ИНЖЕНЕРНАЯ ПОМОЩЬ

Первый способ классический см. рисунок 8

1. Процессы обработки наружного воздуха:

• нагрев наружного воздуха в калорифере 1-го подогрева;
• увлажнение по адиабатному циклу;
• нагрев в калорифере 2-го подогрева.

2. Из точки с параметрами наружного воздуха — (•) Н проводим линию постоянного влагосодержания — d_Н = const.

Эта линия характеризует процесс нагревания наружного воздуха в калорифере 1-го подогрева. Конечные параметры наружного воздуха после его нагревания будут определены в пункте 8.

3. Из точки с параметрами приточного воздуха — (•) П проводим линию постоянного влагосодержания d_П = const до пересечения с линией относительной влажности φ = 90% (эту относительную влажность стабильно обеспечивает оросительная камера при адиабатическом увлажнении).

Получаем точку — (•) О с параметрами увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха.

4. Через точку — (•) О проводим линию изотермы — t_О = const до пересечения со шкалой температур.

Значение температуры в точке — (•) О близко к 0°С. Поэтому в оросительной камере возможно образование тумана.

5. Следовательно, в зоне оптимальных параметров внутреннего воздуха в помещении необходимо выбрать другую точку внутреннего воздуха — (•) В₁ с той же температурой — t_В1 = 22°С, но с большей относительной влажностью — φ_В1 = 55%.

В нашем случае точка — (•) В₁ принималась с самой максимальной относительной влажностью из зоны оптимальных параметров. При необходимости возможно принять и промежуточную относительную влажность из зоны оптимальных параметров.

6. Аналогично пункту 3. Из точки с параметрами приточного воздуха — (•) П₁ проводим линию постоянного влагосодержания d_П1 = const до пересечения с линией относительной влажности φ = 90% .

Получаем точку — (•) О₁ с параметрами увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха.

7. Через точку — (•) О₁ проводим линию изотермы — t_О1 = const до пересечения со шкалой температур и считываем численное значение температуры увлажнённого и охлаждённого воздуха.

Важное замечание!

Минимальное значение конечной температуры воздуха при адиабатическом увлажнении должно находиться в пределах 5 ÷ 7°С.

8. Из точки с параметрами приточного воздуха — (•) П₁ проводим линию постоянного теплосодержания — J_П1 = сonst до пересечения с линией постоянного влагосодержания наружного воздуха — точка (•) Н — d_Н = const.

Получаем точку — (•) К₁ с параметрами нагретого наружного воздуха в калорифере 1-го подогрева.

9. Процессы обработки наружного воздуха на J-d диаграмме будут изображаться следующими линиями:

• линия НК₁ — процесс нагревания приточного воздуха в калорифере 1-го подогрева;
• линия К₁О₁ — процесс увлажнения и охлаждения нагретого воздуха в оросительной камере;
• линия О₁П₁ — процесс нагревания увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха в калорифере 2-го подогрева.

10. Обработанный наружный приточный воздух с параметрами в точке — (•) П₁ поступает в помещение и ассимилирует избытки теплоты и влаги по лучу процесса — линия П₁В₁. За счёт нарастания температуры воздуха по высоте помещения — grad t. Параметры воздуха изменяются. Процесс изменения параметров происходит по лучу процесса до точки уходящего воздуха — (•) У₁.

11. Необходимое количество приточного воздуха для ассимиляции избытков теплоты и влаги в помещении определяем по формуле

12. Требуемое количество теплоты для нагрева наружного воздуха в калорифере 1-го подогрева

Q₁ = G_ΔJ(J_K1 — J_H) = G_ΔJ(t_K1 — t_H), кДж/ч

13. Необходимое количество влаги для увлажнения приточного воздуха в оросительной камере

W = G_ΔJ(d_O1 — d_K1), г/ч

14. Требуемое количество теплоты для нагрева увлажнённого и охлаждённого приточного воздуха в калорифере 2-го подогрева

Q₂ = G_ΔJ(J_П1 — J_O1) = G_ΔJ x C(t_П1 — t_O1), кДж/ч

Величину удельной теплоёмкости воздуха С принимаем:

C = 1,005 кДж/(кг × °С).

Чтобы получить тепловую мощность калориферов 1-го и 2-го подогрева в кВт необходимо величины Q₁ и Q₂ в размерности кДж/ч разделить на 3600.

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в холодный период года — ХП, для 1-го способа — классического, смотри на рисунок 9.

Видео по расчету вентиляции

Полезные сведения по принципам работы системы вентилирования содержатся в этом видеоролике:

Вместе с отработанным воздухом жилище покидает и тепло. Здесь наглядно продемонстрированы расчеты тепловых потерь, связанных с работой системы вентиляции:

Правильный расчет вентиляции — основа ее благополучного функционирования и залог благоприятного микроклимата в доме или квартире. Знание основных параметров, на которых базируются такие вычисления, позволит не только правильно спроектировать систему вентилирования во время строительства, но и откорректировать ее состояние, если обстоятельства изменятся.

В соответствии с действующими на территории Российской Федерации санитарными нормами и правилами организации помещений, как бытового, так и производственного назначения, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата. Нормы вентиляции регулируют такие показатели, как температура воздуха, относительная влажность, скорость движения воздуха в помещении и интенсивность теплового излучения. Одним из средств для обеспечения оптимальных характеристик микроклимата является вентиляция. В настоящее время организовывать систему воздухообмена «на глаз» или «примерно» будет в корне неправильно и даже вредно для здоровья. При обустройстве системы вентиляции, расчет выступает залогом правильного ее функционирования.

В жилых домах и квартирах воздухообмен зачастую обеспечивается за счет естественной вентиляции. Такая вентиляция может быть реализована двумя способами — бесканальным и канальным. В первом случае воздухообмен осуществляется при проветривании помещения и естественной инфильтрации воздушных масс через щели дверей и окон, и поры стен. Расчет вентиляции помещения в этом случае произвести невозможно, такой способ носит название неорганизованного, имеет низкую эффективность и сопровождается значительными потерями тепла.

Второй способ заключается в размещении в стенах и перекрытиях каналов воздуховодов, через которые осуществляется воздухообмен. В большинстве многоквартирных домов, построенных в 1930-1980гг, оборудована вытяжная канальная система вентиляции с естественным побуждением. Расчет вытяжной вентиляции сводится к определению геометрических параметров воздуховодов, которые бы обеспечивали доступ необходимого количества воздуха в соответствии с ГОСТ 30494-96 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях».

В большинстве помещений общественного пользования и производственных зданиях только организация вентиляции с механическим побуждением движения воздуха может обеспечить достаточный воздухообмен.

Расчет производственной вентиляции можно доверить исключительно квалифицированному специалисту. Инженер проектировщик вентиляции произведет необходимые вычисления, составит проект и утвердит его в соответствующих организациях. Им же будет оформлена и документация по вентиляции.

Проектирование вентиляции и кондиционирования ориентировано на задачу, поставленную клиентом. Для того чтобы выбрать оборудование для системы воздухообмена с оптимальными характеристиками, отвечающее поставленным условиям, при помощи специализированных компьютерных программ выполняют следующие расчеты.

Примеры расчетов объема воздухообмена

Чтобы провести расчет для вентиляционной системы по кратностям, для начала нужно составить список всех помещений в доме, записать их площадь и высоту потолков. Например, в гипотетическом доме имеются следующие помещения:

• Спальня — 27 кв.м.;
• Гостиная — 38 кв.м.;
• Кабинет — 18 кв.м.;
• Детская — 12 кв.м.;
• Кухня — 20 кв.м.;
• Санузел — 3 кв.м.;
• Ванная — 4 кв.м.;
• Коридор — 8 кв.м.

Учитывая, что высота потолка во всех помещениях составляет три метра, вычисляем соответствующие объемы воздуха:

• Спальня — 81 куб.м.;
• Гостиная — 114 куб.м.;
• Кабинет — 54 куб.м.;
• Детская — 36 куб.м.;
• Кухня — 60 куб.м.;
• Санузел — 9 куб.м.;
• Ванная — 12 куб.м.;
• Коридор — 24 куб.м.

Теперь, используя приведенную выше таблицу, нужно произвести расчёты вентиляции помещения с учетом кратности воздухообмена, увеличив каждый показатель до значения, кратного пяти:

• Спальня — 81 куб.м. * 1 = 85 куб.м.;
• Гостиная — 38 кв.м. * 3 = 115 куб.м.;
• Кабинет — 54 куб.м. * 1 = 55 куб.м.;
• Детская — 36 куб.м. * 1 = 40 куб.м.;
• Кухня — 60 куб.м. — не менее 90 куб.м.;
• Санузел — 9 куб.м. не менее 50 куб.м;
• Ванная — 12 куб.м. не менее 25 куб.м.

Сведения о нормативах для коридора в таблице отсутствуют, поэтому в расчете данные по этому небольшому помещению не учтены. Для гостиницы выполнен расчет по площади с учетом норматива три куб. метра на каждый метр площади. Теперь нужно отдельно суммировать сведения по помещениям, в которых осуществляется приток воздуха, и отдельно — комнаты, где установлены вытяжные вентиляционные устройства.

Всего: 295 куб.м\ч.

Кухня — 60 куб.м. — не менее 90 куб.м/ч;

Всего: 165 куб.м/ч.

Теперь следует сравнить полученные суммы. Очевидно, что необходимый приток превышает вытяжку на 130 куб.м/ч (295 куб.м/ч-165 куб.м/ч). Чтобы устранить эту разницу, нужно увеличить объемы воздухообмена по вытяжке, например, увеличив показатели по кухне. После правок результаты расчета будут выглядеть следующим образом:

Объем воздухообмена по притоку:

• Спальня — 81 куб.м. * 1 = 85 куб.м/ч.;
• Гостиная — 38 кв.м. * 3 = 115 куб.м/ч;
• Кабинет — 54 куб.м. * 1 = 55 куб.м/ч;
• Детская — 36 куб.м. * 1 = 40 куб.м/ч;

Всего: 295 куб.м\ч.

Объем воздухообмена по вытяжке:

• Кухня — 60 куб.м. — 220 куб.м/ч;
• Санузел — 9 куб.м. не менее 50 куб.м/ч;
• Ванная — 12 куб.м. не менее 25 куб.м/ч.

Всего: 295 куб.м/ч.

Объемы по притоку и вытяжке равны, что соответствует требованиям при расчетах воздухообмена по кратностям.

Расчет воздухообмена в соответствии с санитарными нормами выполнить значительно проще. Допустим, что в доме, рассмотренном выше, постоянно проживают два человека и еще двое пребывают в помещении нерегулярно. Расчет выполняется отдельно для каждого помещения в соответствии с нормой 60 куб.м\чел для постоянных жильцов и 20 куб.м\час для временных посетителей:

• Спальня — 2 чел * 60 = 120 куб.м\час;
• Кабинет — 1 чел. * 60 = 60 куб.м\час;
• Гостиная 2 чел * 60 + 2 чел * 20 = 160 куб.м\час;
• Детская 1 чел. * 60 = 60 куб.м\час.

Всего по притоку — 400 куб.м\час.

Для количества постоянных и временных обитателей дома не существует каких-то строгих правил, эти цифры определяются исходя из реальной ситуации и здравого смысла. Вытяжку рассчитывают по нормам, изложенным в таблице, приведенной выше, и увеличивают до суммарного показателя по притоку:

• Кухня — 60 куб.м. — 300 куб.м/ч;
• Санузел — 9 куб.м. не менее 50 куб.м/ч;

Всего по вытяжке: 400 куб.м/ч.

Увеличен воздухообмен для кухни и ванной комнаты. Недостаточный объем по вытяжке можно разделить между всеми помещениями, в которых установлена вытяжная вентиляция, или увеличить этот показатель только для одного помещения, как это было сделано при расчете по кратностям.

В соответствии с санитарными нормами воздухообмен рассчитывают подобным образом. Допустим, площадь дома составляет 130 кв.м. Тогда воздухообмен по притоку должен составлять 130 кв.м * 3 куб.м\час = 390 куб.м\час. Остается распределить этот объем на помещения по вытяжке, например, таким образом:

• Кухня — 60 куб.м. — 290 куб.м/ч;
• Санузел — 9 куб.м. не менее 50 куб.м/ч;
• Ванная — 12 куб.м. не менее 50 куб.м/ч.

Всего по вытяжке: 390 куб.м/ч.

Баланс воздухообмена — один из основных показателей при проектировании вентиляционных систем. Дальнейшие расчеты выполняются на основе этих сведений.

Второй вариант.

(см. рисунок 4).

Абсолютная влажность воздуха или влагосодержание наружного воздуха — d_H„Б“, меньше влагосодержания приточного воздуха — d_П

d_H„Б“ П г/кг.

1. В этом случаи необходимо охлаждать наружный приточный воздух — (•) Н на J-d диаграмме, до температуры приточного воздуха.

Процесс охлаждения воздуха в поверхностном воздухоохладителе на J-d диаграмме будет изображаться прямой линией НО. Процесс будет происходить с уменьшением теплосодержания — энтальпии, уменьшением температуры и увеличением относительной влажности наружного приточного воздуха. При этом влагосодержание воздуха остаётся неизменным.

2. Для того чтобы попасть из точки — (•) О, с параметрами охлаждённого воздуха в точку — (•) П, с параметрами приточного воздуха, необходимо воздух увлажнить паром.

При этом температура воздуха остаётся неизменной — t = const, и процесс на J-d диаграмме будет изображаться прямой линией — изотермой.

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в тёплый период года — ТП, для 2-го варианта, случай а, смотри на рисунок 5.

(см. рисунок 6).

Абсолютная влажность воздуха или влагосодержание наружного воздуха — d_H„Б“, больше влагосодержания приточного воздуха — d_П

d_H„Б“ > d_П г/кг.

1. В этом случаи необходимо «глубоко» охлаждать приточный воздух. Т. е. процесс охлаждения воздуха на J — d диаграмме вначале будет изображаться прямой линией с постоянным влагосодержанием — d_Н = const, проведённой из точки с параметрами наружного воздуха — (•) Н, до пересечения с линией относительной влажности — φ = 100%. Полученная точка называется — точка росы — Т.Р. наружного воздуха.

2. Далее процесс охлаждения от точки росы пойдет по линии относительной влажности φ = 100% до конечной точки охлаждения — (•) О. Численное значение влагосодержания воздуха с точке (•) О равно численному значению влагосодержания воздуха в точке притока — (•) П.

3. Далее необходимо нагреть воздух от точки — (•) О, до точки приточного воздуха — (•) П. Процесс нагревания воздуха будет происходить с постоянным влагосодержанием.

Принципиальная схема обработки приточного воздуха в тёплый период года — ТП, для 2-го варианта, случай б, смотри на рисунок 7.

Определение мощности калорифера

Нормы проектирования вентиляции предполагают, что в холодное время года воздух, поступающий в помещение, должен прогреваться не менее чем до +18 градусов Цельсия. Для подогрева воздуха приточно вытяжная вентиляция использует калорифер. Критерием выбора нагревателя выступает его мощность, которая зависит от производительности вентиляции, температуры на выходе воздуховода (обычно принимается +18 град) и наиболее низкой температуры воздуха в холодное время года (для средней полосы России -26 град).

Различные модели калорифера можно подключать к сети с 3-х или 2-х фазным питанием. В жилых помещениях обычно используют 2-х фазную сеть, а для производственных зданий рекомендуется использовать 3-х фазную, поскольку в этом случае меньше значение рабочей силы тока. 3-х фазная сеть используется в тех случаях, когда мощность калорифера превышает 5 кВт. Для жилых помещений используют калориферы мощностью от 1 до 5 кВт, а для общественных и производственных, соответственно, требуется большая мощность. Когда производится расчет вентиляции отопления, мощность калорифера должна быть достаточной, чтобы обеспечивать нагрев воздуха не менее чем до +44 град.

Виды воздухообмена, используемые на промышленных предприятиях

Системы промышленной вентиляции

Независимо от типа производства, к качеству воздуха на любом предприятии предъявляются довольно высокие требования. Существуют нормативы на содержание различных частиц. Чтобы в полной мере выполнить требования санитарных норм разработаны различные виды вентиляционных систем. От используемого типа воздухообмена зависит качество воздуха. В настоящее время на производстве используются следующие виды вентиляции:

• аэрация, то есть общеобменная вентиляция с естественным источником. Она регулирует воздухообмен во всем помещении. Используется только в больших производственных помещениях, например, в цехах без отопления. Это самый старый тип вентиляции, в настоящее время используется все реже и реже, так как плохо справляется с загрязнениями воздуха и не способен регулировать температурный режим;
• местная вытяжка, ее используют на производствах, где имеются локальные источники выброса вредных, загрязняющих и ядовитых веществ. Ее устанавливают в непосредственной близости от мест выброса;
• приточно-вытяжная вентиляция с искусственным побуждением, используемая для регуляции воздухообмена на больших площадях, в цехах, в различных помещениях.

Расчет сети воздуховодов

Для помещений, где будет установлена канальная вентиляция, расчет воздуховодов состоит в определении необходимого рабочего давления вентилятора с учетом потерь, скорости воздушного потока и допустимого уровня шума.

Давление воздушного потока создается вентилятором и определяется его техническими характеристиками. Эта величина зависит от геометрических параметров воздуховода (круглое или прямоугольное сечение), его длины, количества поворотов сети, переходов, распределителей. Чем больше производительность, которую обеспечивает приточная вентиляция, а, соответственно, и рабочее давление, тем больше скорость воздуха в воздуховоде. Однако при возрастании скорости воздушного потока увеличивается уровень шума. Уменьшить скорость и уровень шума можно, применяя воздуховоды большего диаметра, что не всегда возможно в жилых помещениях. Для комфортного самочувствия человека скорость воздуха в помещении должна быть в пределах от 2,5 до 4 м/с и уровень шума 25 Дб.

Составить пример расчета вентиляции можно, лишь имея параметры помещения и техническое задание. Оказать помощь в выполнении предварительных расчетов, дать квалифицированную консультацию, а также оформить соответствующие документы могут специализированные фирмы, которые зачастую осуществляют также проектирование и монтаж вентиляции.

Перед приобретением оборудования необходимо произвести расчет и проектирование систем вентиляции. При подборе оборудования для вентиляционной системы стоит учесть следующие характеристики

• Эффективность и производительность по воздуху;
• Мощность калорифера;
• Рабочее давление вентилятора;
• Скорость воздушного потока и диаметр воздуховодов;
• Максимальный показатель шума;

Производительность воздуха.

Расчет и составление проекта вентиляционной системы необходимо начинать с вычисления необходимой производительности воздуха (кубометр/час). Для того чтобы правильно рассчитать мощность нужен подробный план здания или помещения по каждому этажу с экспликацией, указывающей тип помещения и его назначение, а также площадь. Приступают к подсчету с измерения нужной кратности обмена воздуха, показывающей количество раз смены воздуха в помещении за час. Так для помещения общей площадью 100 м2 высота потолков в котором 3 м (объем 300 м3) однократный обмен воздуха — 300 кубометров в час. Необходимая кратность воздухообмена обуславливается типом использования помещения (жилое, административное, промышленное), числом пребывающих там людей, мощности отопительной техники и иных приборов, выделяющих тепло, и указывается в СНиП. Обычно для жилых помещений хватает однократного обмена воздуха, для офисных зданий оптимален двух — трехкратный воздухообмен.

1. Считаем кратность обмена воздуха:

L=n* S*H, значения n — норма кратности обмена воздуха: для бытовых помещений n = 1, для административных n = 2,5;S — общая площадь, квадратные метры;H — высота потолка, метры;

2. Расчет обмена воздуха по числу людей: L = N * L норм, значенияL — необходимая производительность системы приточной вентиляции, кубометры в час;N — число человек в помещении;L норм — величина потребления воздуха одним человеком: а) Минимальная физическая активность — 20 м3/ч; б) Средняя — 40 м3/ч; в) Интенсивная — 60 м3/ч.

Вычислив требуемый обмен воздуха, начинаем подбор вентиляционного оборудования подходящей производительности. Необходимо помнить, что из-за сопротивления сети воздуховодов снижается эффективность работы. Взаимосвязь производительности от показателя полного давления легко узнать по вентиляционным характеристикам, указывающимся в техническом описании. К примеру: сеть воздуховодов протяженностью 30 м с единственной решеткой вентиляции производит уменьшение показателя давления примерно 200 Па.

• Для жилых помещений — от 100 до 500 м3/ч;
• Для частных домов и коттеджей — от 1000 до 2000 м3/ч;
• Для административных помещений — от 1000 до 10000 м3/ч.

Мощность калорифера.

Калорифер при необходимости подогревает наружный холодный воздух в системе приточной вентиляции. Мощность калорифера считают по таким данным как: производительность вентиляции, необходимой температуры воздуха в помещении и минимумом температуры уличного воздуха. Второй и третий показатели устанавливаются СНиП. Температура воздуха в помещении не должна опускаться ниже отметки в +18 °С. Наиболее низкая температура воздуха для Московского региона считается -26 °С. Следовательно, калорифер на максимальной мощности должен подогревать воздушный поток на 44 °С. Морозы в Московском регионе как правило бывают редко и быстро проходят, в системах приточной вентиляции возможна установка калориферов, обладающих мощностью менее рассчитаной. В системе должен быть регулятор скорости вентилятора.

При подсчете производительности калорифера важно учитывать:1. Однофазное или трехфазное напряжение электричества (220 В) или (380 В)

Если показатель мощности калорифера более 5 кВт требуется трехфазное питание.

2. Максимальное энергопотребление. Электричество, расходуемое калорифером, можно рассчитать по формуле: I = P/U, в которойI — максимальный расход электроэнергии, А;U — напряжение электросети (220 В — одна фаза, 660 В — три фазы);

Температуру, на которую калорифер данной производительности может обогреть приточный воздушный поток, возможно рассчитать по формуле: ΔT = 2,98 *P /L, в которойΔT — дельта температур входящего и выходящего воздуха в системе приточной вентиляции,°С;Р — производительность калорифера, Вт;L — мощность вентиляционной системы, м3/ч.

Стандартные показатели мощности калорифера — 1 — 5 кВт для жилых помещений, от 5 до 50 кВт для административных. При невозможности эксплуатации электрического калорифера, оптимальна установка водяного калорифера, использующего в качестве теплоносителя воду из центральной или индивидуальной отопительной системы.

Теплый период года ТП.

1. При кондиционировании воздуха в тёплый период года — ТП изначально принимаются оптимальные параметры внутреннего воздуха в рабочей зоне помещения:

t_В = 20 ÷ 22ºC;   φ_В = 40 ÷ 65%.

2. Границы оптимальных параметров при кондиционировании наносят на J-d диаграмму (см. рисунок 1).

3. Для достижения оптимальных параметров внутреннего воздуха в рабочей зоне помещения в тёплый период года — ТП требуется охлаждение наружного приточного воздуха.

4. При наличии тепловых избытков в помещении в тёплый период года — ТП, а также учитывая, что приточный воздух охлаждается, целесообразно выбрать из зоны оптимальных параметров наибольшую температуру

t_В = 22ºC

и наибольшую относительную влажность внутреннего воздуха в рабочей зоне помещения

φ_В = 65%.

Получим на J-d диаграмме точку внутреннего воздуха — (•) В.

5. Составляем тепловой баланс помещения по тёплому периоду года — ТП:

• по явному теплу ∑QТП_Я
• по полному теплу ∑QТП_П

6. Рассчитываем поступления влаги в помещение

∑W

7. Определяем тепловую напряженность помещения по формуле:

где: V — объем помещения, м3.

8. Исходя из величины теплового напряжения, находим градиент нарастания температуры по высоте помещения.

Градиент температуры воздуха по высоте помещений общественных и гражданских зданий.

Тепловая напряженность помещения QЯ/Vпом.	grad t, °C
кДж/м3	Вт/м3
Более 80	Более 23	0,8 ÷ 1,5
40 ÷ 80	10 ÷ 23	0,3 ÷ 1,2
Менее 40	Менее 10	0 ÷ 0,5

и рассчитываем температуру удаляемого воздуха

t_Y = t_B + grad t(H — h_р.з.), ºС

где: Н — высота помещения, м;h_р.з. — высота рабочей зоны, м.

9. Для ассимиляции температуру приточного воздуха — t_П принимаем на 4 ÷ 5ºС ниже температуры внутреннего воздуха — t_В, в рабочей зоне помещения.

10. Определяем численное значение величины тепло-влажностного отношения

11. На J-d диаграмме точку 0,0 °С шкалы температур соединяем прямой линией с численным значением тепло-влажностного отношения (для нашего примера численное значение величины тепло-влажностного отношения принимаем 3 800).

12. На J-d диаграмме проводим изотерму приточного — t_П, с численным значением

t_П = t_В — 5, °С.

13. На J-d диаграмме проводим изотерму уходящего воздуха с численным значением уходящего воздуха — t_У, найденным в пункте 8.

14. Через точку внутреннего воздуха — (•) В, проводим линию, которая параллельна линии тепло-влажностного отношения.

15. Пересечение этой линии, которая будет называться — лучом процесса

с изотермами приточного и уходящего воздуха — t_П и t_У определит на J-d диаграмме точку приточного воздуха — (•) П и точку уходящего воздуха — (•) У.

16. Определяем воздухообмен по полному теплу

и воздухообмен на ассимиляцию избытков влаги

Принцип расчёта при подборе ПВУ с рекуператором

В обоих случаях нас ждут примерно одинаковые расчёты. Во «главе стола» стоит производительность или расход воздуха. Производительность — количество воздуха, пропускаемого в единицу времени. Измеряется в куб. м/час. Чтобы подобрать этот показатель, вычисляем объём воздуха вентилируемых помещений и прибавляем 20% (на сопротивление фильтров, решёток). Сопротивление встроенного рекуператора уже учтено в паспортных данных установки.

Внимание! При самостоятельном расчёте округления и допуски следует делать с увеличением в сторону запаса (мощности, производительности, объёма). Рассмотрим на примере загородного дома с потолками 2,4 м, обслуживаются 2 спальни (по 12 м 2), гостиная (20 м 2), санузел (6 м 2) и кухня (12 м 2)

Рассмотрим на примере загородного дома с потолками 2,4 м, обслуживаются 2 спальни (по 12 м 2), гостиная (20 м 2), санузел (6 м 2) и кухня (12 м 2).

Итого объём воздуха: (2 х 12 + 20 + 6 + 12) х 2,4 = 148,8
, принимаем 150 м
3 .

Примечание.
Выбор более мощной установки оправдан в случае возможности увеличения площади помещений и для увеличения ресурса агрегата.

Приточно-вытяжные установки со встроенными рекуператорами

Показатель	Модель ПВУ
	ВУТ 200 Г мини	ВУТ 400 ЭГ ЕС ЭКО	Dantex DV-350E	DAIKIN VAM350FA
Производитель	«ВЕНТС», Украина	«ВЕНТС», Украина	«ВЕНТС», Украина	Dantex, Англия	Daikin, Япония	Daitherm, Дания
Производительность, м 3 /час	100	200	450	350	350	520
	86	116	300	140	200	350
Тип рекуператора	Пластины, бумажный	Пластины, алюминий	Противоток, полистирол	Противоток, полимер	Противоток, алюминий	Пластины, биметалл
	68	85	98	88	92	95
Примечание	Фильтры грубой очистки	Фильтры G4, подогрев опционно	Фильтры G4, F7, подогреватель	3 режима работы, фильтры	Полная автоматика, заменяемые фильтры	Полная автоматика, комнатное исполнение
Цена, руб.	13800	16500	20800	32200	61700	85600

Для тех, кто принципиально делает всё своими руками, расчёты производительности системы будут касаться вентиляторов, встроенных в каналы. Их производительность уже должна быть рассчитана при проектировании (расчёте) каналов в зависимости от объёма воздуха. Для подбора соответствующего рекуператора рассчитываем совокупную производительность вентиляторов, работающих на приток к теплообменнику, и вычитаем 25% (на сопротивление системы, переменное сечение и синхронную работу). На каждом входе и выходе из рекуператора также должно быть установлено по одному канальному вентилятору.

Для нашего примера:

Заводские теплообменники

Вопрос
: Что значат цифры 40-20 в маркировке заводских рекуператоров?

Ответ:
Размеры приточных и отводных каналов в миллиметрах. 40-20 — минимальные размеры заводских теплообменников.

Устанавливая такой прибор в холодном месте, например, на чердаке, помните, что его и воздуховоды следует утеплить.

Ещё один тип рекуператоров — автономные канальные теплообменники. Их ещё называют проветривателями. Эти устройства обслуживают только одно помещение и относятся к так называемой децентрализованной системе вентиляции . Они не требуют расчётов, достаточно подобрать модель под объём комнаты.

Проветриватели воздуха

Показатель	Модель канального проветривателя
ПРАНА-150	ВЕНТС ТВИНФРЕШ Р-50/РА-50	O»ERRE TEMPERO	MARLEY MEnV 180	SIEGENIA AEROLIFE
Производитель	Украина	Украина	Италия	Германия	Германия
Производительность, м 3 /час	до 125	60	62	68	45
Потребляемая энергия (без нагревателя), Вт	7-32	3-12	12-32	3,5-18	8,5
Тип рекуператора	Пластины, полимер	Пластины, биметалл	Канал, алюминий	Пластины, биметалл	Канал, биметалл
Эффективность рекуперации, до %	67	58	65	70	55
Примечание	Пульт д/у, «зимний пуск»	4 режима, 2 фильтра	32 дБ, 5 режимов	40 дБ, фильтры G4	Синт. фильтр, 54 дБ
Цена, руб.	9 300	10200	14000	24500	43200

Виталий Долбинов, рмнт.ру

Как подобрать сечение воздуховода

Система вентилирования, как известно, может быть канальной или бесканальной. В первом случае нужно правильно подобрать сечение каналов. Если принято решение устанавливать конструкции с прямоугольным сечением, то соотношение его длины и ширины должно приближаться к 3:1.

Длина и ширина сечения канальных воздуховодов с прямоугольной конфигурацией должны соотноситься как три к одному, чтобы уменьшить количество шума

Скорость перемещения воздушных масс по основной магистрали должна составлять около пяти метров в час, а на ответвлениях — до трех метров в час. Это обеспечит работу системы с минимальным количеством шума. Скорость движения воздуха во многом зависит от площади сечения воздуховода.

Чтобы подобрать размеры конструкции, можно использовать специальные расчетные таблицы. В такой таблице нужно выбрать слева объем воздухообмена, например, 400 куб.м\ч, а сверху выбрать значение скорости — пять метров в час. Затем нужно найти пересечение горизонтальной линии по воздухообмену с вертикальной линией по скорости.

С помощью этой диаграммы вычисляют сечение воздуховодов для канальной вентиляционной системы. Скорость движения в магистральном канале не должна превышать 5 км/ч

От этого места пересечения проводят линию вниз до кривой, по которой можно определить подходящее сечение. Для прямоугольного воздуховода это будет значение площади, а для круглого — диаметр в миллиметрах. Сначала делают расчеты для магистрального воздуховода, а затем — для ответвлений.

Таким образом расчеты делают, если в доме планируется только один вытяжной канал. Если же предполагается установить несколько вытяжных каналов, то общий объем воздуховода по вытяжке нужно разделить на количество каналов, а затем провести расчеты по изложенному принципу.

Эта таблица позволяет подобрать сечение воздуховода для канальной вентиляции с учетом объемов и скорости перемещения воздушных масс

Кроме того, существуют специализированные калькуляционные программы, с помощью которых можно выполнить подобные расчеты. Для квартир и жилых домов такие программы могут быть даже удобнее, поскольку дают более точный результат.

Калорифер

Расчет калорифера для системы П1:

Расход теплоты на нагрев воздуха, Вт:

,(4.1)

где L — расход воздуха через калорифер, м3/ч;

— плотность наружного воздуха, кг/м3; =кг/м3;

t_н= оС; ( по параметрам Б в холодный период);

t_к оС — температура приточного воздуха;

c_p =1,2- теплоемкость воздуха, кДж/кг К;

Вт.

Определяют требуемую площадь живого сечения, м2, воздухонагревательной установки по воздуху:

(4.2)

где- то же, что в формуле (4.1);

— массовая скорость воздуха (рекомендуется принимать в пределах 6-10 кг/м2.с.

м2.

По паспортным данным /7/ выбирают номер и количество (установленных параллельно по ходу воздуха) калориферов, у которых суммарное значение живых сечений по воздуху f, м2, приблизительно равно требуемому fґ.

Одновременно находят площадь поверхности нагрева F, м2, и площадь живого сечения трубок калориферов для прохода воды (по теплоносителю) f_тр.

По fґ= 2,0 м2 по таблице 4.17 /7/ выбираем калорифер типа КВС-П, № 12 с техническими характеристиками:

f =1,2985 м2- площадь живого сечения по воздуху.

F = 108 м2- площадь поверхности нагрева.

f_тр = 0,00347 м2- площадь живого сечения по теплоносителю.

Уточняют массовую скорость воздуха:

(4.3)

где — то же, что в формуле (4.1);

?f — живое сечение калорифера по воздуху, м2.

кг/м2 с.

Находят массовый расход воды, кг/ч:

(4.4)

где Q — то же, что в формуле (4.1);

c_в — удельная теплоемкость воды, принимается равной c_в = 4,19 кДж/(кг.оС);

t_г, t_о — температура воды на входе и выходе из калорифера, оС (по заданию).

t_г,=150 оС;

t_о =70 оС;

кг/ ч;

Выбираем компоновку и обвязку калориферов и определяют скорость воды в трубках калориферов:

, (4.5)

где G_в — то же, что в формуле (4.4);

п — число параллельных потоков теплоносителя, проходящих по калориферной установке; п= 2;

f_тр — живое сечение калорифера по воде, м2;

щ=

Рассчитывают требуемую площадь поверхности нагрева калориферной установки, м2

,(4.6)

где — коэффициент теплопередачи, Вт /(м2. оС), значения которых могут быть определены по формулам:

— для калорифера КВС-П

,(4.7)

где — то же, что в формуле (4.2); щ — то же, что в формуле (4.5);

Вт/м2оС.

— средняя разность температур , оС, определяемая по формуле:

, (4.8)

где t_г, t_о — то же, что в формуле (4.4);

t_н, t_к — то же, что в формуле (4.1).

оС.

м2.

Сравниваются F_тр с площадью поверхности нагрева одного калорифера F и определяют число калориферов, установленных последовательно по ходу воздуха:

, (4.9)

Где F — площадь поверхности нагрева одного калорифера, м2.

шт.

Находят запас площади поверхности нагрева калориферной установки:

, (4.10)

где п — принятое количество калориферов.

Определяют аэродинамическое сопротивление калорифера ДP, Па.

(4.11)

где- сопротивление аэродинамическое, Па:

ДрПа,

Результаты расчета приведены в таблице 6

Таблица 6 — Расчет площади поверхности нагрева и подбор калориферной установки

Расход теплоты на нагрев воздуха Q, Вт	Требуемая площадь живого сечения f, м2	Тип и номер калорифера	Количество калориферов установленных параллельно по воздуху, n	Площадь сечения для прохода воздуха одного калорифера fж, м2	Площадь живого сечения калориферной установки f=fж*n, м2	Площадь живого сечения трубок одного калорифера fтр, м2	Количество калориферов соединенных параллельно по воде, m	Площадь поверхности нагрева одного калорифера F, м2	Площадь поверхности нагрева установки Fф=F*n`
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1345288,4	2,0	КВС12	2	1,2985	2,597	0,00347	2	108	324

Количество калориферов установленных последовательно по воздуху n`	Действительная массовая скорость воздуха Vс, кг/м2 0С	Массовый расход воды Gв, кг/ч	Скорость воды в трубках калорифера щ, м/с	Коэффициент теплопередачи К, Вт/(м20С)	Требуемая площадь поверхности нагрева установки Fтр, м2	Запас площади поверхности нагрева ш, %	Аэродинамическое сопротивление установки ДРд, Па
11	12	13	14	15	16	17	18
3	7,7	14333,5	0,57	37,2	320	1,3	60,1