Õhukanalite arvutamine kiiruse ja vooluhulga alusel + õhuvoolu mõõtmise meetodid ruumides

Tasakaalustatud õhuvahetus on hea enesetunde ja töövõime alus. Kas pole nii? Kuid selleks, et luua mugavad tingimused elu- ja tootmisruumides, on oluline õigesti teostada õhukanalite arvutamine kiiruse ja vooluhulga järgi ning tagada tõhus õhuvoolude liikumisrežiim.

Järgnevalt räägime, mida on vaja õhukanalite arvutamiseks, milliseid meetodeid ja seadmeid kasutatakse õhuvoolu kiiruse mõõtmiseks.

Mis on õhukanal?

Õhukanal – süsteemi õhujaotuse põhielement. See kujutab endast metallist või plastist torude kogumit, mis on paigutatud õhutasakaalu tagamiseks. Õhukanali tööpõhimõte seisneb õhu sisse- ja väljatõmbes spetsiaalsete ventilaatorite abil.

Õhukanali põhiomadused:

• kuju (ümmargune või ristkülikukujuline);
• ristlõike pindala;
• jäikus (painduvad, poolpainduvad ja jäigad).

Nendest omadustest sõltub ventilatsioonisüsteemi jõudlus ja selle funktsionaalsus tervikuna.

Valige ristkülikukujulise ristlõikega õhukanal, kui teil on oluline muuta see märkamatuks. Sellist õhukanalit on lihtne peita kappide ülemisel pinnal.

Õhukanali parameetrite õige valik, võttes arvesse kõiki ruumi iseärasusi, tagab selle pika ja tõhusa töö.

Arvutuste teostamise algoritm

Ventilatsioonisüsteemi projekteerimisel, seadistamisel või juba toimiva süsteemi muutmisel teostatakse tingimata õhukanali arvutused. See on vajalik selleks, et õigesti määrata selle parameetrid, võttes arvesse optimaalseid jõudluse ja müra omadusi kehtivates tingimustes.

Arvutuste teostamisel on suur tähtsus õhukanalis õhu vooluhulga ja liikumiskiiruse mõõtmistulemustel.

Õhuvooluhulk – õhumassi maht, mis siseneb ventilatsioonisüsteemi ajaühikus. Reeglina mõõdetakse seda näitajat m³/h.

Liikumiskiirus – suurus, mis näitab, kui kiiresti õhk ventilatsioonisüsteemis liigub. Seda näitajat mõõdetakse m/s.

Kui need kaks näitajat on teada, saab arvutada ring- ja ristkülikukujuliste ristlõigete pindala ning rõhu, mis on vajalik kohaliku takistuse või hõõrdumise ületamiseks.

Skeemi koostades tuleb valida vaatenurk hoone fassaadist, mis asub planeeringu alumises osas. Õhukanalid kujutatakse pidevate jämedate joontega.

Kõige sagedamini kasutatakse järgmist arvutuste algoritmi:

1. Aksonomeetrilise skeemi koostamine, kus loetletakse kõik elemendid.
2. Selle skeemi alusel arvutatakse iga kanali pikkus.
3. Mõõdetakse õhuvoolu hulk.
4. Määratakse voolukiirus ja rõhk süsteemi igas lõigus.
5. Teostatakse hõõrdumiskadude arvutus.
6. Vajaliku koefitsiendi abil teostatakse rõhukadude arvutus kohaliku takistuse ületamisel.

Arvutuste tegemisel võrgus õhujaotuse iga lõigu jaoks saadakse erinevad tulemused. Kõik andmed tuleb võrdsustada diafragmade abil suurima takistusega haruga.

Ristlõike pindala ja diameetri arvutamine

Ring- ja ristkülikukujuliste ristlõigete pindala õige arvutamine on väga oluline. Sobimatu ristlõike suurus ei võimalda tagada vajalikku õhutasakaalu.

Liiga suur õhukanal võtab palju ruumi ja vähendab ruumi efektiivset pindala. Kui valitakse liiga väike kanalite suurus, tekivad tuuletõmbused, kuna voolurõhk suureneb.

Vajaliku ristlõikepindala (S) arvutamiseks peavad olema teada õhuvoolu hulk ja kiirus.

Arvutusteks kasutatakse järgmist valemit:

S = L/3600*V,

kusjuures L – õhuvoolu hulk (m³/h) ja V – selle kiirus (m/s);

Järgmise valemi abil saab arvutada õhukanali läbimõõdu (D):

D = 1000*√(4*S/π), kus

S – ristlõikepindala (m²);

π – 3,14.

Kui planeeritakse ristkülikukujuliste, mitte ümmarguste õhukanalite paigaldamist, määratakse läbimõõdu asemel õhukanali vajalik pikkus/laius.

Kõiki saadud väärtusi võrreldakse GOST standarditega ja valitakse tooted, mis on läbimõõdu või ristlõikepindala poolest kõige lähedasemad.

Sellise õhukanali valikul võetakse arvesse ligikaudne ristlõige. Kasutatakse põhimõtet a*b ≈ S, kus a – pikkus, b – laius ja S – ristlõikepindala.

Normatiivide kohaselt ei tohi suhe laiuse ja pikkuse vahel olla suurem kui 1:3. Samuti tuleks kasutada tootja poolt esitatud tüüpmõõtmete tabelit.

Kõige sagedamini esinevad ristkülikukujuliste kanalite järgmised mõõtmed: minimaalsed mõõtmed – 0,1 m x 0,15 m, maksimaalsed – 2 m x 2 m. Ümmarguste õhukanalite eeliseks on see, et neil on väiksem takistus ja seetõttu tekitavad need töötamisel vähem müra.

Rõhukao arvutamine takistusest

Õhu liikumisel mööda magistraali tekib takistus. Selle ületamiseks tekitab sissepuhkeseadme ventilaator rõhku, mida mõõdetakse paskalites (Pa).

Rõhukadu saab vähendada õhukanali ristlõike suurendamisega. Seejuures on võimalik tagada võrgus ligikaudu ühesugune voolukiirus.

Sobiva sissepuhkeseadme valimiseks vajaliku tootlikkusega ventilaatoriga tuleb arvutada rõhukadu kohaliku takistuse ületamiseks.

Rakendatakse seda valemit:

P=R*L+Ei*V2*Y/2, kus

R – erirõhukadu hõõrdumisel õhukanali teatud lõigul;

L – lõigu pikkus (m);

Ei – kohaliku rõhukao summaarne koefitsient;

V – õhu kiirus (m/s);

Y – õhu tihedus (kg/m³).

R väärtused määratakse normatiivide järgi. Seda näitajat saab ka arvutada.

Kui õhukanali ristlõige on ümmargune, arvutatakse hõõrdumise rõhukadu (R) järgmiselt:

R = (X*D/В) * (V*V*Y)/2g, kus

X – hõõrdetakistuse koefitsient;

L – pikkus (m);

D – diameeter (m);

V – õhu kiirus (m/s) ja Y – selle tihedus (kg/m³);

g – 9,8 m/s².

Kui ristlõige pole ümmargune, vaid ristkülikukujuline, tuleb valemisse asendada alternatiivne diameeter, mis on võrdne D = 2AB/(A + B), kus A ja B on küljed.

Arvutuste teostamise tarkvara

Kõiki arvutusi saab teha käsitsi, kuid mugavam ja kiirem on kasutada spetsialiseeritud programme.

Selliste programmide abil saab mitte ainult täpselt teha vajalikke arvutusi, vaid ka koostada jooniseid.

Vajaduse korral saab arvutuste tegemiseks kasutada spetsiaalset tarkvara. See välistab võimalikud vead, mis võivad kasutamise käigus saatuslikuks osutuda. Programmi sisestatakse algväärtused ja juba mõne sekundi pärast on võimalik saada täpsed arvutustulemused.

Vent–Calc – funktsionaalne rakendus õhukanalite arvutamiseks. Arvutustes kasutatakse õhuvoolu ja -kiiruse väärtusi ning temperatuuri.

MagiCAD – teostab igasuguseid arvutusi insenervõrkude jaoks, pildid on esitatud 2D ja 3D vormingus.

GIDRV – programm õhukanalite kõigi parameetrite arvutamiseks. Võimalik on valida mis tahes parameetrikombinatsioone parimate töönäitajate saavutamiseks.

Ducter 2.5 – utiliit, mis arvutab täpselt õhukanalite ristlõike diameetrid. Sobib ideaalselt nende tüüpide valikuks.

Nendes programmides koostatud joonised võimaldavad täpsemalt näha süsteemi kõigi komponentide paigutusskeemi ja tagada nende kõige tõhusam töö.

Õhuvoolu kiiruse ja vooluhulga mõõtmine

Mõõtmiste teostamisel on oluline valida õiged seadmed ja meetodid ning järgida mõõtmiste teostamise protseduure.

Mõõtmistel kasutatavad seadmed

Kõige sagedamini kasutatakse järgmisi kontroll-mõõteseadmete liike:

• ultraheli 3D anemomeeter – teostab mõõtmisi heli sageduse muutumise põhjal etteantud punktide vahel;
• Pitot' toru – fikseerib staatilise ja kogurõhu erinevuse;
• termoanemomeeter – määrab voolukiiruse anduri temperatuuri languse kiiruse põhjal.
• tiivik anemomeeter – teostab mõõtmisi tiiviku pöörlemiskiiruse muutumise põhjal.
• bolomeeter – määrab õhuvooluhulga, koondades voolu mõõtmispunkti; ristlõige seatakse seejuures eelnevalt.

Paljud selle loendi seadmed on üsna kallid ja haruldased. Neid saab rentida ja mõõtmised ise teostada, kuid parem on kutsuda kogenud häälestusinsener, kes teab kõiki mõõtmiste teostamise nüansse.

Pitot' toru kasutatakse koos anduritega. See on lihtne kasutada seade. Toru suunatakse avatud otsaga õhuvoolu suunas, teine ots ühendatakse manomeetriga.

Kiiruse mõõtmine on vajalik mitte ainult arvutuste teostamiseks, vaid ka ruumi õhu hügieeniparameetrite kontrollimiseks. Teatud aja jooksul toimub paratamatult ventilatsioonikanalite ja õhukanalite saastumine.

Sellistel juhtudel võivad ühendused muutuda lekkivaks, seadmete jõudlus väheneb. Lisaks on mõõtmised vajalikud ventilatsioonisüsteemi plaanilise hoolduse, puhastamise ja remondi ajal.

Mõõtmiste teostamisel tuleb järgida mitmeid reegleid. Esiteks on õhu kiirus reguleeritud ehitusnormide ja standarditega. Tuleb lähtuda nendest väärtustest.

Lubatud on väikesed kõrvalekalded nendest parameetritest eriliste tehniliste asjaolude korral. Näiteks seadmete paigaldamisel, remonditööde teostamisel jne.

Teiseks tuleb mõõtmiste teostamisel arvestada ka kaasnevate tegurite norme – müra- ja vibratsioonitasemeid, mis on sätestatud regulatiivdokumentides.

Nende normide ületamine viitab ventilatsioonisüsteemi puudustele. Õhukiirus ei tohi neid näitajaid mingil moel mõjutada.

Õhuvooluhulga mõõtmiste teostamise meetodid

Kasutuselevõtu etapil tuleb kindlasti teostada õhuvooluhulga mõõtmisi ventilatsiooni- ja konditsioneerimissüsteemis. See tagab süsteemi kvaliteetse seadistamise ja katkematu töö.

Sellised mõõtmised teostatakse otse õhukanalis või sisselaskevõrel. On olemas mitu lihtsat meetodit.

Mõõtmised laedifuusoritel

Kõige sagedamini kasutatakse selle meetodi puhul bolomeetrit. On vaja sulgeda difuusor ja ülemine konfuusor suruda vastu lage. On vaja mõõta nii ruumi õhu väljatõmbe kogumahtu, kui ka sissepuhkevoolu.

Bolomeeter paistab silma kõrge täpsuse poolest, kuna sellesse sisseehitatud voolu alaldi vähendab vea tõenäosust. Hoolimata sellest, et seade tundub mahukas, on see üsna kerge – selle kaal ei ületa 3 kg.

Mõnedes allikates soovitatakse mõõtmisteks kasutada sondi, sisestades selle difuusori lamellide vahele, et saada keskmistatud tulemus.

See lähenemine on ebaefektiivne kahel põhjusel:

1. Voolude turbulents on väga kõrge, seetõttu ei ole tegelikku vooluhulka võimalik näha.
2. Sondi ei ole võimalik paigutada täpselt vastavalt voolule. Mõõtmistulemused on igal juhul moonutatud.

Seega ei tasu kulutada oma aega tarbetutele manipulatsioonidele sondiga. On palju lihtsamaid ja täpsemaid mõõtmisviise.

On veel üks viis selle meetodi järgi mõõtmiste teostamiseks. See eeldab sirge lõigu ja ühtlase voolu olemasolu. Mõõtmised teostatakse eelnevalt tehtud avade kaudu.

See meetod paistab silma kõrge täpsusega, kuid selle rakendamiseks ei ole alati tingimusi. Kõikjal ei ole sirgeid lõike, mõnikord ei ole võimalik ette valmistada kahte mõõteava. Pealegi on selle meetodi teostamiseks vaja mitut inimest: üks peab tegema mõõtmisi, teine hoidma redelit ja nii edasi.

Arvestades kõike eelnevat, kui on vaja saada kiire ja täpne tulemus ilma liigset pingutust tegemata – kasutage bolomeetrit.

Mõõtmised ventilatsioonivõrel

Selle meetodi järgi kontroll-mõõteoperatsioonide teostamiseks kasutatakse termoanemomeetrit tiivikuga läbimõõduga 60 kuni 100 mm. Tiivik peab olema võrreldav võre mõõtmetega.

Termoanemomeeter on multifunktsionaalne seade, mida saab kasutada mitte ainult õhukiiruse mõõtmiseks, vaid ka muude parameetrite mõõtmiseks. Selline seade on kodus väga kasulik. Termoanemomeetrit ostes on parem valida seade, millel on andmete analüüsi ja dokumenteerimise funktsioon.

See meetod tagab tulemuste kõrge täpsuse, kusjuures tehtavate mõõtmiste arv on minimaalne. Raskesti ligipääsetavatesse kohtadesse pääsemiseks saab kasutada spetsiaalset pikendit või teleskoopsondi.

Mõõtmised õhukanalis

Mõõtmiste teostamiseks kasutatakse spetsiaalselt tehtud tööava õhukanali seinas.

Oluline on järgida järgmisi tingimusi:

• selle ava ristlõike suurus peab täpselt vastama sondi läbimõõdule;
• Mõõtmiste koht tuleb hoolikalt valida. Ava puuritakse ainult sirgel lõigul, mille pikkus peab olema vähemalt 5 õhukanali läbimõõtu. Ava tuleb paigutada nii, et kaugus enne seda on 3 läbimõõtu ja pärast seda 2 toru läbimõõtu.

Kui mõõtmised tehakse õhukanali sees, tuleb kasutada seadet, mille tiiviku läbimõõt on 16–25 mm. Kui õhukanal asub kõrgel, tuleb appi teleskoopsond või pikend.

Mõõteseadmete kasutamise reeglid

Õhuvoolu kiiruse ja selle vooluhulga mõõtmisel ventilatsiooni- ja kliimaseadmete süsteemis on vaja seadmete õiget valikut ja järgmiste kasutuseeskirjade järgimist.

See võimaldab saada täpsed tulemused õhukanali arvutusest ning koostada objektiivse pildi ventilatsioonisüsteemist.

Keskmise vooluhulga näitajate fikseerimiseks tuleb teha mitu mõõtmist. Nende arv sõltub toru läbimõõdust või külgede mõõtmetest, kui kanal on ristkülikukujuline.

Jälgige temperatuurirežiimi, mis on märgitud seadme passis. Samuti jälgige sondi anduri asendit. See peab alati olema täpselt õhuvoolu suunas orienteeritud.

Kui seda reeglit ei järgita, on mõõtmistulemused moonutatud. Mida suurem on anduri kõrvalekalle ideaalasendist, seda suurem on viga.

Järeldused ja kasulik video teemal

Maja ventilatsiooni korraldamine:

Seega on väga oluline järgida mõõtmiste tegemise reegleid, sest vähimgi viga võib mõjutada arvutuste tulemusi.

Õiged õhukanali arvutused võimaldavad valida selle optimaalse konfiguratsiooni ja vajalikud komponendid, mis omakorda tagab katkematu ja produktiivse ventilatsiooni toimimise.

Kui teil tekkis küsimusi või saate materjali väärtusliku teabega täiendada, palun jätke oma kommentaarid, jagage kogemusi. Ühenduse võtmise plokk asub artikli all.