Расчет системы вентиляции

 Если Вы хотите сами рассчитать и спроектировать вентиляционную систему, то стоит обратиться к основным параметрам элементов системы приточной вентиляции, которая предназначена для бытового использования. Прежде всего, стоит опираться на пять факторов выбора оборудования:
  1. Производительность по воздуху
  2. Мощность калорифера
  3. Рабочее давление, которое создается вентилятором
  4. Скорость потока воздуха в воздуховодах и сечение воздуховода
  5. Допустимый уровень шума

 1. Производительность по воздуху

При создании вентиляционной системы следует учитывать «прокачку» воздуха (нужная производительность по воздуху), которая измеряется в кубометрах в час. Прежде всего, Вам понадобится план помещений на каждый этаж, в котором будет разъяснено назначение и площадь каждого помещения. Нужно определить, сколько раз в час необходима полная смена воздуха в помещении.  Это покажет требуемую кратность воздухообмена для вентиляционной системы.
Пример - вентиляция помещения с площадью 40 квадратных метров и с высотой потолков 3 метра (объем – 120 кубометров) при двукратном воздухообмене имеет производительность вентиляционной системы в объёме 240 кубометров в час.
Строительные Нормы и Правила (СНиП) устанавливают кратность воздухообмена, в зависимости от назначения вентилируемого помещения, количества находящихся в нем людей и мощности оборудования, выделяющего тепло.
Например, для помещений, предназначенных для жилья, хватит и однократного полного воздухообмена, тогда как для помещений с большой текучестью людей, таких как офис, потребуется система вентиляции, обеспечивающая двух-трех кратный обмен воздуха.
Итак, чтобы точно определить требуемую производительность системы вентиляции, понадобится рассчитать кратность воздухообмена и количество людей. Из этих двух значений выбирается наибольшее. 
Расчет воздухообмена по кратности:
  
L = n * S * H, где
  
L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
n — нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1,  для офисов n = 2,5;
S — площадь вентилируемого помещения, м2;
H — высота вентилируемого помещения, м;
 
Расчет воздухообмена по количеству людей:
  
L = N * Lнорм, где
 
L — требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
N — количество людей;
Lнорм — норма расхода воздуха на одного человека:
   в состоянии покоя — 20 м3/ч;
   работа в офисе — 40 м3/ч;
   при физической нагрузке — 60 м3/ч.
 
Получив значение необходимого воздухообмена, можно смело приступать к выбору вентиляционной системы, которая будет соответствовать нужной производительности. Но помните, что производительность вентиляции может упасть из-за сопротивления воздухопроводной сети. Следовательно, стоит изучить технические характеристики системы вентиляции и обратить внимание на зависимость производительности от полного давления. Помните, что пятнадцатиметровый (15 м) отрезок воздухопровода с одной вентиляционной решеткой снижает давление на 100 Па.
 
Для вентилирования различных типов помещений требуются системы вентиляции определённой производительности: 
 
Для квартир — 100 - 500 м3/ч;
Для коттеджей — 1000 - 2000 м3/ч;
Для офисов — 1000 - 10000 м3/ч.
 

 2. Мощность калорифера

В зимний период калорифер помогает подогреть воздух, поступающий в систему вентиляции с улицы. После определения производительности системы вентиляции можно рассчитать и мощность калорифера. Для этого понадобится значение производительности вентиляционной системы, требуемая температура воздуха на выходе вентиляционной системы и минимальная температура воздуха, забираемого в вентиляцию с улицы. Последние два значения определяются Строительными Нормами и Правилами. Если говорить о температуре воздуха, проникающего в жилое помещение из системы вентиляции, то она не должна быть ниже +18°С. А вот минимальная температура воздуха снаружи целиком и полностью варьируется в зависимости от климатической зоны. Обычно для нахождения значения минимальной температуры следует определить среднюю температуру 5 самых холодных дней самого холодного месяца в 13 часов. В Москве такая температура равна  -26°С. Получается, что калориферу, работающему на полной мощности, надо нагревать воздушный поток, циркулирующий в вентиляционной системе на 50°С. Стоит также установить регулятор производительности системы, чтобы в холодное время года скорость вентилятора можно было уменьшить.
Все же, когда происходит расчет мощности калорифера, следует помнить, что есть и ограничения. Например, первым ограничением является напряжение питания – можно воспользоваться как однофазным (220 В), так и трехфазным (380 В) подключением калорифера. Для меньшего расхода электроэнергии лучше воспользоваться 3-х фазным питанием, как и в случае с использованием калорифера мощностью свыше 5 кВт. Вторым ограничением выступит максимально допустимый ток потребления. Его следует рассчитывать по нижеприведенной формуле:
  
I = P / U, где 
 
I — максимальный потребляемый ток, А;
Р — мощность калорифера, Вт;
U — напряжение питание:
220 В — для однофазного питания;
660 В (3 × 220В) — для трехфазного питания.
 
Если устанавливается калорифер с меньшей мощностью, то допустимая нагрузка электрической сети должна быть меньше требуемой, при этом следует рассчитать температуру приточного воздуха, нагреваемого калорифером. Ниже приведена формула, которая поможет рассчитать значение температуры:
 
ΔT = 2,98 * P / L, где
 
ΔT — разность температур воздуха на входе и выходе системы приточной вентиляции,°С;
Р — мощность калорифера, Вт;
L — производительность вентиляции, м3/ч.
 
В зависимости от типа помещения мощность калорифера может быть равна следующим значениям: для квартир – от 1 до 5 кВт; для офисов – от 5 до 50 кВт. В случае, когда в систему вентиляции невозможно установить калорифер, с тем уровнем мощности, который необходим, можно заменить его водяным калорифером (калорифер, осуществляющий обогрев за счет центральной системы отопления). 
 

 3. Рабочее давление, скорость потока воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума

Зная значения производительности по воздуху и мощности калорифера, можно перейти к созданию воздухораспределительной сети вентиляционной системы. Первоначально нужно составить схему воздуховодов. Именно эта схема поможет определить три элемента, которые являются взаимосвязанными - рабочее давление, создаваемое вентилятором, скорость потока воздуха и уровень шума системы вентиляции.
Рассчитать требуемое рабочее давление, зависящее от технических характеристик вентилятора, можно опираясь на диаметр и тип воздуховода, числа поворотов и переходов с одного диаметра на другой, типа воздухораспределителей, необходимых для системы вентиляции. При длинной трассе со значительным количеством поворотов и переходов вентилятор будет создавать большее давление. Скорость потока воздуха в вентиляционной системе будет определяться диаметром воздуховода, и в обычной ситуации данная скорость находится в диапазоне от 2,5 до 4 м/с. Следует помнить, что давление в системе вентиляции может упасть, а уровень шума подняться, если скорость потока воздуха будет высокой. Тем не менее, межпотолочное пространство не всегда позволяет прибегать к «тихим» воздуховодам большого диаметра. Уровень шума, требуемая производительность вентилятора и диапазон диаметров воздуховода могут стать элементами, нуждающимися в балансе при создании вентиляционной системы. Если необходима приточная вентиляция для жилого помещения, лучше воспользоваться гибкими воздуховодами, которые имеют сечение от 160 до 250 мм, в то время как распределительные решетки для них имеют размеры от 200×200 мм до 200×300 мм.
 
Здесь приведено лишь пять основных критериев, согласно которым планируется система вентиляции. Для более детального и точного проектирования рекомендуем Вам обратиться к нашим специалистам, помощь которых избавит Вас от ошибок и просчётов при проектировании системы вентиляции, а следовательно, сделает монтаж Вашей вентиляционной системы более дешёвым, а её работу – надёжной.