Вентилированое и отопление

Как спроектировать и рассчитать систему вентиляции



Вентиляционная система необходима для нормальной циркуляции воздушных масс внутри закрытого помещения. Она обеспечивает приток свежего воздуха, способствует удалению неприятных запахов, пыли и вредных веществ.

На предприятиях и в организациях с большими служебными помещениями естественной вентиляции не всегда бывает достаточно. Для хорошего воздухообмена приходится устраивать систему с принудительной циркуляцией, дополнительно монтировать вентиляторы, фильтры, теплообменники. Чтобы оборудование функционировало слаженно и эффективно, производят тщательное проектирование и расчет системы.

Система вентиляции в производственных помещениях

Нормы проектирования вентиляции

Проектные работы ведутся в соответствии с положениями СНиП 41-01-2003. В документе подробно расписаны параметры наружного и внутреннего воздуха, приведены нормативы, которые берутся за основу при расчете систем вентиляции. Санитарные нормы и правила – технически сложный документ, с которым может разобраться специалист. Коротко можно определить только несколько основных моментов:

  1. Самостоятельные вентиляционные системы необходимо устанавливать в таких помещениях как холл, комната для курения, общий коридор и т. д.
  2. Для закрытых помещений, не имеющих окон, нормы проектирования вентиляции предусматривают монтаж приточных систем.
  3. Температуры для расчета определяются по таблицам, приведенным в СНиП.
  4. В рабочее время необходимо обеспечить точное поддержание расчетных температур. Существенные отклонения от принятых норм не допускаются.

Этапы проектирования

Проектирование вентиляционных систем проводится в два этапа:

  1. Сначала специалист разрабатывает технико-экономическое обоснование проекта, доказывает оптимальность выбора того или иного типа вентиляции. На этом этапе определяются площадки для монтажа основного оборудования, вычисляются основные параметры работы системы: объем воздухообмена, производительность, температура подаваемого воздуха и т. д. На основании предварительных данных составляется схема, которую утверждает заказчик.
  2. На втором этапе приступают собственно к разработке проекта с учетом теплотехнических характеристик строительных конструкций и технологического задания. Проектировщик производит расчет оборудования, составляет подробные планы расположения воздуховодов.

Проект вентиляции производственного помещения

По готовому проекту определяется уровень шума, составляются спецификации. Пакет документов подается на согласование в надзорные органы.

Выбор оборудования

Чтобы вложить средства в оборудование, которое будет оптимальным для конкретного проекта, проводится расчет нескольких параметров:

  • производительность системы по воздуху;
  • рабочее давление, которое потребуется создавать вентилятором;
  • мощность калорифера;
  • скорость движения воздушных масс;
  • площадь сечения воздуховода;
  • уровень шума.

Можно самостоятельно рассчитать эти характеристики только в грубом приближении.

Производительность по воздуху

Для определения расхода воздуха необходимо поэтажный план объекта с указанием назначения каждого помещения и требуемой кратности обмена. Проектировщик должен знать, сколько раз в течение часа сменяется воздух в комнате. Например, для небольшого производственного помещения площадью в 100 м2 и высотой потолков 3 м при однократном обмене потребуется производительность 300 м3/ч, при двухкратном объеме – 600 м3/ч. Частота смены воздуха зависит от типа выполняемых работ, количества людей, характеристик технологического оборудования.

Расчет вентиляции производственных помещений

Расчет производительности вентиляционной системы проводится по двум параметрам: кратность обмена и количество людей в помещении. За основу для дальнейших вычислений принимают самое большое значение.

  1. Производительность по кратности обмена:

L=n*S*H, м3

  • n – это кратность воздухообмена, которая нормируется СНиП. Для жилых комнат она принимается равной 1, а для офисов – 2,5;
  • S – площадь помещения, для которого рассчитывается система, м2;
  • H – высота потолков, м.
  1. Производительность по количеству людей:

L=N*Lнорм, м3

  • N – среднее количество людей, работающих в помещении;
  • Lнорм – нормированный объем потребления воздуха одним человеком. Для людей в состоянии покоя принимают 20 м3/ч, при физических нагрузках – 60 м3/ч, для офисных служащих – 40 м3/ч.

Для жилых помещений получают значения порядка 100-600 м3/ч, для частных домов – 1000-3000 м3/ч, для офисов – 1000-20000 м3/ч.

На основании этих расчетов подбирают вентилятор или приточную установку с учетом потерь мощности на сопротивление воздуховодов. Обычно в паспорте оборудования приведены таблицы или графики зависимости производительности от давления, по которым можно сориентироваться.

Мощность калорифера

Калорифер необходим для подогрева подаваемого воздуха до нужной температуры. Основные параметры для расчета:

Калорифер для производственных помещений

  • производительность системы;
  • минимальная температура наружного воздуха (определяется по таблицам СНиП для конкретного региона);
  • требуемая температура подаваемого воздуха (определяется по таблицам СНиП, для жилых помещений – не ниже 18 °С).

Для выбора калорифера рассчитывают максимальный ток потребления:

I=P/U, А

  • P – мощность калорифера, Вт;
  • U – напряжение, В. Для однофазного питания принимают 220 В, для трехфазного – 660 В.

При установке калориферов мощностью более 5 кВт необходимо трехфазное подключение. Если допустимая нагрузка получается меньше требуемой, можно выбрать менее мощное оборудование.

Еще один ванный параметр – температура, на которую прибор может нагреть воздух. Например, при минимальной температуре наружного воздуха -22 °С калорифер должен будет нагреть воздушный поток на 40 градусов, чтобы обеспечить в помещении комфортные +18 °С.

Калорифер водяной

Формула для расчета:

ΔT=2,98*P/L, где

  • P – мощность устройства, Вт;
  • L – производительность системы, м3/ч;
  • ΔT – требуемая разность температур.

Для жилых помещений обычно хватает моделей мощностью до 5 кВт, для офисов – 5-50 кВт. Когда электрические калориферы оказываются слишком затратными, устанавливают водяное оборудование, которое в качестве горячего теплоносителя использует воду из центральной системы отопления.

Расчет давления, скорости потока, уровня шума

Расчет воздухораспределительной системы начинают с проектирования воздуховодов. По готовой схеме вычисляют такие параметры:

Расчет воздухораспределительной системы

  1. Давление. Оно определяется техническими возможностями вентилятора. При расчете учитывают количество поворотов в воздуховоде, места переходов с одного диаметра на другой. Чем больше таких участков в системе, тем выше должно быть давление в сети.
  2. Диаметр воздуховодов. Этот параметр влияет на скорость движения воздушных масс, которая обычно находится в пределах 2,5-4 м/с. При уменьшении диаметра увеличивается скорость, требуется не такой мощный вентилятор, но и уровень шума возрастает. Широкие воздуховоды работают тише, но их сложнее разместить в межпотолочном пространстве.

Задача проектировщика – найти оптимальное решение, баланс между двумя характеристиками.

Для жилых помещений обычно используют гибкие воздуховоды с площадью поперечного сечения до 250 мм2 и распределительные решетки с максимальным размером 200*300 мм.

Программы для расчета вентиляции

Выше приведены достаточно грубые расчеты. Уточнение характеристик – это сложные математические вычисления. Чтобы упростить задачу проектировщиков, созданы компьютерные программы:

Программа Vent-Calc v2.0

  1. VentCalc V.2. Программа создает образ вентиляционной сети и вычисляет ее аэродинамическое сопротивление по нескольким начальным параметрам. Проект потребует только небольших доработок.
  2. «Поток». Программа используется для гидравлического расчета систем с калориферами.
  3. VSV. Программа поможет произвести аэродинамический расчет вентиляции, аспирации и пневмотранспорта.
  4. RTI. Алгоритм для расчета теплопотерь с учетом инфильтрации.
  5. KALOR. Программа используется для расчета теплообменников, типовых приточных камер.
  6. BOLER. Программа предназначена для расчета бойлеров различного типа.
  7. STOL. Система поможет определить необходимый воздухообмен на предприятиях общепита и выбрать режим работы кондиционера.

Грамотно выполнить расчет и проектирование системы вентиляции самостоятельно очень сложно. Даже проект для небольшого частного дома требует определенных знаний и практических навыков. Чтобы условия пребывания в помещении были комфортными, разработку схемы и ее монтаж лучше доверить специалистам.





Также советуем посмотреть:





Расчет мощности кондиционера онлайн

Расчет теплопотерь помещения

Расчет вентиляции помещения