Расчет производительности вытяжного вентилятора – минимально необходимая мощность, формула подсчета

Вентиляционные системы — неотъемлемая часть любого помещения. И, конечно, в них используется такой прибор, как вытяжной вентилятор. Без него просто не обойтись. Чтобы приобрести систему нужной мощности, обязательно надо сделать расчет производительности вытяжного вентилятора.

Содержание статьи

• 1 Нормы и требования к вентиляции помещений
• 2 Расчет производительности вытяжного вентилятора в жилых помещениях
  • 2.1 Определение объема помещения
  • 2.2 Пример расчета производительности для ванной с площадью 9 кв.м
• 3 Подбор вентилятора по минимально необходимой производительности
  • 3.1 Что влияет на производительность устройства?
• 4 Расчет производительности вентилятора для особых промышленных условий
  • 4.1 Учет количества людей, находящихся в помещении
  • 4.2 Повышенное количество влаги

Нормы и требования к вентиляции помещений

По нормам, установленным СНиП, при расчете производительности вентиляторов, кратность воздухообмена должна быть не менее 0,5 м

3 в час для бытовых помещений.

Также есть определенные нормы для каждого типа жилых помещений.

• Ванная комната, совмещенная с туалетом — 50 м³/час.
• Ванная комната без туалета — 25 м³/час.
• Туалет — 25 м³/час.
• Кухня — от 60 до 90 м³/час (в зависимости от типа и мощности плиты).
• Другие помещения — 3 м³/час на 1 м³.

Учитывая указанную кратность воздухообмена и объем помещения, рассчитывается общий расход и производительность вытяжного вентилятора.

Расчет производительности вытяжного вентилятора в жилых помещениях

Чтобы узнать, какой должна быть производительность вашей вытяжной системы, необходимо предпринять следующее:

1. Узнать объем помещения.
2. Умножаем объем на необходимую норму воздухообмена.
3. Получившаяся цифра и есть необходимая нам производительность.
4. Еще необходимо учесть сечение воздуховодов, изгибы, сопротивление фильтров, если они есть в системе вентиляции.

Формула для расчетов будет выглядеть так:

L = n*V,

где

• L — требующаяся производительность, м³/час,
• n — необходимая норма воздухообмена, м³/час,
• V — объем помещения.

Например, рассчитаем производительность вытяжного вентилятора для трехкомнатной квартиры общей площадью 59 м², с ванной, туалетом, кухней и мебелью. 59 м² умножим на 3м (это высота), найдем объем. Он будет равен 177 м³.

Необходимая норма смены воздуха в час по СНиП — 10-12 раз в час. Умножим 177 на 12, получим 354 м³. Это и есть необходимая производительность. Но сюда нужно еще прибавить такие же расчеты по кухне, ванной и туалету. Это будет соответственно 108 м³, 144 м³

и 72 м³. Сложив все цифры, получим мощность нашей вытяжной системы — 678 м³/час.

Нужно будет учитывать, что каждый изгиб воздуховода снижает мощность, также и сопротивление фильтров.

Диаметр воздуховода влияет на его пропускную способность. Существует три наиболее распространенных размера:

• 100 мм — для вентилятора небольшой мощности, который постоянно работает;
• 125 мм — для эпизодического проветривания помещения вентиляцией малой и средней мощности;
• 150 мм — быстрое нерегулярное проветривание помещений с малым количеством людей.

Определение объема помещения

Объем помещения найти несложно. Для этого нужно перемножить длину комнаты на ширину и высоту.

V = a*b*c

Пример расчета производительности для ванной с площадью 9 кв.м

Рассчитаем мощность и осуществим подбор вентилятора по производительности для ванной комнаты. Площадь 9 м

2 умножим на высоту потолка 2,5, получим 22,5 м³. Это объем помещения.

Полностью воздух должен меняться каждые 5 минут, это 1/12 часа. Пропускная способность вентилятора будет равна — 22,5*12 = 270 м³.

Подбор вентилятора по минимально необходимой производительности

Нормы, которые требуются по расчетам, обычно завышены, и на практике не реализуются. На кухне или в ванной комнате во время приготовления пищи или принятия душа есть функция усиленной вытяжки. А для обеспечения минимальной установленной нормы достаточно хорошего притока воздуха и тяги в вентиляционном канале.

Чтобы рассчитать мощность вытяжного вентилятора, необходимо знать объем комнаты и необходимую норму воздухообмена.

Производительность равна произведению объема на кратность воздухообмена. Узнав, чему она равна, сравниваем ее с нормой по требованиям СНиП, и берем максимальное значение.

Если же нужно подобрать вентилятор по минимальной производительности, то берем минимальное требуемое значение.

Снизить расходы и подобрать вентилятор меньшей производительности можно, используя современные VAV-системы. Это вентиляционные системы, в которых возможна экономия энергии и воздухообмена путем полного или частичного отключения вентиляции некоторых помещений. Например, ночью в гостиной никого нет, поэтому можно временно отключить там вентиляцию.

Что влияет на производительность устройства?

Если смотреть на формулу расчета производительности, то она выглядит довольно простой. Но только расчеты по формуле не дают полного представления о том, какой именно вытяжной вентилятор подойдет в каком-то конкретном случае.

Есть еще некоторые факторы, влияющие на производительность устройства.

1. Принцип работы. Вентиляция может работать в режиме отвода воздуха и в режиме рециркуляции. Рециркуляционные вытяжки имеют меньшую производительность, им требуется больше мощности.
2. Расположение. От места, где находится вентилятор, также зависит его производительность. Например, на кухне вытяжка должна располагаться прямо над плитой на определенном расстоянии, иначе ее производительность будет снижена.
3. Потребляемая мощность. Чем меньше вентилятор потребляет мощности, тем меньше расход электроэнергии.

   Самыми выгодными с этой точки зрения являются осевые вентиляторы.

Расчет производительности вентилятора для особых промышленных условий

Чтобы рассчитать необходимую производительность вентилятора для промышленных условий, нужно разработать техническое задание и определиться с некоторыми важными моментами.

1. Место расположения объекта.
2. Назначение помещения.
3. Планировка и расположение внутри здания.
4. Материал, из которого построено помещение.
5. Количество людей, работающих на производстве.
6. Режим работы и технология процессов.

После этого производятся необходимые расчеты. Причем необходимо учесть еще такие факторы, как скорость потока воздуха, уровень шума, длину и диаметр воздуховодов и их изгибы, давление системы. Скорость потока воздуха считается стандартной, когда она равна 2,5 — 4 м/с.

Учет количества людей, находящихся в помещении

Рассчитать необходимую мощность вентилятора можно и по другой формуле:

L = N*L_H.

Этот расчет производится, учитывая количество людей в помещении.

• L — необходимая мощность,
• N — количество людей в помещении,
• L_H — норма воздуха на одного человека.

Норма воздуха в состоянии покоя составляет 30 м³/час, при физической активности — 60 м³/час.

Для жилых помещений используется показатель 60 м³/час, там, где человек отдыхает, например, спальня, допускается принять за норму 30 м

3/час, так как во сне необходимо меньше кислорода.

За количество людей принимаются те люди, которые находятся в помещении постоянно. Если к вам пришли гости, не нужно из-за этого увеличивать мощность вентилятора.

Повышенное количество влаги

Оборудование ванной комнаты может отличаться от других видов вентиляции, так как там всегда повышенная влажность. Чтобы избежать короткого замыкания, необходимо использовать специальный брызгозащищенный вариант вентилятора. Он не позволит влаге попадать в воздуховод.

Современный рынок предлагает множество вариантов вытяжных вентиляторов. Они отличаются по производительности, потребляемой мощности, уровню шума, размерам и назначению. Выбрав необходимую вам модель, вы сможете обеспечить себя и близких вам людей свежим воздухом.

Апр 7, 2018ventsyst

Пример подбора вентиляторов для вентиляции

  Сопротивление прохождению воздуха в вентиляционной системе, в основном, определяется скоростью движения воздуха в этой системе. С увеличением скорости возрастает и сопротивление. Это явление называется потерей давления. Статическое давление, создаваемое вентилятором, обуславливает движение воздуха в вентиляционной системе, имеющей определенное сопротивление. Чем выше сопротивление такой системы, тем меньше расход воздуха, перемещаемый вентилятором. Расчет потерь на трение для воздуха в воздуховодах, а также сопротивление сетевого оборудования (фильтр, шумоглушитель, нагреватель, клапан и др.) может быть произведен с помощью соответствующих таблиц и диаграмм, указанных в каталоге. Общее падение давления можно рассчитать, просуммировав показатели сопротивления всех элементов вентиляционной системы.

 

Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховодах:

 

Тип	Скорость воздуха, м/с
Магистральные воздуховоды	6,0-8,0
Боковые ответвления	4,0-5,0
Распределительные воздуховоды	1,5-2,0
Приточные решетки у потолка	1,0-3,0
Вытяжные решетки	1,5-3,0

Определение скорости движения воздуха в воздуховодах:

V= L / 3600*F (м/сек)

 

где L – расход воздуха, м3/ч; F – площадь сечения канала, м2.

Рекомендация 1.

Потеря давления в системе воздуховодов может быть снижена за счет увеличения сечения воздуховодов, обеспечивающих относительно одинаковую скорость воздуха во всей системе. На изображении мы видим, как можно обеспечить относительно одинаковую скорость воздуха в сети воздуховодов при минимальной потере давления.

 

 

Рекомендация 2.

В системах с большой протяженностью воздуховодов и большим количеством вентиляционных решеток целесообразно размещать вентилятор в середине вентиляционной системы. Такое решение обладает несколькими преимуществами. С одной стороны, снижаются потери давления, а с другой стороны, можно использовать воздуховоды меньшего сечения.

 

 

Пример расчета вентиляционной системы:

Расчет необходимо начать с составления эскиза системы с указанием мест расположения воздуховодов, вентиляционных решеток, вентиляторов, а также длин участков воздуховодов между тройниками, затем определить расход воздуха на каждом участке сети.

 Выясним потери давления для участков 1-6, воспользовавшись графиком потери давления в круглых воздуховодах, определим необходимые диаметры воздуховодов и потерю давления в них при условии, что необходимо обеспечить допустимую скорость движения воздуха.

Участок 1: расход воздуха будет составлять 220 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 200 мм, скорость – 1,95 м/с, потеря давления составит 0,2 Па/м х 15 м = 3 Па (см. диаграмму определение потерь давления в воздуховодах).

Участок 2: повторим те же расчеты, не забыв, что расход воздуха через этот участок уже будет составлять 220+350=570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 250 мм, скорость – 3,23 м/с. Потеря давления составит 0,9 Па/м х 20 м = 18 Па.

Участок 3: расход воздуха через этот участок будет составлять 1070 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 3,82 м/с. Потеря давления составит 1,1 Па/м х 20= 22 Па.

 

Участок 4: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость – 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 20 = 46 Па.

Участок 5: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.

Участок 6: расход воздуха через этот участок будет составлять 1570 м3/ч. Принимаем диаметр воздуховода равным 315 мм, скорость 5,6 м/с. Потеря давления составит 2,3 Па х 10 = 23 Па. Суммарная потеря давления в воздуховодах будет составлять 114,3 Па.

 

Когда расчет последнего участка завершен, необходимо определить потери давления в сетевых элементах: в шумоглушителе СР 315/900 (16 Па) и в обратном клапане КОМ 315 (22 Па). Также определим потерю давления в отводах к решеткам (сопротивление 4-х отводов в сумме будут составлять 8 Па).

 

Определение потерь давления на изгибах воздуховодов

График позволяет определить потери давления в отводе, исходя из величины угла изгиба, диаметра и расхода воздуха.

Пример. Определим потерю давления для отвода 90° диаметром 250 мм при расходе воздуха 500 м3/ч. Для этого найдем пересечение вертикальной линии, соответствующей нашему расходу воздуха, с наклонной чертой, характеризующей диаметр 250 мм, и на вертикальной черте слева для отвода в 90° находим величину потери давления, которая составляет 2Па.

Принимаем к установке потолочные диффузоры серии ПФ, сопротивление которых, согласно графику, будет составлять 26 Па.

Теперь просуммируем все величины потери давления для прямых участков воздуховодов, сетевых элементов, отводов и решеток. Искомая величина 186,3 Па.

Мы рассчитали систему и определили, что нам нужен вентилятор, удаляющий 1570 м3/ч воздуха при сопротивлении сети 186,3 Па. Учитывая требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор требуемые для работы системы характеристики нас устроит вентилятор ВЕНТС ВКМС 315.

 

Определение потерь давления в воздуховодах.

 

 

 

Определение потерь давления в обратном клапане.

 

 

 

Подбор необходимого вентилятора.

 

 

 

Определение потерь давления в шумоглушителях.

 

 

 

Определение потерь давления на изгибах воздухуводов.

 

 

 

Определение потерь давления в диффузорах.

 

 

вентиляторов – эффективность и энергопотребление

Потребление энергии вентилятора

Идеальное энергопотребление для вентилятора (без потерь) может быть выражен как

P _I = DP Q (1)

Где Q (1)

WHER

P _i = идеальная потребляемая мощность (Вт)

dp = увеличение общего давления в вентиляторе (Па, Н/м ² )

q = объемный расход воздуха, подаваемый вентилятором (м ³ /с)

Потребляемая мощность при различных объемах воздуха и увеличении давления указана ниже:

Примечание!

Для подробного проектирования используйте спецификации производителей для реальных вентиляторов.

Эффективность вентилятора

Эффективность вентилятора представляет собой отношение мощности, передаваемой воздушному потоку, к мощности, используемой вентилятором. Эффективность вентилятора, как правило, не зависит от плотности воздуха и может быть выражена как:

μ _F = DP Q / P (2)

, где

μ _F = Эффективность фаната (значения между 0 – 1) 111110 = Фан. = общее давление (Па)

q = объем воздуха, подаваемый вентилятором (м ³ /с)

P = мощность, Нм/вт, потребляемая вентилятором (Вт)

Мощность, используемая вентилятором, может быть выражена как:

P = DP Q / μ _F (3)

, используемая вентилятором также может быть выражена в качестве как в качестве как в качестве как в качестве в качестве в качестве как в качестве в качестве как :

P = DP Q / (μ _F μ _B μ _M ) (4)

, где

μ _B

μ _B

μ _{9008 B}

μ _{9008 B}

μ _{9008 B}

= belt efficiency

μ _m = motor efficiency

Typical motor and belt efficiencies:

• Motor 1kW – ​​0. 4
• Motor 10 kW – 0.87
• Мотор 100 кВт – 0,92
• Пояс 1 кВт – 0,78
• Пояс 10 кВт – 0,88
• Пояс 100 кВт – 0,93
• .0003

  Использование энергии вентилятора также может быть выражено как

  P _CFM = 0,1175 Q _CFM DP _в / (мкл _F μ _B μ _M ) (4B) _{595009 59595009 55595009 5009 5009 5009 B μ M ) (4B) B µ M ) (4B B μ M ) (4B B .}

  , где

  P _CFM = энергопотребление (W)

  Q _CFM = объемный поток (CFM)

  DP _в = увеличение давления (в.0013

  Потеря вентилятора и установки (потеря системы)

  Установка вентилятора будет влиять на общую эффективность системы

  DP _SY = x _SY P _D (5) P _D (5) P _D (5) P _D (5) P _D (5) P _D (5) P _D (5) P

  , где

  DP _SY = Потеря установки (PA)

  x _SY = Коэффициент потери установки 0013

  p _d = динамическое давление на номинальном входе и выходе вентилятора (Па)

  Вентилятор и повышение температуры

  Почти вся энергия, теряемая в вентиляторе, будет нагревать воздушный поток и повышение температуры может быть выражено как

  DT = DP / 1000 (6)

  , где

  DT = повышение температуры (K)

  DP = повышенная головка под давлением (PA)

  Стандарты для эффективности вентилятора

  • ISO 12759 «Вентиляторы – Классификация эффективности для вентиляторов
  • AMCA 205». Уравнения закона и как определить размер вентилятора

    (715) 365-3267

    Изменения неизбежны. Когда вы имеете дело с тяжелым промышленным оборудованием, таким как вентиляторы, вы не хотите оставлять влияние изменений на волю случая. К счастью, есть законы физики, которые определяют, что происходит с кривой вентилятора при изменении одного компонента, например скорости. Есть три уравнения веерного закона, которые могут помочь вам предсказать эффект возможного или вероятного изменения, чтобы вы могли подобрать размер вашей системы, чтобы приспособиться к нему.

    Уравнения трех веерных законов

    Том

    Самое простое и понятное из уравнений веерного закона показывает, как объем соотносится со скоростью. В этом случае коэффициент изменения объема (V1/V2) равен коэффициенту изменения скорости (n1/n2). Это означает, что по мере увеличения или уменьшения скорости громкость будет увеличиваться или уменьшаться пропорционально.

    Давление

    Второе уравнение закона вентилятора показывает, как давление связано со скоростью. Здесь мы находим, что коэффициент изменения давления (P2/P1) равен квадрату коэффициента изменения скорости (n1/n2)2. Это означает, что небольшое изменение скорости создает пропорционально большее изменение давления.

    Лошадиная сила

    Наконец, третье уравнение закона вентилятора определяет, как изменяется мощность в лошадиных силах по отношению к изменению скорости. Коэффициент изменения мощности (HP1/HP2) равен кубу коэффициента изменения скорости (n1/n2)3, поэтому мощность сильно меняется по сравнению с небольшим изменением скорости. Вот почему так важно думать о будущих потребностях в лошадиных силах при выборе двигателя вентилятора.

    Заблаговременное планирование на основе уравнений веерного закона

    Мы знаем, что будущее не высечено в камне. Но это не значит, что вы не можете быть к этому готовы. Приведенные выше простые уравнения закона вентилятора позволяют спроектировать систему вентиляторов для удовлетворения сегодняшних потребностей с учетом будущих потребностей, если они возникнут. Основываясь на расчетах, увеличение скорости может позволить вам увеличить объем или давление, когда вам это нужно, но вы должны быть уверены, что ваш двигатель имеет достаточную мощность, чтобы справиться с увеличением. Третье уравнение скажет вам, сколько лошадиных сил у вас должно быть в наличии.

    Послушайте это от инженера по приложениям

    Чет Уайт, старший инженер по применению и менеджер по продажам, объясняет уравнения закона вентилятора и приводит практический пример в этом 3-минутном видео.

    Чтобы определить правильные характеристики для вашего применения центробежного вентилятора, свяжитесь с одним из наших инженеров по применению, чтобы обсудить детали вашего проекта.

    Связанный контент

    Вот связанные сообщения и тематические исследования, которые могут быть интересны, когда вы думаете о своем приложении.