Embora existam muitos programas para calcular a ventilação, muitos parâmetros ainda são determinados à maneira antiga, usando fórmulas. O cálculo da carga de ventilação, área, potência e parâmetros de elementos individuais é realizado após a elaboração do esquema e distribuição do equipamento.
Essa é uma tarefa difícil que apenas profissionais podem realizar. Mas se você precisar calcular a área de alguns elementos de ventilação ou a seção transversal dos dutos de uma pequena casa de campo, você poderá realmente administrá-la.
Cálculo das trocas aéreas
Se a sala não tiver emissões tóxicas ou se o seu volume estiver dentro de limites aceitáveis, a carga de troca de ar ou ventilação será calculada pela fórmula:
R=n * R1,
aquiR1 - a necessidade de ar de um empregado, em metros cúbicos \ hora,n - o número de funcionários permanentes na sala.
Se o volume da sala por funcionário for superior a 40 metros cúbicos e a ventilação natural funcionar, você não precisará calcular as trocas de ar.
Para instalações com fins domésticos, sanitários e de utilidade, o cálculo da ventilação por risco é baseado nas normas aprovadas da frequência da troca de ar:
- para edifícios de escritórios (exaustor) - 1,5;
- salas (dando) - 2;
- salas de conferência para até 100 pessoas com capacidade (de suprimento e exaustão) - 3;
- salões: influxo 5, exaustor 4.
Para instalações industriais nas quais substâncias perigosas são constantemente ou periodicamente liberadas no ar, a ventilação é calculada de acordo com o perigo.
A troca de ar perigosa (vapores e gases) é determinada pela fórmula:
Q=K\(k2-k1),
aquiPARA - a quantidade de vapor ou gás que aparece no edifício, em mg \ h,k2 - o teor de vapor ou gás na saída, geralmente o valor é igual ao MPC,k1 - conteúdo de gás ou vapor no suprimento.
A concentração de substâncias nocivas na entrada é permitida até 1 \ 3 do MPC.
Para salas com excesso de calor, a troca de ar é calculada pela fórmula:
Q=Gcabanasc(tyx – tn),
aquiGizb - o excesso de calor retirado é medido em watts,com - capacidade térmica específica em massa, s = 1 kJ,tyx - temperatura do ar removido da sala,tn - temperatura de entrada.
Cálculo da carga térmica
O cálculo da carga térmica na ventilação é realizado de acordo com a fórmula:
Qin = Vn * k * p * CR (tbn - tnro)
na fórmula para calcular a carga térmica na ventilaçãoVn - o volume externo da estrutura em metros cúbicos,k - a taxa de câmbio aéreo,tvn - a temperatura no edifício é média, em graus Celsius,tnro - temperatura do ar exterior utilizada nos cálculos de aquecimento, em graus Celsius,R - densidade do ar, em kg \ metro cúbico,Casar - capacidade térmica do ar, em kJ \ metro cúbico Celsius.
Se a temperatura do ar for mais baixa tnro a taxa de troca de ar é reduzida e a taxa de consumo de calor é considerada igual Qvvalor constante.
Se, ao calcular a carga de calor da ventilação, for impossível reduzir a taxa de troca de ar, o consumo de calor é calculado pela temperatura do aquecimento.
Consumo de calor para ventilação
O consumo anual específico de calor para ventilação é calculado da seguinte forma:
Q = [Qo - (Qb + Qs) * n * E] * b * (1-E),
na fórmula para calcular o consumo de calor para ventilaçãoQo - perda total de calor do edifício durante a estação de aquecimento,Qb - consumo de calor doméstico,Qs - entrada de calor do exterior (sol),n - coeficiente de inércia térmica das paredes e pisos,E - fator de redução.Para sistemas de aquecimento individuais 0,15para central 0,1, b - coeficiente de perda de calor:
- 1,11 - para estruturas de torre;
- 1,13 - para edifícios com várias secções e entradas;
- 1,07 - para edifícios com sótãos e porões quentes.
Cálculo do diâmetro dos dutos
Os diâmetros e seções dos dutos de ventilação são calculados após a elaboração do esquema geral do sistema. Ao calcular os diâmetros dos dutos de ventilação, os seguintes indicadores são levados em consideração:
- Volume de ar (suprimento ou exaustão), que deve passar pelo tubo por um determinado período de tempo, metro cúbico \ h;
- Velocidade do ar Se a velocidade do fluxo for subestimada no cálculo dos tubos de ventilação, serão instalados dutos de ar de uma seção muito grande, o que implica custos adicionais. A velocidade excessiva leva ao aparecimento de vibrações, um aumento no zumbido aerodinâmico e um aumento na potência do equipamento. A velocidade de movimento no tributário de 1,5 - 8 m / s, varia de acordo com o local;
- O material do tubo de ventilação. Ao calcular o diâmetro, este indicador afeta a resistência das paredes. Por exemplo, a maior resistência é fornecida pelo aço preto com paredes rugosas. Portanto, o diâmetro estimado do duto de ventilação terá que ser ligeiramente aumentado em comparação com os padrões de plástico ou aço inoxidável.
| Tipo de terreno | Caudal, m \ s |
| Tubulações de tronco | 6 a 8 |
| Camadas laterais | 4 a 5 |
| Tubulação de distribuição | 1,5 a 2 |
| Entradas de ar superiores | 1 a 3 |
| Capuzes | 1,5 a 3 |
tabela 1. Velocidade do ar ideal em tubos de ventilação.
Quando a capacidade de futuros dutos é conhecida, a seção transversal do duto de ventilação pode ser calculada:
S=R\3600v,
aquiv - velocidade do ar, em m \ s,R - consumo de ar, metros cúbicos \ h.
O número 3600 é um coeficiente de tempo.
Conhecendo a área da seção transversal, você pode calcular o diâmetro do duto de ventilação redondo:
aqui:D - diâmetro do tubo de ventilação, m.
Se for necessário calcular o diâmetro do tubo de ventilação de seção retangular, seus indicadores são selecionados com base na área de seção transversal obtida do tubo redondo.
Cálculo da área dos elementos de ventilação
O cálculo da área de ventilação é necessário quando os elementos são feitos de chapa e é necessário determinar a quantidade e o custo do material.
A área de ventilação é calculada por calculadoras eletrônicas ou programas especiais, muitos dos quais podem ser encontrados na Internet.
Forneceremos vários valores tabulares dos elementos de ventilação mais populares.
| Diâmetro mm | Comprimento 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 |
mesa 2. A área de dutos redondos diretos.
O valor da área em metros quadrados na interseção de pontos horizontais e verticais.
| Diâmetro mm | Ângulo | ||||
| 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 |
Tabela 3. Cálculo da área de galhos e semi-galhos de seção circular.
Cálculo de difusores e grades
Os difusores são usados para fornecer ou remover o ar da sala. A limpeza e a temperatura do ar em cada canto da sala dependem do cálculo correto do número e da localização dos difusores de ventilação. Se você instalar mais difusores, a pressão no sistema aumentará e a velocidade diminuirá.
O número de difusores de ventilação é calculado da seguinte forma:
N=R\(2820 * v * D * D),
aquiR - produção, em metros cúbicos \ hora,v - velocidade do ar, m \ s,D - diâmetro de um difusor em metros.
O número de grelhas de ventilação pode ser calculado pela fórmula:
N=R\(3600 * v * S),
aquiR - consumo de ar em metros cúbicos \ hora,v - velocidade do ar no sistema, m \ s,S - área de seção transversal de uma rede, m².
Cálculo do aquecedor de canal
O cálculo do aquecedor de ventilação do tipo elétrico é o seguinte:
P=v * 0,36 * ∆T
aquiv - o volume de ar passado através do aquecedor em metros cúbicos / hora,∆T - a diferença entre a temperatura do ar externo e interno, que deve ser fornecida ao aquecedor.
Este indicador varia entre 10 e 20, o valor exato é definido pelo cliente.
O cálculo do aquecedor para ventilação começa com o cálculo da área da seção transversal frontal:
Af =R * p\3600 * Vp,
aquiR - o volume do fluxo de admissão, metros cúbicos \ h,p - densidade do ar atmosférico, kg \ metro cúbico,Vp - velocidade do ar em massa no local.
O tamanho da seção transversal é necessário para determinar as dimensões do aquecedor de ventilação. Se a área de seção transversal calculada for muito grande, é necessário considerar a opção da cascata de trocadores de calor com uma área total estimada.
O índice de velocidade de massa é determinado através da área frontal dos trocadores de calor:
Vp=R * p\3600 * UMAf.fact
Para cálculo adicional do aquecedor de ventilação, determinamos a quantidade de calor necessária para aquecer o fluxo de ar:
Q=0,278 * W * c (TP-Ty)
aquiW - consumo de ar quente, kg \ hora,Tp - temperatura do ar fornecido, graus Celsius,Tu - temperatura do ar da rua, graus Celsius,c - calor específico do ar, um valor constante de 1,005.
Como nos sistemas de suprimento os ventiladores estão localizados em frente ao trocador de calor, calculamos o fluxo de ar quente da seguinte forma:
W=R * p
Ao calcular o aquecedor de ventilação, você deve determinar a superfície de aquecimento:
APN = 1,2Q\k(Ts.t-Ts.v)
aquik - coeficiente de retorno de calor pelo permutador de calor,Ts.t - a temperatura média do líquido de refrigeração, em graus Celsius,Ts.v - a temperatura média da entrada,1,2 - coeficiente de refrigeração.
Cálculo de ventilação de deslocamento
Ao deslocar a ventilação na sala, o fluxo ascendente calculado de ar em locais de maior geração de calor é equipado. É fornecido ar fresco e limpo por baixo, que sobe gradualmente e é removido para a parte superior da sala, juntamente com o excesso de calor ou umidade.
Com um cálculo adequado, o deslocamento da ventilação é muito mais eficiente do que misturar em salas dos seguintes tipos:
- salas para visitantes em estabelecimentos públicos de restauração;
- salas de conferencia;
- quaisquer salas com tetos altos;
- público estudantil.
A ventilação calculada desloca menos eficientemente se:
- tetos abaixo de 2m 30 cm;
- o principal problema da sala é o aumento da geração de calor;
- é necessário baixar a temperatura em salas com tetos baixos;
- redemoinhos de ar poderosos no corredor;
- a temperatura das substâncias nocivas é menor que a temperatura do ar na sala.
A ventilação deslocada é calculada com base no fato de que a carga de calor na sala é de 65 a 70 W \ m2, a uma vazão de até 50 litros por metro cúbico de ar por hora. Quando a carga de calor é maior e a vazão é menor, é necessário organizar um sistema de mistura combinado com o resfriamento de cima.
O vídeo mostrará uma unidade compacta de tratamento de ar operando com o princípio de deslocamento:
