El factor principal que afecta el rendimiento de un sistema de ventilación es su diseño adecuado. Para que el sistema funcione correctamente, es necesario hacer cálculos claros del área de los conductos. Un cálculo realizado correctamente de los conductos es responsable de:
- nivel de ruido;
- cantidad de electricidad consumida;
- estanqueidad del sistema;
- paso de aire sin obstrucciones a la velocidad requerida y en los volúmenes correctos.
Puede simplificar el proceso de cálculo utilizando programas especializados (calculadoras) o contactando a una de las compañías relevantes. Para una búsqueda independiente de los parámetros necesarios, existen fórmulas de cálculo que, sin embargo, serán incomprensibles para una persona sin una educación adecuada. Las fórmulas de cálculo son las más demandadas para cualquier trabajo de ingeniería relacionado con el diseño de sistemas de ventilación.
Para realizar cálculos utilizando fórmulas, debe ingresar los valores requeridos en lugar de letras y realizar el cálculo. La precisión del resultado final depende únicamente de la claridad de los parámetros iniciales obtenidos durante la medición.
Encontrar los valores correctos
Inicialmente, para calcular el área, necesita obtener la información:
- los requisitos más pequeños para el flujo de aire;
- sobre el caudal de aire más alto.
- De las medidas y cálculos correctos depende:
- nivel de vibración y ruido aéreo, cuyo límite depende de la precisión de los cálculos;
- velocidad del aire, que puede causar un mayor consumo de energía y una mayor presión;
- nivel de estanqueidad: solo con los cálculos adecuados, el sistema de ventilación estará ajustado.
Durante el diseño del sistema de ventilación, es extremadamente importante prestar atención a todo tipo de aspectos, ya que con este enfoque el sistema resultará práctico y no menos duradero. Además, solo la ventilación diseñada adecuadamente puede hacer frente a sus tareas originales sin ningún problema. Es especialmente importante prestar atención a los cálculos al instalar un sistema de ventilación en grandes edificios industriales y públicos.
El caudal de aire depende del valor de la sección transversal del área: cuanto más grande es, más rápido se mueve el aire. Además, el valor de este valor reducirá en gran medida el nivel de consumo de energía y el ruido aerodinámico del sistema. Debido al gran tamaño de la sección transversal, el costo total del sistema de ventilación aumenta. Además, dicha ventilación no se puede instalar en habitaciones con falso techo. Puede resolver el problema utilizando conductos rectangulares, pero sacrificando, al mismo tiempo, las importantes ventajas operativas de los productos redondos.
En última instancia, solo las preferencias del usuario determinan qué sistema es el mejor para elegir. Si necesita el mayor ahorro de energía y la ausencia total de ruido aerodinámico, un sistema de ventilación cuadrado es ideal. Sin embargo, dicha ventilación ocupa mucho espacio. Si la prioridad es solo la facilidad de instalación o no es posible instalar un sistema rectangular voluminoso en una habitación, debe prestar atención a los productos con una sección transversal circular.
Con la debida atención al proceso de diseño, se puede lograr fácilmente un sistema de ventilación ideal.
Cálculos de fórmulas
Al realizar los cálculos, uno debe guiarse por la fórmula destinada a estos fines:
Sc = L * 2.778 / V,
Aquí Sc es el área de la sección transversal; L - consumo de aire (m2 / h); V es la velocidad del aire en una ubicación específica en la estructura (m / s); 2.778 - relación fija.
Después de todos los cálculos requeridos, el resultado será el número en centímetros cuadrados.
Para averiguar el área de ventilación real, use las fórmulas apropiadas:
- productos redondos - S = Pi * D al cuadrado / 400;
- productos rectangulares - S = A * B / 100.
Leyenda, aquí S es el área; D es el diámetro; A y B son tamaños de conducto.
Solo al final de todos los cálculos y al volver a verificar el resultado, puede comenzar el trabajo de instalación real. En este momento, el proyecto completo del sistema de ventilación debe estar terminado.
Pérdida de presión
Mientras está en el conducto del sistema de ventilación, el aire experimenta cierta resistencia. Para superarlo, el sistema debe tener un nivel de presión adecuado. En general, se acepta que la presión del aire se mide en sus propias unidades: Pa.
Todos los cálculos necesarios se llevan a cabo utilizando una fórmula especializada:
P = R * L + Ei * V2 * Y / 2,
Aquí P es la presión; R - cambios parciales en el nivel de presión; L - dimensiones totales de todo el conducto (longitud); Ei - coeficiente de todo tipo de pérdidas (resumido); V es la velocidad del aire en la red; Y es la densidad del flujo de aire.
Se familiarizará con todo tipo de convenciones que se encuentran en las fórmulas, posiblemente con la ayuda de literatura especial (libros de referencia). Al mismo tiempo, el valor de Ei es único en cada caso individual debido a la dependencia de cierto tipo de ventilación.
Se pueden obtener otros tipos de ayuda en foros especializados en Internet. Sin embargo, la opinión de cada especialista es única a su manera.
Potencia del calentador
Para determinar la potencia más adecuada del dispositivo de calefacción, debe considerar:
- valores de la temperatura requerida;
- Indicador de la temperatura mínima posible fuera de la habitación.
Los expertos aceptan que el nivel mínimo de temperatura dentro de los sistemas de ventilación no excede los 18 grados centígrados. Las condiciones de temperatura interna dependen únicamente del clima externo. Para apartamentos comunes, un calentador con una potencia de 1 a 5 kW es el más adecuado. Las instalaciones públicas (incluidas las oficinas) requieren un dispositivo más eficiente, cuya potencia es de 5 a 50 kW.
Para hacer los cálculos más precisos de la potencia requerida del calentador, puede usar la siguiente fórmula:
P = T * L * Cv / 1000,
Aquí P es la potencia del calentador (kW); T es la diferencia en las temperaturas básicas (interiores y exteriores); L - eficiencia del sistema de ventilación; Cv - capacidad calorífica (0.336 W * h / metros cuadrados / grado Celsius).
Una vez realizados los cálculos necesarios, es posible elegir un calentador de aire adecuado que satisfaga plenamente las preferencias del usuario. Además, la precisión de los resultados afectará el funcionamiento posterior del sistema de ventilación.
Productos conformados
Para calcular los parámetros necesarios de ambos productos conformados y la ventilación en sí, no es necesario usar fórmulas por su cuenta. Para simplificar todo el proceso de diseño, los ingenieros crearon programas especializados (calculadoras) que son capaces de calcularse a sí mismos. Lo único que se requiere del usuario es ingresar los valores solicitados.
Solo un ingeniero puede calcular el valor de los accesorios de forma independiente. Sin embargo, incluso los profesionales no pueden prescindir de tablas, valores y fórmulas especiales con los coeficientes necesarios. Una persona sin suficiente conocimiento en los campos relevantes no puede llevar a cabo el diseño de forma independiente.
Al calcular el diámetro del conducto, es necesario usar una tabla de diámetros equivalentes. Esta tabla tiene en cuenta los conductos con una gran sección transversal, donde una disminución de la presión de fricción es equivalente a una presión reducida de las estructuras rectangulares. Los diámetros equivalentes solo son necesarios si necesita contar fachadas rectangulares usando tablas para estructuras con una sección transversal grande (redonda).
En ambos casos, se necesita un enfoque profesional de la informática. Si alguno de los parámetros no corresponde a la realidad, el sistema de ventilación no se puede instalar.
Es posible reconocer el valor equivalente (equivalente) en una de tres formas:
- consumo de aire;
- por caudal de aire;
- a lo largo de la sección transversal del conducto.
Cada uno de estos valores está completamente asociado con cualquier parámetro del sistema de ventilación. Para determinar cada parámetro, deberá usar una tabla de cálculo individual. Como resultado final, se obtiene el valor de la pérdida de presión por fricción. Si todas las mediciones fueron correctas, independientemente del método de cálculo, el resultado será completamente idéntico. Se pueden producir errores en el cálculo debido a la violación de los requisitos para las mediciones.
Adicionalmente
Se puede encontrar fácilmente información más detallada sobre el diseño (tablas, fórmulas, libros de referencia, etc.) en Internet en varios foros temáticos. El resultado final (la resistencia tanto de la estructura en sí como de sus fijaciones) depende completamente de los instrumentos de medición seleccionados correctamente. Es más fácil hacer las mediciones requeridas usando calculadoras especiales y otros programas de ingeniería. En este caso, no necesita realizar los cálculos usted mismo, solo necesita ingresar los números solicitados.
En el caso de las calculadoras en línea, el resultado será más preciso que con los cálculos manuales. Esto se debe al hecho de que el programa en sí, en modo automático, busca redondear el resultado a un valor más preciso y comprensible.
Los conductos redondos y rectangulares requieren un enfoque diferente para el diseño debido a los diferentes niveles de complejidad. Por lo tanto, al diseñar un sistema de ventilación con una gran sección transversal, el ingeniero deberá realizar un mayor número de cálculos que en el caso de los productos rectangulares.
Para calcular de forma independiente los parámetros de productos conformados de un ingeniero, necesitará utilizar activamente una variedad de fórmulas con coeficientes ya seleccionados.
