Berekening van luchtkanalen op snelheid en debiet + methoden voor het meten van het luchtdebiet in ruimtes

Gebalanceerde luchtverversing is de basis van een goed welzijn en productiviteit van mensen. Is dat niet zo? Maar om comfortabele omstandigheden in woon- en bedrijfsruimtes te creëren, is het belangrijk om de berekening van luchtkanalen op snelheid en debiet correct uit te voeren en een effectieve luchtstroommodus te garanderen.

Vervolgens leggen wij uit wat er nodig is voor de berekening van luchtkanalen en welke methoden en apparaten worden gebruikt voor het meten van de luchtsnelheid.

Wat is een luchtkanaal?

Luchtkanaal – het belangrijkste element van het luchtverdelingssysteem. Het is een geheel van metalen of plastic buizen, geplaatst om de luchtbalans te waarborgen. Het werkingsprincipe van een luchtkanaal is het aan- en afvoeren van lucht met behulp van speciale ventilatoren.

Basiskenmerken van het luchtkanaal:

• vorm (rond of rechthoekig);
• doorsnede;
• stijfheid (flexibel, half-flexibel en stijf).

Van deze kenmerken hangen de prestaties van het ventilatiesysteem en de functionaliteit ervan in het algemeen af.

Kies een luchtkanaal met een rechthoekige doorsnede als u het belangrijk vindt om het onopvallend te maken. Zo'n luchtkanaal is gemakkelijk te verbergen op het bovenoppervlak van kasten.

Een correcte keuze van de parameters van het luchtkanaal, rekening houdend met alle bijzonderheden van de ruimte, zorgt voor een langdurige en efficiënte werking.

Algoritme voor het uitvoeren van berekeningen

Bij het ontwerpen, instellen of wijzigen van een bestaand ventilatiesysteem worden altijd berekeningen van het luchtkanaal uitgevoerd. Dit is nodig om de parameters correct te bepalen, rekening houdend met optimale prestatie- en geluidskenmerken in de actuele omstandigheden.

Bij het uitvoeren van berekeningen zijn de resultaten van metingen van debiet en luchtsnelheid in het luchtkanaal van groot belang.

Luchtdebiet – de hoeveelheid luchtmassa die per tijdseenheid in het ventilatiesysteem komt. In de regel wordt deze indicator gemeten in m³/u.

Luchtsnelheid – een grootheid die aangeeft hoe snel lucht zich in het ventilatiesysteem verplaatst. Deze indicator wordt gemeten in m/s.

Als deze twee indicatoren bekend zijn, kan het oppervlak van ronde en rechthoekige doorsneden worden berekend, evenals de druk die nodig is om lokale weerstand of wrijving te overwinnen.

Bij het opstellen van het schema moet u de kijkhoek kiezen vanaf de gevel van het gebouw die zich in het onderste gedeelte van de plattegrond bevindt. Luchtkanalen worden weergegeven met ononderbroken dikke lijnen.

Meestal wordt het volgende algoritme voor het uitvoeren van berekeningen gebruikt:

1. Het opstellen van een axonometrisch schema waarin alle elementen worden opgesomd.
2. Op basis van dit schema wordt de lengte van elk kanaal berekend.
3. De luchtstroom wordt gemeten.
4. De stroomsnelheid en de druk worden op elk onderdeel van het systeem bepaald.
5. De wrijvingsverliezen worden berekend.
6. Met behulp van de juiste coëfficiënt wordt de drukval bij het overwinnen van lokale weerstand berekend.

Bij het uitvoeren van berekeningen op elk onderdeel van het luchtverdeelnetwerk worden verschillende resultaten verkregen. Alle gegevens moeten worden geëgaliseerd met behulp van diafragma's met de tak van de grootste weerstand.

Berekening van de doorsnede en diameter

Een correcte berekening van het oppervlak van ronde en rechthoekige doorsneden is zeer belangrijk. Een ongeschikte afmeting van de doorsnede zal niet toelaten om de vereiste luchtbalans te garanderen.

Een te groot luchtkanaal zal veel ruimte innemen en de effectieve oppervlakte van de ruimte verkleinen. Als u een te kleine kanaalafmeting kiest, zullen er tochtverschijnselen optreden omdat de stroomdruk toeneemt.

Om het benodigde dwarsdoorsnedeoppervlak (S) te berekenen, moet u de waarden van het debiet en de luchtsnelheid kennen.

Voor de berekeningen wordt de volgende formule gebruikt:

S = L/3600*V,

waarbij L het luchtdebiet (m³/h) is en V de snelheid (m/s);

Met behulp van de volgende formule kan de diameter van het luchtkanaal (D) worden berekend:

D = 1000*√(4*S/π), waarbij

S – het dwarsdoorsnedeoppervlak (m²);

π – 3,14.

Als de installatie van rechthoekige in plaats van ronde luchtkanalen wordt gepland, wordt in plaats van de diameter de benodigde lengte/breedte van het luchtkanaal bepaald.

Alle verkregen waarden worden vergeleken met de GOST-normen en er worden producten gekozen die het dichtst bij de diameter of het dwarsdoorsnedeoppervlak liggen.

Bij de keuze van een dergelijk luchtkanaal wordt een benaderde doorsnede in aanmerking genomen. Het principe a*b ≈ S wordt gebruikt, waarbij a de lengte, b de breedte en S het dwarsdoorsnedeoppervlak is.

Volgens de normen mag de verhouding tussen breedte en lengte niet hoger zijn dan 1:3. Ook dient u gebruik te maken van de tabel met standaardafmetingen die door de fabrikant wordt verstrekt.

De meest voorkomende afmetingen van rechthoekige kanalen zijn: minimale afmetingen – 0,1 m x 0,15 m, maximale – 2 m x 2 m. Het voordeel van ronde luchtkanalen is dat ze minder weerstand bieden en daardoor minder geluid produceren tijdens het gebruik.

Berekening van drukverlies door weerstand

Naarmate de lucht door het kanaal beweegt, ontstaat er weerstand. Om deze te overwinnen, genereert de ventilator van de toevoerinstallatie een druk, die wordt gemeten in Pascal (Pa).

Het drukverlies kan worden verminderd door de doorsnede van het luchtkanaal te vergroten. Hierbij kan ongeveer dezelfde stroomsnelheid in het netwerk worden gegarandeerd.

Om een geschikte ptoevoerinstallatie met een ventilator van het gewenste vermogen te selecteren, is het noodzakelijk het drukverlies voor het overwinnen van de lokale weerstand te berekenen.

Deze formule wordt toegepast:

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

R – de specifieke drukval door wrijving op een bepaald gedeelte van het luchtkanaal;

L – lengte van het gedeelte (m);

Ei – totale coëfficiënt van lokaal verlies;

V – luchtsnelheid (m/s);

Y – luchtdichtheid (kg/m³).

De waarden van R worden bepaald volgens normen. Ook deze indicator kan worden berekend.

Als de doorsnede van het luchtkanaal rond is, wordt het drukverlies door wrijving (R) als volgt berekend:

R = (X*D/B) * (V*V*Y)/2g, waarbij

X – wrijvingsweerstandscoëfficiënt;

L – lengte (m);

D – diameter (m);

V – luchtsnelheid (m/s), en Y – de dichtheid (kg/m³);

g – 9,8 m/s².

Als de doorsnede niet rond maar rechthoekig is, moet in de formule een alternatieve diameter worden ingevuld, gelijk aan D = 2AB/(A + B), waarbij A en B de zijden zijn.

Software voor het uitvoeren van berekeningen

Alle berekeningen kunnen handmatig worden uitgevoerd, maar het is handiger en sneller om gespecialiseerde programma's te gebruiken.

Met dergelijke programma's kunnen niet alleen de benodigde berekeningen nauwkeurig worden uitgevoerd, maar ook tekeningen worden voorbereid.

Indien nodig kan voor het uitvoeren van berekeningen speciale software worden gebruikt. Dit voorkomt mogelijke fouten die een fatale rol kunnen spelen tijdens de bediening. In het programma worden de beginwaarden ingevoerd en na enkele seconden kunnen nauwkeurige berekeningsresultaten worden verkregen.

Vent–Calc – een functionele toepassing voor de berekening van luchtkanalen. Voor de berekeningen worden waarden van luchtdebiet, luchtsnelheid en temperatuur gebruikt.

MagiCAD – voert alle soorten berekeningen uit voor technische netwerken. Beelden worden getoond in 2D- en 3D-formaten.

GIDRV – een programma voor de berekening van alle parameters van luchtkanalen. Er is de mogelijkheid om elke combinatie van parameters te kiezen om de beste werkprestaties te bereiken.

Ducter 2.5 – een hulpprogramma dat de diameters van luchtkanaaldoorsneden nauwkeurig berekent. Het is ideaal voor het kiezen van hun types.

De tekeningen die in deze programma's worden opgesteld, maken het mogelijk om de indeling van alle systeemcomponenten nauwkeuriger te zien en hun meest efficiënte werking te garanderen.

Meten van snelheid en luchtdebiet

Bij het uitvoeren van metingen is het belangrijk om de juiste instrumenten en methoden te kiezen, en ook de meetprocedures te volgen.

Apparaten gebruikt voor metingen

De volgende soorten meetinstrumenten worden het meest gebruikt:

• ultrasone 3D-anemometer – voert metingen uit op basis van veranderingen in geluidsfrequentie tussen ingestelde punten;
• Pitotbuis – registreert het verschil tussen statische en totale druk;
• thermoanemometer – bepaalt de stroomsnelheid op basis van de snelheid waarmee de sensortemperatuur daalt.
• schoepenrad anemometer – voert metingen uit op basis van verandering in rotatiesnelheid van het schoepenrad.
• bolometer – bepaalt de luchtstroom door concentratie van de stroom op het meetpunt, waarbij de doorsnede vooraf wordt ingesteld.

Veel instrumenten in deze lijst zijn vrij duur en zeldzaam. U kunt ze huren en zelf metingen uitvoeren, maar het is beter om een ervaren inregeltechnicus in te schakelen die alle nuances van meetwerk kent.

De Pitotbuis wordt gebruikt in combinatie met sensoren. Het is een eenvoudig te gebruiken instrument. De buis wordt met het open uiteinde tegen de luchtstroom in geplaatst, en het andere uiteinde wordt aangesloten op een manometer.

Het meten van snelheid is niet alleen nodig voor berekeningen, maar ook voor het controleren van hygiënische luchtparameters in de ruimte. Na verloop van tijd treedt onvermijdelijk vervuiling van ventilatiekanalen en luchtkanalen op.

In dergelijke gevallen kunnen verbindingen lekkage vertonen, de prestaties van de apparatuur nemen af. Bovendien zijn metingen nodig bij gepland onderhoud, reiniging en reparatie van het ventilatiesysteem.

Bij het uitvoeren van metingen moet u een reeks regels volgen. Ten eerste wordt de luchtsnelheid geregeld door bouwvoorschriften en normen. U moet deze waarden als richtlijn nemen.

Kleine afwijkingen van deze parameters zijn toegestaan bij bijzondere technische omstandigheden. Bijvoorbeeld bij het installeren van apparatuur, het uitvoeren van reparatiewerkzaamheden, enz.

Ten tweede moet u bij het uitvoeren van metingen ook rekening houden met de normen van bijkomende factoren – geluids- en trillingsniveaus, die zijn vermeld in de regelgevende documenten.

Overschrijding van deze normen duidt op tekortkomingen in het ventilatiesysteem. De luchtsnelheid mag geen invloed hebben op deze indicatoren.

Methoden voor het uitvoeren van luchtdebietmetingen

In de fase van inbedrijfstelling moeten absoluut metingen van het volumetrische luchtdebiet in het ventilatie- en airconditioningsysteem worden uitgevoerd. Dit zorgt voor een kwalitatieve afstelling van het systeem en een ononderbroken werking.

Dergelijke metingen worden direct in het luchtkanaal of op het inlaatrooster uitgevoerd. Er bestaan verschillende eenvoudige methoden.

Metingen op plafonddiffusoren

Meestal wordt voor metingen volgens deze methode een bolometer gebruikt. U moet de diffusor afsluiten en de bovenste confusor tegen het plafond aanbrengen. U moet zowel het totale volume van de afzuiging uit de ruimte, als de toevoerstroom meten.

De bolometer onderscheidt zich door een hoge nauwkeurigheid doordat de ingebouwde stromingsgelijkrichter de kans op fouten verkleint. Hoewel het apparaat er omvangrijk uitziet, is het vrij licht – het weegt niet meer dan 3 kg

In sommige bronnen wordt aanbevolen een sonde te gebruiken, door deze in de tussenruimte tussen de lamellen van de diffusor te steken om een gemiddeld resultaat te verkrijgen.

Deze aanpak is om twee redenen niet effectief:

1. De turbulentie van de stromingen is zeer hoog, waardoor het werkelijke debiet niet kan worden gezien.
2. Het is onmogelijk om de sonde recht in overeenstemming met de stroming te plaatsen. De meetresultaten zullen in elk geval worden vertekend.

Het is dus niet de moeite waard om uw tijd te verspillen aan overbodige manipulaties met de sonde. Er zijn veel eenvoudigere en nauwkeurigere meetmethoden.

Er is nog een manier om metingen volgens deze methode uit te voeren. Deze vereist een recht stuk en een gelijkmatige stroming. De metingen worden uitgevoerd via vooraf gemaakte openingen.

Deze methode heeft een hoge nauwkeurigheid, maar er zijn niet altijd omstandigheden voor de uitvoering. Niet overal zijn rechte stukken, soms is het onmogelijk om twee openingen voor metingen voor te bereiden. Bovendien zijn voor deze methode meerdere personen nodig: één moet de metingen uitvoeren, de tweede moet de ladder vasthouden, enzovoort.

Gezien al het bovenstaande, als u een snel en nauwkeurig resultaat wilt krijgen zonder overbodige inspanning – gebruik dan een bolometer.

Metingen op het ventilatierooster

Voor het uitvoeren van controle- en meetoperaties volgens deze methode wordt een thermoanemometer gebruikt met een schoepenwiel van 60 tot 100 mm diameter. Het schoepenwiel moet in overeenstemming zijn met de afmetingen van het rooster.

Een thermoanemometer is een multifunctioneel instrument dat niet alleen kan worden gebruikt voor het meten van luchtsnelheid, maar ook voor metingen van andere parameters. Zo'n apparaat is erg nuttig in huis. Bij aanschaf van een thermoanemometer kunt u het beste kiezen voor een instrument met een functie voor gegevenanalysse en -documentatie.

Deze methode garandeert een hoge naukeurigheit van de resultaten en het aantel benodigde metingen is minimaal. Om toegang te krijjen tot moelik bereikbare platsen, kunt u een speciale verlengstang of een teleskoopsonde gebreiken.

Metingen in het luchtkanaal

Voor de metingen wordt een speciaal geboorde opening in de wand van het luchtkanaal gebreikt.

Het is belangrik de volgende voorwaarden in acht te neme:

• de doorsnede van deze opening moet exact overeenkom met de diameter van de sonde;
• de metlocatie moet zorgvuldig worden gekozen. De opening wordt alleen geboord in een recht gedeelte met een lengte van ten minste 5 kanaaldiameters. Plaats de opening zodanig dat de afstand er voor 3 diameters en een na 2 diameters van de buis is.

Als metingen in het luchtkanaal worden uitgevoerd, dient u een instrument met een wiek met een diameter van 16 tot 25 mm te gebreiken. Als het kanaal hoog zit, kunt u een teleskoopsonde of verlengstang gebreiken.

Regels voor het gebruik van meetapparatuur

Bij het meten van de luchtsnelheid en de luchtstroom in een ventilatie- en aircondisioningsysteem is de juiste keus van aparatuur en naleving van de volgende gebruiksregels noodzakelek.

Dit maakt het mogelek om naukeurige resultaten van de kanaalberekening te verkrijjen en een objectief beeld te krijjen van het ventilatiesysteem.

Om de gemiDelete stroomwaarde te bepaln, moeten meerdere metingen worden uitgevoerd. Het aantel hangt af van de diameter van de buis of van de afmetingen van de zijden als het kanaal rechthoekig is.

Houd u an het temperatuurbereik dat in de handeiding van het apraat staat. Let ook op de positie van de sensorsonde. Deze moet altijt preciest egen de luchtstroom in zijn geicht.

Als deze regel niet wordt nageleefd, worden de meetresultaten verValsd. Hoe groter de afwijking van de sensor van de iele positie, hoe hoger de foutmarge.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Inrichting van de ventilatie in huis:

Het is dus erg belangrik om de meteragels in acht te neme, want de kleiste afwijking kan de rekenresultaten benvloeden.

Correcte kanaalberekeningen maken het mogelek de optimale configuratie en de benodigde onderdelen te kiezen, waardoor een ononderbroken en productieve werking van de ventilatie wordt gandeerd.

Als u vragn heeft of het materaal kunt anvulen met waardeolle informatie, laat dan u opmerkigen achter en deel u ervaringen. Het contactvak bevindt zich onder het artikel.