Asistencia de ingeniería cálculo de ventilación de conductos de aire. Cálculo del área de conductos de aire y accesorios. Requisitos básicos para el cálculo

La ventilación del hogar juega un papel muy importante, manteniendo el microclima necesario para una persona. La salud de quienes viven en la casa depende de cuán correctamente se diseñe y ejecute. Sin embargo, no es sólo el proyecto lo que importa. Es muy importante calcular correctamente los parámetros de las líneas de aire. Hoy hablaremos sobre trabajos como el cálculo del área de conductos y accesorios de aire, que es necesario para el correcto intercambio de aire de un apartamento o una casa privada. Aprenderemos cómo calcular la velocidad del aire en las minas, qué afecta este parámetro y también analizaremos qué programas se pueden usar para cálculos más precisos.

Lea en el artículo:

¿Por qué se calcula el área de conductos de aire y accesorios?

El diseño correcto de los sistemas de ventilación es solo la mitad de la batalla. Si comete un error al calcular la cuadratura de los conductos de aire, puede obtener el efecto contrario: hay un plan ideal, pero no hay salida ni entrada de aire. Dichos errores de cálculo pueden llevar al hecho de que habrá un aumento de la humedad en las instalaciones, lo que provocará la aparición de hongos, moho y un olor desagradable.

¡Muy importante! Si el maestro de hogar no confía en sus habilidades, tiene miedo de no hacer frente a los cálculos, entonces es mejor buscar ayuda de ingeniería para calcular los conductos de aire. Es mejor pagar a un profesional por el trabajo que morderse los codos después.

Datos necesarios para el cálculo de los parámetros del conducto

• normas sanitarias e higiénicas (SanPiN);
• el número de residentes;
• zona de locales.

En este caso, los cálculos se realizan tanto para toda la vivienda en su conjunto como para cada habitación en particular. Hay varias formas de calcular. Puede usar las fórmulas que definitivamente consideraremos en el artículo de hoy, sin embargo, la forma más fácil es usar una calculadora de área de superficie de conducto especial en línea. Ya contiene todos los algoritmos y fórmulas necesarios. Otra ventaja del programa es la ausencia de un factor humano: no tiene que preocuparse de que se produzca un error en los cálculos.

Cómo calcular el área del conducto usando fórmulas

Para realizar correctamente todos los cálculos, primero debe determinar la sección transversal de los productos moldeados. Pueden ser:

• en forma de cuadrado o rectángulo:
• redonda (raramente ovalada).

Considere qué fórmulas son aplicables para ciertos cálculos. Comencemos con productos cuadrados o rectangulares.

Cómo calcular el área de un conducto rectangular: fórmulas y decodificación de símbolos.

La fórmula para el área del conducto requerida para un dispositivo de ventilación adecuado es bastante simple:

S=A×B , donde

• S – área, m²;
• PERO – ancho de caja, m;
• EN - altura, m.

Con un conducto redondo, la situación es ligeramente diferente.

Cálculo del área de un conducto circular: los matices de los cálculos.

Los pozos de ventilación redondos tienen el mejor rendimiento: el aire no encuentra ningún obstáculo en su camino. Además, la instalación de piezas redondas es mucho más sencilla que las cuadradas o rectangulares. El área se calcula con la fórmula:

S = π × re 2 / 4 , donde:

• S – área, m²;
• π - un valor constante igual a 3,14;
• D – diámetro, m.

Opinión experta

Ingeniero de diseño HVAC (calefacción, ventilación y aire acondicionado) LLC "ASP North-West"

“Cuanto más cortos sean los conductos de ventilación, mejor realizará el sistema su tarea. Cabe señalar que a medida que aumenta el tamaño de las minas, disminuye el caudal de aire y el ruido producido durante el movimiento de las masas de aire. Los cálculos de las secciones rectas deben realizarse por separado, no se olvide de la pérdida de presión en la red”.

Cálculo de partes conformadas de conductos de aire: cómo se hace y qué se debe tener en cuenta

Calcular el área de las partes con forma de los conductos de aire sin un programa especial solo es posible para ingenieros de diseño experimentados. Hoy, departamentos enteros de varios institutos están trabajando para mejorar los programas de calculadora que pueden calcular el área de los conductos de aire y los accesorios hasta en un milímetro, teniendo en cuenta los cambios más pequeños en los ángulos de flexión y otros matices.

En Internet, puede encontrar muchos programas similares que pueden realizar cálculos con errores mínimos. Y calculadoras similares salen casi a diario. Permiten no solo calcular los parámetros necesarios, sino también escanear todos los detalles del conducto. Muchos se preguntarán: ¿para qué sirve? En nuestra era de alta tecnología, ha aparecido una innovación como la impresora 3D. Le enviamos un escaneo de nuestra ventilación desde la computadora y como resultado obtenemos conductos de ventilación perfectamente ajustados con los parámetros necesarios.

Los editores del sitio invitan al querido lector a usar la calculadora en línea para calcular el área de conductos y accesorios de aire. Todo lo que se requiere del usuario es ingresar correctamente los parámetros solicitados en los campos apropiados y hacer clic en el botón "Calcular". El programa hará el resto por ti.

Cómo calcular la sección transversal del conducto en metros cuadrados.

Un error en el cálculo de este parámetro del sistema de ventilación puede ser fatal. Una disminución en el indicador requerido inevitablemente conducirá a un aumento de la presión en las minas, lo que significa que aparecerá un zumbido extraño, lo cual es bastante molesto. Esto significa que los cálculos deben hacerse con cuidado, sin perder el más mínimo detalle, sin redondear los números. El cálculo de los metros cuadrados se realiza según la fórmula:

S = L×k/w , donde

• S – área de la sección transversal, m²;
• L – consumo de aire, m³/h;
• k es la velocidad con la que se mueve el flujo de aire, m/s;
• w - coeficiente de cálculo, que es igual a 2.778.

Crear condiciones cómodas para permanecer en el interior es imposible sin el cálculo aerodinámico de los conductos de aire. A partir de los datos obtenidos se determina el diámetro del tramo de tubería, la potencia de los ventiladores, el número y características de los ramales. Además, se puede calcular la potencia de los calentadores, los parámetros de las aberturas de entrada y salida. Según el propósito específico de las habitaciones, se tienen en cuenta el nivel de ruido máximo permitido, la frecuencia del intercambio de aire, la dirección y la velocidad de los flujos en la habitación.

Los requisitos modernos para están prescritos en el Código de Reglas SP 60.13330.2012. Los parámetros normalizados de los indicadores de microclima en habitaciones para diversos fines se proporcionan en GOST 30494, SanPiN 2.1.3.2630, SanPiN 2.4.1.1249 y SanPiN 2.1.2.2645. Al calcular los indicadores de los sistemas de ventilación, todas las disposiciones deben tenerse en cuenta sin falta.

Cálculo aerodinámico de conductos de aire - algoritmo de acciones.

El trabajo incluye varias etapas sucesivas, cada una de las cuales resuelve problemas locales. Los datos obtenidos se formatean en forma de tablas, a partir de las cuales se elaboran diagramas esquemáticos y gráficos. El trabajo se divide en las siguientes etapas:

1. Elaboración de un diagrama axonométrico de distribución del aire en todo el sistema. Sobre la base del esquema, se determina un método de cálculo específico, teniendo en cuenta las características y tareas del sistema de ventilación.
2. Se realiza un cálculo aerodinámico de los conductos de aire tanto a lo largo de las líneas principales como a lo largo de todos los ramales.
3. Según los datos obtenidos, se seleccionan la forma geométrica y el área de la sección transversal de los conductos de aire, se determinan los parámetros técnicos de los ventiladores y calentadores. Adicionalmente, se tiene en cuenta la posibilidad de instalar sensores de extinción de incendios, evitando la propagación del humo, la posibilidad de ajustar automáticamente la potencia de ventilación, teniendo en cuenta el programa compilado por los usuarios.

Desarrollo de un esquema de sistema de ventilación.

Dependiendo de los parámetros lineales del esquema, se selecciona una escala, se indican en el diagrama la posición espacial de los conductos de aire, los puntos de conexión de dispositivos técnicos adicionales, las ramas existentes, los lugares de suministro y entrada de aire.

El diagrama indica la línea principal, su ubicación y parámetros, puntos de conexión y características técnicas de las ramas. Las características de la ubicación de los conductos de aire tienen en cuenta las características arquitectónicas del local y del edificio en su conjunto. Al elaborar el esquema de suministro, el procedimiento de cálculo comienza desde el punto más alejado del ventilador o de la habitación para la que se requiere garantizar la tasa máxima de intercambio de aire. Durante la compilación de la ventilación por extracción, el criterio principal son los valores máximos para el caudal de aire. La línea común durante los cálculos se divide en secciones separadas, y cada sección debe tener las mismas secciones transversales de conductos de aire, consumo de aire estable, los mismos materiales de fabricación y geometría de tubería.

Las secciones están numeradas en secuencia desde la sección con el caudal más bajo y de forma ascendente a la más alta. A continuación, se determina la longitud real de cada sección individual, se suman las secciones individuales y se determina la longitud total del sistema de ventilación.

Al planificar el esquema de ventilación, se pueden tomar como comunes para tales locales:

• residencial o pública en cualquier combinación;
• industriales, si pertenecen al grupo A o B según la categoría de incendio y están ubicados en no más de tres plantas;
• una de las categorías de edificios industriales de categoría B1 - B4;
• Las categorías de edificios industriales B1 y B2 se pueden conectar a un sistema de ventilación en cualquier combinación.

Si los sistemas de ventilación carecen por completo de la posibilidad de ventilación natural, entonces el esquema debe prever la conexión obligatoria de equipos de emergencia. La potencia y el lugar de instalación de los ventiladores adicionales se calculan de acuerdo con las reglas generales. Para locales con aberturas que están constantemente abiertas o abiertas si es necesario, el esquema se puede elaborar sin la posibilidad de una conexión de emergencia de respaldo.

Los sistemas para extraer el aire contaminado directamente de las áreas tecnológicas o de trabajo deben tener un ventilador de respaldo; el dispositivo se puede poner en funcionamiento de forma automática o manual. Los requisitos se aplican a las áreas de trabajo de las clases de peligro 1 y 2. Se permite no proporcionar un ventilador de respaldo en el diagrama de instalación solo en los siguientes casos:

1. Parada sincrónica de procesos de producción nocivos en caso de violación de la funcionalidad del sistema de ventilación.
2. En las instalaciones de producción se proporciona ventilación de emergencia separada con sus propios conductos de aire. Los parámetros de dicha ventilación deben eliminar al menos el 10% del volumen de aire proporcionado por los sistemas estacionarios.

El esquema de ventilación debe prever una posibilidad separada de ducharse en el lugar de trabajo con mayores niveles de contaminación del aire. Todas las secciones y puntos de conexión se indican en el diagrama y se incluyen en el algoritmo de cálculo general.

Está prohibido colocar dispositivos de toma de aire a menos de ocho metros en horizontal de basureros, estacionamientos de automóviles, vías de tránsito intenso, tubos de escape y chimeneas. Los dispositivos de recepción de aire están sujetos a protección por dispositivos especiales en el lado de barlovento. Los valores de resistencia de los dispositivos de protección se tienen en cuenta durante los cálculos aerodinámicos del sistema de ventilación general.
Cálculo de pérdida de presión de flujo de aire Se realiza el cálculo aerodinámico de los conductos de aire según las pérdidas de aire con el fin de seleccionar las secciones correctas para cumplir con los requisitos técnicos del sistema y seleccionar la potencia del ventilador. Las pérdidas están determinadas por la fórmula:

R yd: el valor de las pérdidas de presión específicas en todas las secciones del conducto;

P gr – presión de aire gravitacional en canales verticales;

Σ l - la suma de las secciones individuales del sistema de ventilación.

La pérdida de presión se da en Pa, la longitud de las secciones se determina en metros. Si el movimiento de los flujos de aire en los sistemas de ventilación ocurre debido a la diferencia de presión natural, entonces la caída de presión calculada Σ = (Rln + Z) para cada sección individual. Para calcular la presión gravitacional, debe usar la fórmula:

P gr – presión gravitatoria, Pa;

h es la altura de la columna de aire, m;

ρ n - densidad del aire fuera de la habitación, kg / m 3;

ρ in - densidad del aire dentro de la habitación, kg / m 3.

Los cálculos adicionales para los sistemas de ventilación natural se realizan utilizando las fórmulas:

Determinación de la sección transversal de los conductos.

Determinación de la velocidad de movimiento de masas de aire en conductos de gas.

Cálculo de pérdidas por resistencias locales del sistema de ventilación

Determinación de la pérdida para vencer la fricción

El área de la sección transversal está determinada por la fórmula:

F PAGS = LP PAGS / V T .

F P - área de la sección transversal del canal de aire;

L P es el flujo de aire real en la sección calculada del sistema de ventilación;

V T: la velocidad de movimiento de los flujos de aire para garantizar la frecuencia requerida de intercambio de aire en el volumen requerido.

Teniendo en cuenta los resultados obtenidos, se determina la pérdida de presión durante el movimiento forzado de masas de aire a través de los conductos de aire.

Se aplican coeficientes de corrección para cada material para la fabricación de conductos de aire, en función de los indicadores de rugosidad de la superficie y la velocidad de movimiento de los flujos de aire. Se pueden utilizar tablas para facilitar los cálculos aerodinámicos de los conductos de aire.

Pestaña. n° 1 Cálculo de conductos de aire metálicos de perfil redondo.

Tabla número 2. Valores de los factores de corrección teniendo en cuenta el material de fabricación de los conductos de aire y la velocidad del flujo de aire.

Los coeficientes de rugosidad utilizados para los cálculos de cada material dependen no solo de sus características físicas, sino también de la velocidad del flujo de aire. Cuanto más rápido se mueve el aire, más resistencia experimenta. Esta característica debe tenerse en cuenta durante la selección de un coeficiente específico.

El cálculo aerodinámico para el flujo de aire en conductos cuadrados y redondos muestra diferentes caudales para la misma área de sección transversal del paso condicional. Esto se explica por las diferencias en la naturaleza de los vórtices, su significado y capacidad para resistir el movimiento.

La condición principal para los cálculos es que la velocidad del aire aumenta constantemente a medida que el área se acerca al ventilador. Con esto en mente, se imponen requisitos sobre los diámetros de los canales. En este caso, se deben tener en cuenta los parámetros de intercambio de aire en las instalaciones. Las ubicaciones de entrada y salida de los flujos se seleccionan de tal manera que las personas que permanecen en la habitación no sientan corrientes de aire. Si una sección directa no logra un resultado regulado, se insertan diafragmas con orificios pasantes en los conductos de aire. Cambiando el diámetro de los agujeros se consigue un ajuste óptimo de los flujos de aire. La resistencia del diafragma se calcula mediante la fórmula:

El cálculo general de los sistemas de ventilación debe tener en cuenta:

1. Presión dinámica del flujo de aire durante el movimiento. Los datos son consistentes con los términos de referencia y sirven como criterio principal durante la selección de un ventilador en particular, su ubicación y principio de funcionamiento. Si es imposible proporcionar los modos de operación planificados del sistema de ventilación con una unidad, se instalan varias unidades. El lugar específico de su instalación depende de las características del diagrama del circuito del conducto de aire y los parámetros permitidos.
2. El volumen (tasa de flujo) de las masas de aire movidas en el contexto de cada ramal y sala por unidad de tiempo. Los datos iniciales son los requisitos de las autoridades sanitarias para la limpieza de los locales y las características del proceso tecnológico de las empresas industriales.
3. Pérdidas de presión inevitables resultantes de fenómenos de vórtice durante el movimiento de corrientes de aire a diferentes velocidades. Además de este parámetro, se tienen en cuenta la sección transversal real del conducto y su forma geométrica.
4. Velocidad óptima de movimiento del aire en el canal principal y por separado para cada ramal. El indicador afecta la elección de la potencia del ventilador y sus ubicaciones de instalación.

Para facilitar la producción de cálculos, se permite utilizar un esquema simplificado, se utiliza para todos los locales con requisitos no críticos. Para garantizar los parámetros requeridos, la selección de ventiladores por potencia y cantidad se realiza con un margen de hasta el 15%. Un cálculo aerodinámico simplificado de los sistemas de ventilación se realiza de acuerdo con el siguiente algoritmo:

1. Determinación del área de la sección transversal del canal en función de la velocidad óptima del flujo de aire.
2. Selección de una sección de canal estándar cercana a la calculada. Los indicadores específicos siempre deben seleccionarse hacia arriba. Los conductos de aire pueden tener indicadores técnicos aumentados, está prohibido reducir sus capacidades. Si es imposible seleccionar los canales estándar en las condiciones técnicas, se proporciona su fabricación de acuerdo con los bocetos individuales.
3. Comprobación de los indicadores de velocidad del movimiento del aire, teniendo en cuenta los valores reales de la sección nominal del canal principal y todas las ramas.

La tarea del cálculo aerodinámico de los conductos de aire es proporcionar los indicadores planificados de ventilación de los locales con una pérdida mínima de recursos financieros. Al mismo tiempo, al mismo tiempo, es necesario lograr una reducción en la intensidad de mano de obra y el consumo de metal de los trabajos de construcción e instalación, asegurando la confiabilidad de la operación del equipo instalado en varios modos.

El equipo especial debe montarse en lugares accesibles, debe ser de libre acceso para las inspecciones técnicas de rutina y otros trabajos para mantener el sistema en condiciones de funcionamiento.

De acuerdo con las disposiciones de GOST R EN 13779-2007 para el cálculo de la eficiencia de ventilación ε v necesitas aplicar la fórmula:

con EHA- indicadores de la concentración de compuestos nocivos y sólidos en suspensión en el aire de escape;

con AIF- la concentración de compuestos químicos nocivos y sólidos en suspensión en la habitación o área de trabajo;

cenar- indicadores de contaminación provenientes del aire de impulsión.

La eficiencia de los sistemas de ventilación no solo depende de la potencia de los dispositivos de extracción o soplado conectados, sino también de la ubicación de las fuentes de contaminación del aire. Durante el cálculo aerodinámico, se deben tener en cuenta los indicadores mínimos de rendimiento del sistema.

La potencia específica (P Sfp > W∙s / m 3 ) de los ventiladores se calcula mediante la fórmula:

de P es la potencia del motor eléctrico instalado en el ventilador, W;

q v - caudal de aire suministrado por los ventiladores durante el funcionamiento óptimo, m 3 / s;

∆ p es un indicador de la caída de presión en la entrada y salida de aire del ventilador;

η tot es la eficiencia general del motor eléctrico, el ventilador de aire y los conductos de aire.

Durante los cálculos, se tienen en cuenta los siguientes tipos de flujos de aire según la numeración en el diagrama:

Esquema 1. Tipos de flujos de aire en el sistema de ventilación.

1. Externo, ingresa al sistema de aire acondicionado desde el ambiente externo.
2. Suministro. Corrientes de aire suministradas al sistema de conductos después de la preparación preliminar (calentamiento o limpieza).
3. El aire en la habitación.
4. corrientes de aire que fluyen. Aire moviéndose de una habitación a otra.
5. Escape. Aire ventilado desde una habitación hacia el exterior o hacia un sistema.
6. Recirculación. Parte del flujo regresa al sistema para mantener la temperatura interna en los puntos de ajuste.
7. Retirable. Aire que es expulsado del local de forma irrevocable.
8. aire secundario. Vuelve a la habitación después de limpiar, calentar, enfriar, etc.
9. Pérdida de aire. Posibles fugas debido a conexiones de conductos de aire con fugas.
10. Infiltración. El proceso de entrada de aire en el local de forma natural.
11. Exfiltración. Fuga de aire natural de la habitación.
12. Mezcla de aire. Supresión simultánea de varias corrientes.

Cada tipo de aire tiene sus propios estándares estatales. Todos los cálculos de los sistemas de ventilación deben tenerlos en cuenta.

La eficiencia de los sistemas de ventilación depende de la correcta selección de los elementos y equipos individuales. El cálculo del área de los conductos de aire se lleva a cabo para garantizar la frecuencia requerida de cambios de aire en cada habitación, según su propósito. La ventilación forzada y natural requieren algoritmos separados para el trabajo de diseño, pero tienen direcciones comunes. Al determinar la resistencia al flujo de aire, se tienen en cuenta la geometría y el material de fabricación de los conductos de aire, su longitud total, el diagrama cinemático y la presencia de ramas. Además, las pérdidas de energía térmica se calculan para garantizar un microclima favorable y reducir el costo de mantenimiento del edificio en invierno.

El cálculo del área de la sección transversal se realiza sobre la base de datos sobre el cálculo aerodinámico de los conductos de aire. Teniendo en cuenta los valores obtenidos, se realiza lo siguiente:

1. Selección de las dimensiones óptimas de las secciones transversales de los conductos de aire, teniendo en cuenta las velocidades normativas permitidas del flujo de aire.
2. Determinación de la pérdida de carga máxima en el sistema de ventilación, en función de la geometría, velocidad y características del esquema de conductos.

La secuencia de cálculo de los sistemas de ventilación.

1. Determinación de indicadores calculados de secciones individuales del sistema general. Las secciones están limitadas por tees o amortiguadores tecnológicos, el flujo de aire a lo largo de toda la sección es estable. Si hay ramas del sitio, entonces se suma su flujo de aire y se determina el total para el sitio. Los valores obtenidos se muestran en el diagrama axonométrico.

2. Elección de la dirección principal del sistema de ventilación o calefacción. La sección principal tiene el mayor consumo de aire entre todos los asignados durante los cálculos. Debe ser la más larga de todas las secciones y ramas individuales consecutivas. De acuerdo con los documentos reglamentarios, la numeración de las secciones comienza con la menos cargada y continúa con el aumento del flujo de aire.

Diagrama aproximado del sistema de ventilación con designaciones de ramas y secciones.

3. Los parámetros de las secciones de las secciones calculadas del sistema de ventilación se seleccionan teniendo en cuenta las velocidades recomendadas por las normas en los conductos de aire y rejillas de lamas. Según normas estatales, velocidad del aire en tuberías principales ≤ 8 m/s, en ramales ≤ 5 m/s, en celosías ≤ 3 m/s.

Los cálculos para el sistema de ventilación se llevan a cabo teniendo en cuenta las condiciones previas existentes.

Pérdida de carga total en conductos de aire:

Cálculo de conductos rectangulares por pérdida de presión:

R - pérdidas por fricción específicas en la superficie del conducto de aire;

L es la longitud del conducto;

n - factor de corrección en función de la rugosidad de los conductos de aire.

Las pérdidas de carga específicas para secciones circulares están determinadas por la fórmula:

λ es el coeficiente de resistencia al rozamiento hidráulico;

d es el diámetro de la sección del conducto;

P d - presión real.

Para calcular el coeficiente de resistencia a la fricción para una sección de tubería circular, se utiliza la siguiente fórmula:

Durante los cálculos, se permite el uso de tablas en las que, según las fórmulas anteriores, se determinan las pérdidas prácticas por fricción, los indicadores de presión dinámica y las tasas de flujo de aire para varias tasas de flujo.

Debe tenerse en cuenta que los indicadores del flujo de aire real en conductos rectangulares y redondos con la misma área de sección transversal no son los mismos incluso con la igualdad completa de las velocidades del flujo de aire. Si la temperatura del aire supera los +20 °C, se deben utilizar factores de corrección por fricción y resistencia local.

El cálculo del sistema de ventilación consiste en el cálculo de la línea principal y todos los ramales conectados a ella. En este caso, es necesario conseguir una posición en la que la velocidad del aire aumente constantemente a medida que se acerca al ventilador de aspiración o impulsión. Si el esquema del conducto no permite tener en cuenta las pérdidas de derivación y sus valores no superan el 10% del flujo total, se permite utilizar el diagrama para amortiguar la sobrepresión. El coeficiente de resistencia al flujo de aire del diafragma se calcula mediante la fórmula:

Los cálculos de conductos anteriores son adecuados para los siguientes tipos de ventilación:

1. Escape. Se utiliza para eliminar el aire de escape de locales industriales, comerciales, deportivos y residenciales. Además, puede contar con filtros especiales para limpiar el aire emitido de polvo o compuestos químicos nocivos, pueden montarse dentro o fuera del local.
2. suministro. Se suministra aire preparado (calentado o purificado) al local, pudiendo disponer de dispositivos especiales para reducir los niveles de ruido, automatizar el control, etc.
3. Suministro/escape. Un complejo de equipos y dispositivos para suministrar/retirar aire de las instalaciones para diversos fines puede tener unidades de recuperación de calor, lo que reduce significativamente el costo de mantener un microclima favorable en las instalaciones.

El movimiento de los flujos de aire a través de los conductos puede ser horizontal, vertical o angular. Teniendo en cuenta las características arquitectónicas de las instalaciones, su número y tamaño, los conductos de aire se pueden instalar en varios niveles en una habitación.

Cálculo del área de la sección transversal de la tubería.

Después de determinar la velocidad del movimiento del aire a través de los conductos, teniendo en cuenta la tasa de cambio requerida, es posible calcular los parámetros de la sección transversal de los conductos de aire de acuerdo con la fórmula S = R\3600v, donde S es el área de la sección transversal del conducto de aire, R es el caudal de aire en m 3 / hora, v es la velocidad del flujo de movimiento del aire, 3600 - factor de corrección de tiempo. El área de la sección transversal le permite determinar el diámetro de un conducto redondo utilizando la fórmula:

Si se instala un conducto cuadrado en la habitación, se calcula mediante la fórmula d e \u003d 1,30 x ((a x b) 0,625 / (a ​​​​+ b) 0,25).

d e - diámetro equivalente para un conducto redondo en milímetros;

a y b son las longitudes de los lados del cuadrado o rectángulo en milímetros. Para simplificar los cálculos, use la tabla de conversión No. 1.

Cuadro No. 1

Para calcular el diámetro equivalente de los conductos ovalados, utilice la fórmula d = 1,55 S 0,625 /P 0,2

S es el área de la sección transversal del conducto oval;

P es el perímetro de la tubería.

El área de la sección transversal de una tubería ovalada se calcula mediante la fórmula S \u003d π × a × b / 4

S es el área de la sección transversal del conducto oval;

a = conducto ovalado de gran diámetro;

b = menor diámetro del conducto oval.
Selección de conductos de aire ovalados o cuadrados según la velocidad del flujo de aire Para facilitar la selección del parámetro óptimo, los diseñadores calcularon tablas preparadas. Con su ayuda, puede elegir el tamaño óptimo de los conductos de aire de cualquier sección, según la frecuencia de intercambio de aire en las instalaciones. La frecuencia de intercambio se selecciona teniendo en cuenta el volumen de la habitación y los requisitos de SanPin.

Cálculo de parámetros de conductos de aire y sistemas de ventilación natural. En contraste con el suministro/remoción de aire forzado, para la ventilación natural, las indicaciones de la diferencia de presión dentro y fuera de las instalaciones son importantes. El cálculo del arrastre y la selección de la dirección deben realizarse de forma que se garantice una pérdida mínima de carga de caudal.

Al calcular, las presiones gravitatorias existentes se relacionan con las pérdidas de presión reales en los conductos de aire verticales y horizontales.

Clasificaciones de datos iniciales durante el cálculo de la sección transversal de los conductos de aire. Durante los cálculos, es necesario tener en cuenta los requisitos de SNiP 2.04.05-91 y SNiPa 41-01-2003 actuales. El cálculo de los sistemas de ventilación según el diámetro de los conductos de aire y el equipo utilizado debe proporcionar:

1. Indicadores normalizados de pureza del aire, tipo de cambio e indicadores de microclima interior. Se calcula la potencia de los equipos instalados. Asimismo, el nivel de ruido y vibraciones no podrá superar los límites establecidos para edificios y locales, teniendo en cuenta su finalidad.
2. Los sistemas deben ser mantenibles, durante el trabajo de mantenimiento programado, el ciclo tecnológico de las empresas no debe ser perturbado.
3. En habitaciones con un ambiente agresivo, solo se proporcionan conductos de aire y equipos especiales que excluyen las chispas. Las superficies calientes deben aislarse adicionalmente.

Normas para las condiciones de diseño para determinar la sección transversal de los conductos de aire.

El cálculo del área del conducto de aire debe proporcionar:

1. Condiciones adecuadas de limpieza y condiciones de temperatura en el local. Para habitaciones con exceso de calor, asegúrese de su eliminación, y en habitaciones con falta de calor, minimice la pérdida de aire caliente. Al mismo tiempo, es necesario adherirse a la viabilidad económica del cumplimiento de estas condiciones.
2. La velocidad del movimiento del aire en las instalaciones no debe afectar la comodidad de las personas que se alojan en las instalaciones. Esto tiene en cuenta la purificación de aire obligatoria en las áreas de trabajo. En el chorro de aire que ingresa a la habitación, la velocidad de movimiento Nx está determinada por la fórmula Nx = Kn × n. La temperatura máxima del aire de entrada está determinada por la fórmula tx = tn + D t1, y la mínima por la fórmula tcx = tn + D t2. Donde: nn, tn - caudal de aire normalizado en m / s y temperatura del aire en el lugar de trabajo en grados Celsius, K \u003d 6 (coeficiente de transición de la velocidad del aire en la salida del conducto y en la habitación), D t1, D t2 - Temperatura de desviación máxima permitida.
3. La concentración máxima de compuestos químicos nocivos y partículas en suspensión según GOST 12.1.005-88. Además, debe tener en cuenta las últimas decisiones de la Supervisión del Estado.
4. Parámetros del aire exterior. Se regulan según las características tecnológicas del proceso de producción, el propósito específico de la estructura y los edificios. Los indicadores de la concentración de compuestos y sustancias explosivas deben cumplir con los requisitos de las autoridades estatales de extinción de incendios.

La instalación de sistemas de ventilación con suministro / extracción de aire forzado debe realizarse solo en los casos en que las características de la ventilación natural no puedan proporcionar los parámetros requeridos para las condiciones de limpieza y temperatura en los locales o edificios que tengan zonas separadas con una ausencia total de entrada de aire natural. Para algunas habitaciones, el área de los conductos de aire se selecciona de tal manera que el agua estancada se mantenga constantemente en las habitaciones y se excluya el suministro de aire exterior. Esto se aplica a pozos, sótanos y otros locales en los que existe la posibilidad de acumulación de sustancias nocivas. Además, la refrigeración por aire debe estar presente en los lugares de trabajo que tienen una exposición térmica de más de 140 W/m 2 .
Requisitos para los sistemas de ventilación. Si los datos calculados sobre los sistemas de ventilación reducen la temperatura en las instalaciones a + 12 ° C, entonces es imperativo proporcionar calefacción simultánea. Las unidades de calefacción de la potencia apropiada están conectadas a los sistemas para llevar los valores de temperatura a los normalizados por los estándares estatales. Si se instala ventilación en edificios industriales o locales públicos en los que las personas permanecen constantemente, se deben proporcionar al menos dos unidades de suministro y dos de escape que funcionen constantemente. El tamaño del área de los conductos de aire debe proporcionar el valor calculado de los flujos de aire. Para habitaciones conectadas o adyacentes, se permite tener dos sistemas de escape y un sistema de suministro, o viceversa.

Si las instalaciones deben estar ventiladas las 24 horas, entonces el equipo de respaldo (emergencia) debe estar conectado a los conductos de aire instalados. Se deben tener en cuenta las ramas adicionales, se realiza un cálculo separado del área para ellas. Se puede omitir un ventilador de reserva solo si:

1. Después de la falla del sistema de ventilación, es posible detener rápidamente el proceso de trabajo o sacar a las personas de la habitación.
2. Los parámetros técnicos de la ventilación de emergencia cumplen plenamente los requisitos de limpieza y temperatura del aire en las instalaciones.

Requisitos generales para conductos de aire. El cálculo de los parámetros finales de los conductos de aire debe prever la posibilidad de:

1. Montaje de compuertas cortafuegos en posición vertical u horizontal.
2. Instalaciones en plataformas entre pisos de esclusas de aire. Las características de diseño de los dispositivos deben garantizar que se cumplan los requisitos reglamentarios para el apagado de emergencia de ramas individuales del sistema de ventilación y la prevención de la propagación de humo o fuego en todo el edificio. En este caso, la longitud de la sección en la que se unen las puertas no debe ser inferior a dos metros.
3. No se pueden conectar más de cinco conductos de aire a cada colector de piso. El nodo de conexión crea una resistencia adicional al flujo de aire, esta característica debe tenerse en cuenta al calcular las dimensiones.
4. Instalación de sistemas automáticos de alarma contra incendios. Si el controlador de alarma está montado dentro del conducto, al determinar su diámetro óptimo, se debe tener en cuenta la reducción en el diámetro efectivo y la aparición de resistencia adicional al flujo de aire debido a la turbulencia. Los mismos requisitos se presentan al instalar válvulas de retención que evitan el flujo de compuestos químicos nocivos de una instalación de producción a otra.

Se deben instalar conductos de aire fabricados con materiales no combustibles para sistemas de ventilación con aspiración de productos inflamables o con temperaturas superiores a +80°C. Las principales secciones de tránsito de la ventilación deben ser metálicas. Además, se montan conductos de aire metálicos en áticos, salas técnicas, sótanos y subterráneos.

La pérdida total de aire para los accesorios se determina mediante la fórmula:

Donde p es la pérdida de presión específica por metro cuadrado de la sección expandida del conducto, ∑Ai es el área total expandida. Dentro de un esquema de instalación del sistema de ventilación, las pérdidas se pueden tomar de la tabla.

Durante el cálculo de las dimensiones de los conductos de aire, en cualquier caso, se necesitará asistencia de ingeniería, los empleados de nuestra empresa tienen el conocimiento suficiente para resolver todos los problemas técnicos.

Comentarios:

• ¿Por qué necesita saber sobre el área de los conductos de aire?
• ¿Cómo calcular el área del material utilizado?
• Cálculo del área de los conductos.

La posible concentración de aire interior contaminado con polvo, vapor de agua y gases, productos del tratamiento térmico de los alimentos, obliga a la instalación de sistemas de ventilación. Para que estos sistemas sean efectivos, se deben realizar cálculos serios, incluido el cálculo del área de los conductos de aire.

Habiendo descubierto una serie de características de la instalación en construcción, incluido el área y el volumen de las habitaciones individuales, las características de su operación y la cantidad de personas que estarán allí, los especialistas, utilizando una fórmula especial, pueden establecer el rendimiento de ventilación de diseño. . Después de eso, es posible calcular el área de la sección transversal del conducto, que proporcionará el nivel óptimo de ventilación del interior.

¿Por qué necesita saber sobre el área de los conductos de aire?

La ventilación de locales es un sistema bastante complicado. Una de las partes más importantes de la red de distribución de aire es un complejo de conductos de aire. Del cálculo cualitativo de su configuración y área de trabajo (tanto de la tubería como del total del material necesario para la fabricación del conducto de aire) depende no sólo la correcta ubicación en la sala o el ahorro económico, sino, lo más importante, los parámetros de ventilación óptimos que garanticen una persona cómoda condiciones de vida.

Figura 1. Fórmula para determinar el diámetro de la línea de trabajo.

En particular, es necesario calcular el área de tal manera que el resultado sea una estructura que pueda pasar la cantidad requerida de aire mientras cumple con otros requisitos para los sistemas de ventilación modernos. Debe entenderse que el cálculo correcto del área conduce a la eliminación de las pérdidas de presión de aire, el cumplimiento de las normas sanitarias para la velocidad y el nivel de ruido del aire que fluye a través de los canales de los conductos.

Al mismo tiempo, una idea precisa del área ocupada por las tuberías permite, al diseñar, asignar el lugar más adecuado en la habitación para el sistema de ventilación.

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¿Cómo calcular el área del material utilizado?

El cálculo del área óptima del conducto depende directamente de factores como el volumen de aire suministrado a una o más habitaciones, su velocidad y la pérdida de presión de aire.

Al mismo tiempo, el cálculo de la cantidad de material requerido para su fabricación depende tanto del área de la sección transversal (dimensiones del conducto de ventilación) como del número de habitaciones en las que se debe inyectar aire fresco y del diseño. Características del sistema de ventilación.

Al calcular el tamaño de la sección transversal, debe tenerse en cuenta que cuanto mayor sea, menor será la velocidad del aire que pasa a través de las tuberías del conducto.

Al mismo tiempo, habrá menos ruido aerodinámico en dicha carretera y el funcionamiento de los sistemas de ventilación forzada requerirá menos electricidad. Para calcular el área de los conductos de aire, debe aplicar una fórmula especial.

Para calcular el área total del material que se debe tomar para el montaje de los conductos de aire, es necesario conocer la configuración y las dimensiones básicas del sistema que se está diseñando. En particular, para el cálculo de tuberías redondas de distribución de aire, se requerirán cantidades tales como el diámetro y la longitud total de toda la línea. Al mismo tiempo, la cantidad de material utilizado para estructuras rectangulares se calcula en función del ancho, la altura y la longitud total del conducto.

En los cálculos generales de los requisitos de material para toda la línea, también se deben tener en cuenta las curvas y medias curvas de varias configuraciones. Entonces, los cálculos correctos de un elemento redondo son imposibles sin conocer su diámetro y ángulo de rotación. Los componentes como el ancho, la altura y el ángulo de rotación del codo están involucrados en el cálculo del área del material para una curva rectangular.

Vale la pena señalar que para cada cálculo de este tipo, se utiliza su propia fórmula. En la mayoría de los casos, las tuberías y los accesorios están hechos de acero galvanizado de acuerdo con los requisitos técnicos de SNiP 41-01-2003 (Apéndice H).

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Cálculo del área de los conductos.

El tamaño de la tubería de ventilación está influenciado por características como la cantidad de aire inyectado en el local, la velocidad del flujo y el nivel de su presión en las paredes y otros elementos de la línea.

Es suficiente, sin calcular todas las consecuencias, reducir el diámetro de la línea, ya que la velocidad del flujo de aire aumentará inmediatamente, lo que provocará un aumento de la presión en toda la longitud del sistema y en los lugares de resistencia. Además de la aparición de ruidos excesivos y vibraciones desagradables de la tubería, los eléctricos también registrarán un aumento del consumo eléctrico.

Sin embargo, no siempre es posible y necesario aumentar la sección transversal de la línea de ventilación en la búsqueda de eliminar estas deficiencias. En primer lugar, esto puede evitarse por las dimensiones limitadas de las instalaciones. Por lo tanto, debe abordar con especial cuidado el proceso de cálculo del área de la tubería.

Para determinar este parámetro, debe aplicar la siguiente fórmula especial:

Sc \u003d L x 2.778 / V, donde

Sc - área del canal calculada (cm 2);

L es el caudal de aire que se mueve a través de la tubería (m 3 / hora);

V es la velocidad del movimiento del aire a lo largo de la línea de ventilación (m / s);

2.778 - coeficiente de coincidencia de diferentes dimensiones (por ejemplo, metros y centímetros).

El resultado de los cálculos, el área estimada de la tubería, se expresa en centímetros cuadrados, ya que los expertos consideran que estas unidades de medida son las más convenientes para el análisis.

Además del área transversal estimada de la tubería, es importante establecer el área transversal real de la tubería. En este caso, debe tenerse en cuenta que para cada uno de los perfiles transversales principales, redondos y rectangulares, se adopta su propio esquema de cálculo por separado. Entonces, para fijar el área real de una tubería circular, se usa la siguiente fórmula especial.

Para que el intercambio de aire en la casa sea "correcto", se necesita un cálculo aerodinámico de los conductos de aire incluso en la etapa de elaboración de un proyecto de ventilación.

Las masas de aire que se mueven a través de los canales del sistema de ventilación se toman como un líquido incompresible durante los cálculos. Y esto es bastante aceptable, porque no se forma demasiada presión en los conductos de aire. De hecho, la presión se forma como resultado de la fricción del aire contra las paredes de los canales, y también cuando aparecen resistencias locales (estos incluyen - presión - saltos en lugares donde cambia la dirección, al conectar / desconectar flujos de aire, en áreas donde dispositivos de control o donde cambia el diámetro del conducto de ventilación).

¡Nota! El concepto de cálculo aerodinámico incluye la definición de la sección transversal de cada tramo de la red de ventilación que proporciona el movimiento de los flujos de aire. Además, también se determina la inyección resultante de estos movimientos.

De acuerdo con muchos años de experiencia, podemos decir con seguridad que a veces algunos de estos indicadores ya se conocen durante el cálculo. Las siguientes son situaciones que se encuentran a menudo en tales casos.

1. Ya se conoce el índice de sección transversal de los canales transversales en el sistema de ventilación, se requiere determinar la presión que puede ser necesaria para que se mueva la cantidad deseada de gas. Esto sucede a menudo en aquellas líneas de aire acondicionado donde las dimensiones de la sección se basaron en características de carácter técnico o arquitectónico.
2. Ya conocemos la presión, pero necesitamos determinar la sección transversal de la red para proporcionar a la sala ventilada la cantidad de oxígeno requerida. Esta situación es inherente a las redes de ventilación natural, en las que no se puede modificar la presión ya existente.
3. No se conoce ninguno de los indicadores, por lo tanto, necesitamos determinar tanto la presión en la línea como la sección transversal. Esta situación se da en la mayoría de los casos en la construcción de viviendas.

Características de los cálculos aerodinámicos.

Familiaricémonos con el procedimiento general para realizar dichos cálculos, siempre que desconozcamos tanto la sección transversal como la presión. Hagamos una reserva de inmediato de que el cálculo aerodinámico debe realizarse solo después de que se hayan determinado los volúmenes requeridos de masas de aire (pasarán a través del sistema de aire acondicionado) y se haya determinado la ubicación aproximada de cada uno de los conductos de aire en la red. diseñado.

Y para realizar el cálculo, es necesario dibujar un diagrama axonométrico, en el que habrá una lista de todos los elementos de la red, así como sus dimensiones exactas. De acuerdo con el plan del sistema de ventilación, se calcula la longitud total de los conductos de aire. Después de eso, todo el sistema debe dividirse en segmentos con características homogéneas, según las cuales (¡solo por separado!) Se determinará el flujo de aire. Lo que es típico, para cada una de las secciones homogéneas del sistema, se debe realizar un cálculo aerodinámico separado de los conductos de aire, porque cada uno de ellos tiene su propia velocidad de movimiento de los flujos de aire, así como un caudal permanente. Todos los indicadores obtenidos deben ingresarse en el esquema axonométrico ya mencionado anteriormente y luego, como probablemente ya haya adivinado, debe seleccionar la carretera principal.

¿Cómo determinar la velocidad en los conductos de ventilación?

Como puede deducirse de todo lo dicho anteriormente, es necesario elegir como carretera principal aquella cadena de tramos sucesivos de la red que sea más larga; en este caso, la numeración debe comenzar exclusivamente desde la sección más remota. En cuanto a los parámetros de cada uno de los tramos (y estos incluyen el caudal de aire, la longitud del tramo, su número de serie, etc.), también deben introducirse en la tabla de cálculo. Luego, cuando finaliza la introducción, se selecciona la forma de la sección transversal y se determinan sus - secciones - dimensiones.

LP/VT = FP.

¿Qué significan estas abreviaturas? Intentemos resolverlo. Así que en nuestra fórmula:

• LP es el flujo de aire específico en el área seleccionada;
• VT es la velocidad a la que se mueven las masas de aire por esta zona (medida en metros por segundo);
• FP: esta es el área de la sección transversal del canal que necesitamos.

De manera reveladora, al determinar la velocidad de movimiento, es necesario guiarse, en primer lugar, por consideraciones de economía y ruido de toda la red de ventilación.

¡Nota! De acuerdo con el indicador obtenido de esta manera (estamos hablando de la sección transversal), es necesario seleccionar un conducto de aire con valores estándar, y su sección transversal real (indicada por la abreviatura FF) debe ser lo más cercana posible a la uno previamente calculado.

LP/ FФ = VФ.

Habiendo recibido el indicador de la velocidad requerida, es necesario calcular cuánto disminuirá la presión en el sistema debido a la fricción contra las paredes de los canales (para esto, debe usar una tabla especial). En cuanto a la resistencia local para cada una de las secciones, deben calcularse por separado y luego resumirse en un indicador general. Luego, al sumar la resistencia local y las pérdidas por fricción, se puede obtener la pérdida total en el sistema de aire acondicionado. En el futuro, este valor se utilizará para calcular la cantidad requerida de masas de gas en los conductos de ventilación.

Unidad de calentamiento de aire

Anteriormente hablamos sobre qué es una unidad de calentamiento de aire, hablamos sobre sus ventajas y áreas de aplicación, además de este artículo, le recomendamos que se familiarice con esta información.

Cómo calcular la presión en la red de ventilación.

Para determinar la presión esperada para cada sección individual, debe usar la siguiente fórmula:

H x g (PH - PB) \u003d DPE.

Ahora intentemos averiguar qué significa cada una de estas abreviaturas. Asi que:

• H en este caso denota la diferencia en las marcas de la boca de la mina y la rejilla de entrada;
• РВ y РН es un indicador de la densidad del gas, tanto fuera como dentro de la red de ventilación, respectivamente (medida en kilogramos por metro cúbico);
• Finalmente, DPE es una medida de cuál debería ser la presión natural disponible.

Seguimos desmontando el cálculo aerodinámico de conductos de aire. Para determinar la densidad interna y externa, es necesario utilizar una tabla de referencia, y también se debe tener en cuenta el indicador de temperatura interior / exterior. Como regla general, la temperatura exterior estándar se toma como más 5 grados, independientemente de en qué región particular del país se planee el trabajo de construcción. Y si la temperatura exterior es más baja, como resultado aumentará la inyección en el sistema de ventilación, por lo que, a su vez, se excederán los volúmenes de masas de aire entrantes. Y si la temperatura exterior, por el contrario, es más alta, entonces la presión en la línea disminuirá debido a esto, aunque este problema, por cierto, puede compensarse por completo abriendo las rejillas de ventilación / ventanas.

En cuanto a la tarea principal de cualquier cálculo descrito, consiste en elegir dichos conductos de aire, donde las pérdidas en los segmentos (¿estamos hablando del valor? (R * l *? + Z)) serán más bajas que el indicador DPE actual , o, alternativamente, al menos igual a él. Para mayor claridad, presentamos el momento descrito anteriormente en forma de una pequeña fórmula:

DPE? ?(R*l*?+Z).

Ahora echemos un vistazo más de cerca a lo que significan las abreviaturas utilizadas en esta fórmula. Empecemos por el final:

• Z en este caso es un indicador que indica una disminución en la velocidad del movimiento del aire debido a la resistencia local;
• ? - este es el valor, más precisamente, el coeficiente de lo que es la rugosidad de las paredes en la línea;
• l es otro valor simple que indica la longitud del tramo seleccionado (medido en metros);
• finalmente, R es un indicador de pérdidas por fricción (medidas en pascales por metro).

Bueno, lo descubrimos, ahora averigüemos un poco más sobre el índice de rugosidad (¿eso es?). Este indicador depende solo de qué materiales se utilizaron en la fabricación de canales. Vale la pena señalar que la velocidad del movimiento del aire también puede ser diferente, por lo que este indicador también debe tenerse en cuenta.

Velocidad - 0,4 metros por segundo

En este caso, el índice de rugosidad será el siguiente:

• para yeso con el uso de malla de refuerzo - 1.48;
• para yeso de escoria - alrededor de 1.08;
• para un ladrillo ordinario - 1,25;
• y para hormigón de ceniza, respectivamente, 1.11.

Velocidad - 0,8 metros por segundo

Aquí, los indicadores descritos se verán así:

• para yeso con el uso de malla de refuerzo - 1.69;
• para yeso de escoria - 1.13;
• para ladrillo ordinario - 1.40;
• finalmente, para hormigón de escoria - 1.19.

Aumentemos ligeramente la velocidad de las masas de aire.

Velocidad - 1,20 metros por segundo

Para este valor, los indicadores de rugosidad serán los siguientes:

• para yeso con el uso de malla de refuerzo - 1.84;
• para yeso de escoria - 1.18;
• para un ladrillo ordinario - 1,50;
• y, en consecuencia, para hormigón de escoria - en algún lugar alrededor de 1,31.

Y el último indicador de velocidad.

Velocidad - 1,60 metros por segundo

Aquí la situación se verá así:

• para yeso con malla de refuerzo, la rugosidad será de 1,95;
• para yeso de escoria - 1.22;
• para ladrillo ordinario - 1.58;
• y, finalmente, para hormigón de escoria - 1.31.

¡Nota! Descubrimos la rugosidad, pero vale la pena señalar un punto más importante: en este caso, es deseable tener en cuenta un pequeño margen, que fluctúa entre el diez y el quince por ciento.

Nos ocupamos del cálculo de la ventilación general

Al realizar un cálculo aerodinámico de conductos de aire, debe tener en cuenta todas las características del conducto de ventilación (estas características se enumeran a continuación).

1. Presión dinámica (para determinarla, se usa la fórmula - ¿DPE? / 2 \u003d P).
2. El flujo de masas de aire (se denota con la letra L y se mide en metros cúbicos por hora).
3. Pérdida de presión debido a la fricción del aire contra las paredes internas (indicada por la letra R, medida en pascales por metro).
4. Diámetro del conducto de aire (para calcular este indicador, se utiliza la siguiente fórmula: 2 * a * b / (a ​​+ b); en esta fórmula, los valores de a, b son las dimensiones de la cruz sección de los canales y se miden en milímetros).
5. Finalmente, la velocidad es V, medida en metros por segundo, como mencionamos anteriormente.

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En cuanto a la secuencia real de acciones en el cálculo, debería verse así.

Paso uno. En primer lugar, se debe determinar el área del canal requerida, para lo cual se utiliza la siguiente fórmula:

I/(3600xVpek) = F.

Entendiendo los significados:

• F en este caso es, por supuesto, el área, que se mide en metros cuadrados;
• Vpek es la velocidad del aire deseada, que se mide en metros por segundo (para canales, se toma una velocidad de 0,5-1,0 metros por segundo, para minas, aproximadamente 1,5 metros).

Paso tres. El siguiente paso es determinar el diámetro de conducto apropiado (indicado por la letra d).

Paso cuatro. Luego se determinan los indicadores restantes: presión (denotada como P), velocidad de movimiento (abreviada como V) y, por lo tanto, disminución (abreviada como R). Para ello, es necesario utilizar nomogramas según d y L, así como las correspondientes tablas de coeficientes.

Paso cinco. Usando ya otras tablas de coeficientes (estamos hablando de indicadores de resistencia local), se requiere determinar cuánto disminuirá el efecto del aire debido a la resistencia local Z.

Paso seis. En la última etapa de los cálculos, es necesario determinar las pérdidas totales en cada sección individual de la línea de ventilación.

¡Presta atención a un punto importante! Entonces, si las pérdidas totales están por debajo de la presión ya existente, entonces dicho sistema de ventilación puede considerarse efectivo. Pero si las pérdidas superan el indicador de presión, puede ser necesario instalar un diafragma de aceleración especial en el sistema de ventilación. Gracias a este diafragma, se extinguirá el exceso de presión.

También notamos que si el sistema de ventilación está diseñado para atender varias habitaciones a la vez, para lo cual la presión del aire debe ser diferente, entonces durante el cálculo es necesario tener en cuenta el indicador de presión baja o contrapresión, que debe agregarse al indicador de pérdida total.

Video - Cómo hacer cálculos usando el programa "VIKS-STUDIO"

El cálculo aerodinámico de los conductos de aire se considera un procedimiento obligatorio, un componente importante de la planificación de los sistemas de ventilación. Gracias a este cálculo, puede averiguar qué tan eficientemente se ventilan las instalaciones con una sección particular de los canales. Y el funcionamiento eficaz de la ventilación, a su vez, garantiza el máximo confort de su estancia en la casa.

Ejemplo de cálculo. Las condiciones en este caso son las siguientes: un edificio administrativo, tiene tres plantas.

Aunque hay muchos programas para ello, muchos parámetros todavía se definen a la antigua usanza, usando fórmulas. El cálculo de la carga de ventilación, el área, la potencia y los parámetros de los elementos individuales se realiza después de elaborar el diagrama y distribuir el equipo.

Esta es una tarea difícil que solo los profesionales pueden hacer. Pero si necesita calcular el área de algunos elementos de ventilación o la sección transversal de los conductos de aire para una pequeña cabaña, realmente puede hacerlo usted mismo.

Cálculo del intercambio de aire

Si no hay emisiones tóxicas en la habitación o su volumen está dentro de los límites aceptables, el intercambio de aire o la carga de ventilación se calcula mediante la fórmula:

R= norte * R1,

aquí R1- requerimiento de aire de un empleado, en metros cúbicos por hora, norte- el número de empleados permanentes en las instalaciones.

Si el volumen de la habitación por empleado es superior a 40 metros cúbicos y funciona la ventilación natural, no es necesario calcular el intercambio de aire.

Para locales domésticos, sanitarios y auxiliares, el cálculo de la ventilación por riesgos se realiza en base a las normas aprobadas de tasa de renovación del aire:

• para edificios administrativos (campana) - 1.5;
• salas (de servicio) - 2;
• salas de conferencias para hasta 100 personas con capacidad (para suministro y escape) - 3;
• baños: suministro 5, extracto 4.

Para locales industriales en los que se liberan constante o periódicamente sustancias peligrosas al aire, la ventilación se calcula en función de los peligros.

El intercambio de aire por peligros (vapores y gases) está determinado por la fórmula:

q= k\(k2- k1),

aquí Para- la cantidad de vapor o gas que aparece en el edificio, en mg/h, k2- el contenido de vapor o gas en el flujo de salida, normalmente el valor es igual al MPC, k1- el contenido de gas o vapor en la entrada.

La concentración de peligros en la entrada se permite hasta 1/3 del MPC.

Para habitaciones con liberación de exceso de calor, el intercambio de aire se calcula mediante la fórmula:

q= GRAMOcabaña\C(tix - Tennesse),

aquí Gibraltar- exceso de calor atraído hacia el exterior, medido en W, con- calor específico por masa, c=1 kJ, tix- la temperatura del aire extraído de la habitación, Tennesse- temperatura de suministro.

Cálculo de carga de calor

El cálculo de la carga de calor en la ventilación se realiza de acuerdo con la fórmula:

qen =Vnorte*k * pag * CR(text -tnro),

en la fórmula para calcular la carga de calor en la ventilación Ví- volumen exterior del edificio en metros cúbicos, k- tasa de intercambio de aire, televisión- la temperatura en el edificio es promedio, en grados centígrados, tnro- temperatura del aire exterior utilizada en los cálculos de calefacción, en grados Celsius, R- densidad del aire, en kg / metro cúbico, Casarse- capacidad calorífica del aire, en kJ \ metro cúbico Celsius.

Si la temperatura del aire es más baja tnro la tasa de intercambio de aire disminuye, y el indicador de consumo de calor se considera igual a qv, un valor constante.

Si, al calcular la carga de calor en la ventilación, es imposible reducir la tasa de intercambio de aire, el consumo de calor se calcula a partir de la temperatura de calefacción.

Consumo de calor para ventilación.

El consumo de calor específico anual para ventilación se calcula de la siguiente manera:

Q=*b*(1-E),

en la fórmula para calcular el consumo de calor para la ventilación qo- pérdida total de calor del edificio durante la temporada de calefacción, Qb- entradas de calor doméstico, preguntas- entrada de calor del exterior (sol), norte- coeficiente de inercia térmica de paredes y techos, mi- factor de reducción. Para sistemas de calefacción individuales 0,15 , para central 0,1 , b- coeficiente de pérdida de calor:

• 1,11 - para edificios en torre;
• 1,13 - para edificios de varias secciones y de múltiples accesos;
• 1,07 - para edificios con áticos cálidos y sótanos.

Cálculo del diámetro del conducto

Los diámetros y las secciones se calculan una vez elaborado el esquema general del sistema. Al calcular los diámetros de los conductos de ventilación, se tienen en cuenta los siguientes indicadores:

• Volumen de aire (suministro o escape), que debe pasar por la tubería por un tiempo determinado, metros cúbicos por hora;
• La velocidad del movimiento del aire. Si al calcular las tuberías de ventilación se subestima el caudal, se instalarán conductos de aire de sección demasiado grande, lo que conlleva costes adicionales. El exceso de velocidad provoca la aparición de vibraciones, aumento del zumbido aerodinámico y aumento de la potencia del equipo. La velocidad de movimiento en la entrada es de 1,5 a 8 m / s, varía según el sitio;
• Material de la tubería de ventilación. Al calcular el diámetro, este indicador afecta la resistencia de las paredes. Por ejemplo, el acero negro con paredes rugosas tiene la mayor resistencia. Por lo tanto, el diámetro calculado del conducto de ventilación deberá aumentarse ligeramente en comparación con las normas para plástico o acero inoxidable.

tabla 1. Caudal de aire óptimo en las tuberías de ventilación.

Cuando se conoce el rendimiento de los futuros conductos de aire, es posible calcular la sección transversal del conducto de ventilación:

S= R\3600 v,

aquí v- la velocidad del flujo de aire, en m / s, R- consumo de aire, metros cúbicos \ h.

El número 3600 es un factor de tiempo.

aquí: D- diámetro de la tubería de ventilación, m.

Cálculo del área de los elementos de ventilación.

El cálculo del área de ventilación es necesario cuando los elementos son de chapa y es necesario determinar la cantidad y el costo del material.

El área de ventilación se calcula mediante calculadoras electrónicas o programas especiales, que se pueden encontrar en muchos en Internet.

Daremos varios valores tabulares de los elementos de ventilación más populares.

Tabla 2. El área de conductos circulares rectos.

El valor del área en metros cuadrados. en la intersección de las líneas horizontales y verticales.

Tabla 3. Cálculo del área de curvas y semi-ramas de sección transversal circular.

Cálculo de difusores y rejillas

Los difusores se utilizan para suministrar o eliminar aire de una habitación. La pureza y temperatura del aire en cada rincón de la habitación depende del cálculo correcto del número y ubicación de los difusores de ventilación. Si instala más difusores, la presión en el sistema aumentará y la velocidad disminuirá.

El número de difusores de ventilación se calcula de la siguiente manera:

norte= R\(2820 * v *D*D),

aquí R- rendimiento, en metros cúbicos / hora, v- velocidad del aire, m/s, D- diámetro de un difusor en metros.

El número de rejillas de ventilación se puede calcular mediante la fórmula:

norte= R\(3600 * v * S),

aquí R- consumo de aire en metros cúbicos por hora, v- velocidad del aire en el sistema, m/s, S- área de la sección transversal de una celosía, m2.

Cálculo del calentador de conducto.

El cálculo del calentador de ventilación de tipo eléctrico es el siguiente:

PAG= v * 0,36 * ∆ T

aquí v- el volumen de aire que pasa a través del calentador en metros cúbicos / hora, ∆T- la diferencia entre la temperatura del aire exterior e interior, que debe proporcionarse al calentador.

Este indicador varía entre 10 y 20, la cifra exacta la establece el cliente.

El cálculo del calentador para ventilación comienza con el cálculo del área de la sección transversal frontal:

Af=R * pag\3600 * vicepresidente,

aquí R- caudal de entrada, metros cúbicos por hora, pag- densidad del aire atmosférico, kg\metros cúbicos, vicepresidente- velocidad de la masa del aire en la zona.

El tamaño de la sección es necesario para determinar las dimensiones del calentador de ventilación. Si, según el cálculo, el área de la sección transversal resulta demasiado grande, es necesario considerar la opción de una cascada de intercambiadores de calor con un área total calculada.

El índice de velocidad de masa se determina a través del área frontal de los intercambiadores de calor:

vicepresidente= R * pag\3600 * UNf.hecho

Para un cálculo adicional del calentador de ventilación, determinamos la cantidad de calor requerida para calentar el flujo de aire:

q=0,278 * W * C (TPAG-Ty),

aquí W- consumo de aire caliente, kg / hora, Tp- temperatura del aire de suministro, grados Celsius, Ese- temperatura del aire exterior, grados Celsius, C- capacidad calorífica específica del aire, valor constante 1.005.

Para crear un microclima favorable en locales industriales y residenciales, es necesario instalar un sistema de ventilación de alta calidad. Se debe prestar especial atención a la longitud y el diámetro de la tubería para ventilación natural, ya que la eficiencia, el rendimiento y la confiabilidad de los conductos de aire dependen de los cálculos correctos.

¿Cuáles son los requisitos para las tuberías de ventilación?

El propósito principal del conducto para ventilación natural es eliminar el aire de escape de la habitación.

A la hora de instalar sistemas en viviendas, oficinas y otras instalaciones, se deben tener en cuenta los siguientes puntos:

• el diámetro de la tubería para ventilación natural debe ser de al menos 15 cm;
• cuando se instala en locales residenciales y en instalaciones de la industria alimentaria, las características anticorrosivas son importantes, de lo contrario, las superficies metálicas se oxidarán bajo la influencia de la alta humedad;
• cuanto más ligero sea el peso de la estructura, más fácil será la instalación y el mantenimiento;
• el rendimiento también depende del grosor del conducto, cuanto más delgado, mayor es el rendimiento;
• nivel de seguridad contra incendios: no se deben liberar sustancias nocivas durante la combustión.

Si no sigue los estándares (normas) al diseñar, instalar y elegir el material de fabricación y el diámetro de las tuberías de ventilación de PVC o acero galvanizado, el aire en las habitaciones será "pesado" debido a la alta humedad y la falta de oxígeno. . En apartamentos y casas con poca ventilación, las ventanas a menudo se empañan, las paredes de la cocina echan humo y se forman hongos.

¿Qué material elegir un conducto de aire?

Existen varios tipos de tuberías en el mercado, diferenciándose entre sí por el material de fabricación:

Ventajas de los tubos de plástico:

• bajo costo en comparación con conductos de aire hechos de otros materiales;
• las superficies anticorrosivas no necesitan protección o tratamiento adicional;
• facilidad de mantenimiento, al limpiar, puede usar cualquier detergente;
• una gran selección de diámetros de tubería de PVC para tuberías de ventilación;
• instalación simple, además, si es necesario, la estructura se puede desmontar fácilmente;
• la suciedad no se acumula en la superficie debido a la suavidad;
• cuando se calienta, no hay liberación de sustancias nocivas y tóxicas para la salud humana.

Los conductos de aire metálicos están hechos de acero galvanizado o inoxidable, al considerar las características, se pueden distinguir las siguientes ventajas:

• se permite el uso de tuberías galvanizadas e inoxidables en instalaciones con alta humedad y cambios frecuentes de temperatura;
• resistencia a la humedad: las estructuras no están sujetas a la formación de corrosión y óxido;
• alta resistencia al calor;
• peso relativamente pequeño;
• Fácil instalación: se requieren conocimientos básicos.

El papel de aluminio se utiliza como material para la fabricación de conductos de aire corrugados. Ventajas principales:

• durante la instalación, se forma un número mínimo de conexiones;
• facilidad de desmontaje;
• si es necesario, la tubería se coloca en cualquier ángulo.

Ventajas de las estructuras de tela:

• movilidad - fácil de instalar y desmontar;
• no hay problemas durante el transporte;
• falta de condensado en cualquier condición de funcionamiento;
• el bajo peso facilita el proceso de fijación;
• no requiere aislamiento adicional.

¿Cuáles son los tipos de conductos de aire?

Según el alcance y la dirección de uso, no solo se seleccionan los diámetros de las tuberías de PVC, sino también la forma:

1. Las formas espirales se distinguen por una mayor rigidez y una apariencia atractiva. Durante la instalación, las conexiones se realizan mediante juntas y bridas de cartón o goma. Los sistemas no necesitan aislamiento.

¡Consejo! Si no hay experiencia en esta área, para ahorrar su propio dinero y tiempo, es mejor comunicarse de inmediato con especialistas, ya que será muy problemático calcular el diámetro de la tubería para ventilación, teniendo en cuenta el aire. caudal, y realizar la instalación usted mismo.

1. Para edificios residenciales (casas de campo y de campo), las formas planas son ideales debido a las siguientes ventajas:

• si es necesario, se pueden combinar fácilmente tubos redondos y planos;
• si las dimensiones no coinciden, los parámetros se ajustan fácilmente con un cuchillo de construcción;
• las estructuras difieren en masa relativamente pequeña;
• Las tes y las bridas se utilizan como elementos de conexión.

1. La instalación de estructuras flexibles se realiza sin elementos adicionales de conexión (bridas, etc.), lo que simplifica enormemente el proceso de instalación. El material utilizado es película de poliéster laminado, tela tejida o papel de aluminio.
2. Los conductos de aire redondos tienen más demanda, la demanda se explica por las siguientes ventajas:

• número mínimo de elementos de conexión;
• operación simple;
• el aire está bien distribuido;
• altas tasas de rigidez;
• trabajo de instalación sencillo.

El material de fabricación y la forma de las tuberías se determinan en la etapa de desarrollo de la documentación del proyecto, aquí se tiene en cuenta una gran lista de elementos.

¿Cómo se determina el diámetro de la tubería de ventilación?

En el territorio de Rusia, hay una serie de documentos reglamentarios de SNiP que indican cómo calcular el diámetro de una tubería para ventilación natural. La elección se basa en la frecuencia del intercambio de aire, un indicador determinante de cuánto y cuántas veces por hora se reemplaza el aire de la habitación.

Primero necesitas hacer lo siguiente:

• se calcula el volumen de cada habitación del edificio: debe multiplicar la longitud, la altura y el ancho;
• el volumen de aire se calcula mediante la fórmula: L=n (tasa de intercambio de aire normalizada)*V (volumen de la habitación);
• los indicadores L obtenidos se redondean a un múltiplo de 5;
• el balance se elabora de modo que los flujos de aire de escape y de suministro coincidan en el volumen total;
• también se tiene en cuenta la velocidad máxima en el conducto central, los indicadores no deben ser más de 5 m / s, y en las secciones secundarias de la red no más de 3 m / s.

El diámetro de las tuberías de ventilación de PVC y otros materiales se selecciona de acuerdo con los datos obtenidos de la siguiente tabla:

¿Cómo determinar la longitud de la tubería de ventilación?

A la hora de redactar un proyecto, además de calcular el diámetro de la tubería para ventilación natural, un punto importante es determinar la longitud de la parte exterior del conducto. El valor total incluye la longitud de todos los canales del edificio por los que circula el aire y se descarga al exterior.

Los cálculos se realizan de acuerdo con la tabla:

Los siguientes indicadores se tienen en cuenta en el cálculo:

• si se utiliza un conducto plano en una instalación de techo, la longitud mínima debe ser de 0,5 m;
• al instalar un tubo de ventilación junto a la chimenea, la altura se hace igual para evitar que el humo entre en la habitación durante la temporada de calefacción.

El rendimiento, la eficiencia y el funcionamiento ininterrumpido del sistema de ventilación dependen en gran medida de los cálculos correctos y del cumplimiento de los requisitos de instalación. ¡Es mejor elegir empresas de confianza con una reputación positiva!

No siempre es posible invitar a un especialista para diseñar un sistema de redes de ingeniería. ¿Qué hacer si durante la reparación o construcción de su instalación, se requirió el cálculo de conductos de ventilación? ¿Es posible hacerlo por su cuenta?

El cálculo le permitirá crear un sistema eficaz que garantice el funcionamiento ininterrumpido de las unidades, los ventiladores y las unidades de tratamiento de aire. Si todo se calcula correctamente, esto reducirá el costo de comprar materiales y equipos y, posteriormente, el mantenimiento posterior del sistema.

El cálculo de los conductos de aire del sistema de ventilación de las habitaciones se puede realizar por diferentes métodos. Por ejemplo, así:

• pérdida de presión constante;
• velocidades permitidas.

Tipos y tipos de conductos de aire.

Antes de calcular las redes, debe determinar de qué estarán hechas. Hoy en día, se utilizan productos hechos de acero, plástico, tela, papel de aluminio, etc.. Los conductos de aire a menudo están hechos de acero galvanizado o inoxidable, esto se puede arreglar incluso en un pequeño taller. Dichos productos son convenientes de montar y el cálculo de dicha ventilación no causa problemas.

Además, los conductos de aire pueden diferir en apariencia. Pueden ser cuadrados, rectangulares y ovalados. Cada tipo tiene sus propios méritos.

• Rectangular le permite hacer sistemas de ventilación de pequeña altura o ancho, manteniendo el área transversal deseada.
• Hay menos material en los sistemas redondos,
• Oval combinan los pros y los contras de otros tipos.

Como ejemplo de cálculo, elegiremos tubos redondos de estaño. Estos son productos que se utilizan para la ventilación de viviendas, oficinas y locales comerciales. El cálculo se llevará a cabo mediante uno de los métodos que le permite seleccionar con precisión la red de conductos de aire y encontrar sus características.

Método de cálculo de conductos de aire por el método de velocidades constantes

Tienes que empezar con un plano de planta.

Usando todas las normas, determine la cantidad de aire requerida en cada zona y dibuje un diagrama de cableado. Muestra todas las rejillas, difusores, cambios de sección transversal y grifos. El cálculo se realiza para el punto más alejado del sistema de ventilación, dividido en tramos delimitados por ramales o rejillas.

El cálculo del conducto de aire para la instalación consiste en elegir la sección deseada a lo largo de toda la longitud, así como encontrar la pérdida de carga para seleccionar un ventilador o una unidad de suministro. Los datos iniciales son los valores de la cantidad de aire que pasa en la red de ventilación. Usando el esquema, calcularemos el diámetro del conducto. Para hacer esto, necesita un gráfico de pérdida de presión.
Para cada tipo de conducto de aire, el horario es diferente. Por lo general, los fabricantes brindan dicha información para sus productos, o puede encontrarla en libros de referencia. Calculemos los conductos de aire redondos de estaño, cuyo gráfico se muestra en nuestra figura.

Nomograma para selección de tamaño

Según el método elegido, establecemos la velocidad del aire de cada sección. Debe estar dentro de los límites para edificios y locales del propósito seleccionado. Para los conductos principales de suministro de aire y ventilación de escape, se recomiendan los siguientes valores:

• viviendas - 3,5–5,0 m/s;
• producción - 6,0–11,0 m/s;
• oficinas - 3,5–6,0 m/s.

Para sucursales:

• oficinas - 3,0–6,5 m/s;
• viviendas - 3,0–5,0 m/s;
• producción - 4,0–9,0 m/s.

Cuando la velocidad supera el nivel permitido, el nivel de ruido aumenta hasta un nivel incómodo para una persona.

Después de determinar la velocidad (en el ejemplo 4,0 m/s), encontramos la sección deseada de los conductos de aire según el gráfico. También hay pérdidas de presión por 1 m de la red, que serán necesarias para el cálculo. La pérdida de presión total en pascales se encuentra multiplicando el valor específico por la longitud de la sección:

Manual=Hombre·Hombre.

Elementos de red y resistencias locales

También son importantes las pérdidas en los elementos de la red (celosías, difusores, tes, giros, cambios de sección, etc.). Para celosías y algunos elementos, estos valores se especifican en la documentación. También se pueden calcular multiplicando el coeficiente de resistencia local (c.m.s.) por la presión dinámica en él:

habitación s.=ζ Rd.

Donde Rd=V2 ρ/2 (ρ es la densidad del aire).

K. m. s. determinado a partir de libros de referencia y características de fábrica de los productos. Resumimos todo tipo de pérdidas de carga para cada tramo y para toda la red. Por conveniencia, lo haremos de forma tabular.

La suma de todas las presiones será aceptable para esta red de ductos y las pérdidas en los ramales deben estar dentro del 10% de la presión total disponible. Si la diferencia es mayor, es necesario montar amortiguadores o diafragmas en las salidas. Para ello, calculamos los c.m.s. requeridos. según la fórmula:

ζ= 2Rizb/V2,

donde Pizb es la diferencia entre la presión disponible y las pérdidas del ramal. De acuerdo con la tabla, seleccione el diámetro del diafragma.

El diámetro requerido del diafragma para conductos de aire.

El cálculo correcto de los conductos de ventilación le permitirá elegir el ventilador adecuado eligiendo entre los fabricantes según su criterio. Usando la presión disponible encontrada y el flujo de aire total en la red, esto será fácil de hacer.