granizo | ||||
| 15 | 30 | 45 | 60 | 90 | |
| 100 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,08 |
| 125 | 0,05 | 0,06 | 0,08 | 0,09 | 0,12 |
| 160 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,13 | 0,18 |
| 200 | 0,1 | 0,13 | 0,16 | 0,19 | 0,26 |
| 250 | 0,13 | 0,18 | 0,23 | 0,28 | 0,39 |
| 280 | 0,15 | 0,22 | 0,28 | 0,35 | 0,47 |
| 315 | 0,18 | 0,26 | 0,34 | 0,42 | 0,59 |
Tabla 3... Cálculo del área de curvas y semiflexiones de una sección transversal circular.
Cálculo de difusores y rejillas
Los difusores se utilizan para suministrar o eliminar aire de una habitación. La limpieza y la temperatura del aire en cada rincón de la habitación depende del cálculo correcto del número y la ubicación de los difusores de ventilación. Si instala más difusores, la presión en el sistema aumentará y la velocidad disminuirá.
El número de difusores de ventilación se calcula de la siguiente manera:
norte=R\(2820 * v * D * D),
aquíR - rendimiento, en metros cúbicos \ hora,v - velocidad del aire, m / s,D - diámetro de un difusor en metros.
El número de rejillas de ventilación se puede calcular mediante la fórmula:
norte=R\(3600 * v * S),
aquíR - consumo de aire en metros cúbicos \ hora,v - velocidad del aire en el sistema, m / s,S - área de la sección transversal de una celosía, metros cuadrados
Cálculo del calentador de conducto
El cálculo de un calentador de aire de ventilación de tipo eléctrico se realiza de la siguiente manera:
PAG=v * 0,36 * ∆T
aquív - el volumen de aire que pasa a través del calentador de aire en metros cúbicos / hora,∆T - la diferencia entre la temperatura del aire exterior e interior, que debe proporcionarse al calentador.
Esta cifra varía entre 10 y 20, la cifra exacta la establece el cliente.
El cálculo del calentador de ventilación comienza con el cálculo del área de la sección transversal frontal:
Af =R * pag\3600 * Vicepresidente,
aquíR - volumen de caudal de entrada, m3 / h,pag - densidad del aire atmosférico, kg \ metro cúbico,Vicepresidente - velocidad de masa del aire en el sitio.
El tamaño de la sección es necesario para determinar las dimensiones del calentador de ventilación. Si, según el cálculo, el área de la sección transversal resulta ser demasiado grande, es necesario considerar una opción de una cascada de intercambiadores de calor con un área calculada total.
El índice de velocidad de masa se determina a través del área frontal de los intercambiadores de calor:
Vicepresidente=R * pag\3600 * Af. hecho
Para un cálculo adicional del calentador de aire de ventilación, determinamos la cantidad de calor requerida para calentar el flujo de aire:
Q=0,278 * W * C (TPAG-Ty),
aquíW - consumo de aire caliente, kg / hora,TP - temperatura del aire de suministro, grados Celsius,Tu - temperatura del aire exterior, grados Celsius,C - capacidad calorífica específica del aire, constante 1,005.
Dado que en los sistemas de suministro los ventiladores se colocan frente al intercambiador de calor, el caudal de aire caliente se calcula de la siguiente manera:
W=R * p
Al calcular el calentador de ventilación, se debe determinar la superficie de calentamiento:
Apn = 1,2Q\k(TS t-Ts.v),
aquík - coeficiente de producción de calor del calentador,Tc.t - la temperatura media del refrigerante, en grados Celsius,Tc.w - temperatura media de suministro,1,2 Es el coeficiente de enfriamiento.
Cálculo de ventilación por desplazamiento
Con la ventilación por desplazamiento, las corrientes de aire ascendentes calculadas se instalan en la habitación en lugares de mayor generación de calor. El aire fresco y limpio se suministra desde abajo, que asciende gradualmente y en la parte superior de la habitación se retira al exterior junto con el exceso de calor o humedad.
Cuando se calcula correctamente, la ventilación por desplazamiento es mucho más eficiente que mezclar en los siguientes tipos de habitaciones:
- salones para visitantes en establecimientos de restauración;
- salas de conferencias;
- cualquier pasillo con techos altos;
- audiencias estudiantiles.
La ventilación calculada se desplaza de forma menos eficiente si:
- techos por debajo de 2 m 30 cm;
- el principal problema de la habitación es el aumento de la generación de calor;
- es necesario bajar la temperatura en habitaciones con techos bajos;
- poderosa turbulencia en el pasillo;
- la temperatura de los peligros es más baja que la temperatura del aire en la habitación.
La ventilación por desplazamiento se calcula en base al hecho de que la carga térmica en la habitación es de 65 - 70 W / m2, con un caudal de hasta 50 litros por metro cúbico de aire por hora. Cuando las cargas de calor son mayores y el caudal es menor, es necesario organizar un sistema de mezcla combinado con enfriamiento desde arriba.
El video le informará sobre la unidad de ventilación de desplazamiento compacta:
