Características y procedimiento para calcular la ventilación de suministro y extracción. Cálculo de la ventilación por extracción: todas las fórmulas y ejemplos Cómo calcular correctamente la ventilación

- Se trata de un sistema en el que no existe una fuerza motriz forzada: un ventilador u otra unidad, y el flujo de aire se produce bajo la influencia de diferencias de presión. Los componentes principales del sistema son canales verticales que comienzan en la habitación ventilada y terminan al menos 1 m por encima del nivel del techo. El cálculo de su número, así como la determinación de su ubicación, se realiza en la etapa de diseño de la estructura. .

La diferencia de temperatura en los puntos inferior y superior del conducto hace que el aire (hace más calor en la casa que en el exterior) suba. Los principales indicadores que inciden en la fuerza de tracción son: la altura y sección transversal del canal. Además de ellos, la eficiencia del sistema de ventilación natural está influenciada por el aislamiento térmico del pozo, las curvas, los obstáculos, el estrechamiento de los pasillos y el viento, y esto puede contribuir a aumentar el tiro o reducirlo.

Un sistema de este tipo tiene una disposición bastante simple y no requiere costos importantes ni durante la instalación ni durante el funcionamiento. No incluye mecanismos con accionamiento eléctrico, funciona de forma silenciosa. Pero la ventilación natural también tiene desventajas:

• la eficiencia del trabajo depende directamente de fenómenos atmosféricos, por lo que no se utiliza de forma óptima mayoría del año;
• el rendimiento no se puede ajustar, lo único que es necesario ajustar es el intercambio de aire, y luego solo hacia abajo;
• en la estación fría provoca importantes pérdidas de calor;
• no funciona en climas cálidos (no hay diferencia de temperatura) y el intercambio de aire solo es posible a través de rejillas de ventilación abiertas;
• Si el trabajo no es eficaz, pueden aparecer humedad y corrientes de aire en la habitación.

Estándares de desempeño y canales de ventilación natural.

La ubicación óptima para los canales es un nicho en la pared del edificio. A la hora de colocar, recuerde que la mejor tracción será con una superficie plana y lisa de los conductos de aire. Para dar servicio al sistema, es decir, limpiarlo, es necesario diseñar una trampilla incorporada con puerta. Para evitar que escombros y sedimentos diversos acaben en el interior de las minas, se instala un deflector encima de ellas.

Según los códigos de construcción, el rendimiento mínimo del sistema debe basarse en el siguiente cálculo: en aquellas habitaciones donde hay gente constantemente, el aire debe renovarse completamente cada hora. En cuanto a otras premisas, conviene eliminar las siguientes:

• desde la cocina: al menos 60 m³/hora cuando se utiliza una cocina eléctrica y al menos 90 m³/hora cuando se utiliza una cocina de gas;
• baños, retretes: al menos 25 m³/hora, si el baño es combinado, al menos 50 m³/hora.

Al diseñar un sistema de ventilación para cabañas, el modelo más óptimo es aquel que implica la colocación de un común tubo de escape por todas las habitaciones. Pero si esto no es posible, los conductos de ventilación se colocan a partir de:

Tabla 1. Tasa de intercambio de aire de ventilación.

• baño;
• cocinas;
• trastero - siempre que su puerta se abra en sala de estar. Si conduce al pasillo o a la cocina, solo se puede instalar un conducto de suministro;
• sala de calderas;
• de habitaciones que estén separadas de las habitaciones con ventilación por más de dos puertas;
• si la casa tiene varios pisos, entonces a partir del segundo, si hay puertas de entrada Desde las escaleras también se colocan canales desde el pasillo, y si no los hay, desde cada habitación.

Al calcular la cantidad de canales, es necesario tener en cuenta cómo está equipado el piso del primer piso. Si es de madera y está montado sobre vigas, se proporciona un pasaje separado para la ventilación del aire en los huecos debajo de dicho piso.

Además de determinar la cantidad de conductos de aire, el cálculo del sistema de ventilación incluye determinar sección transversal óptima canales.

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Parámetros del canal y cálculos de ventilación.

Al colocar conductos de aire, se pueden utilizar tanto bloques rectangulares como tuberías. En el primer caso talla minima El lado es de 10 cm. En el segundo. área más pequeña La sección transversal del conducto de aire es de 0,016 m², lo que corresponde a un diámetro de tubería de 150 mm. Por un canal con tales parámetros puede pasar un volumen de aire igual a 30 m³/hora, siempre que la altura de la tubería sea superior a 3 m (con un valor inferior ventilación natural no provisto).

Tabla 2. Rendimiento del canal de ventilación.

Si es necesario aumentar el rendimiento del conducto de aire, entonces el área de la sección transversal de la tubería se expande o aumenta la longitud del canal. La longitud, por regla general, está determinada por las condiciones locales: el número y la altura de los pisos, la presencia de un ático. Para que la fuerza de tracción en cada uno de los conductos de aire sea igual, la longitud de los canales en el suelo debe ser la misma.

Para determinar qué tamaño se deben colocar los conductos de ventilación, es necesario calcular la cantidad de aire que se debe eliminar. Se supone que el aire exterior ingresa a las instalaciones, luego se distribuye en habitaciones con conductos de escape y sale a través de ellos.

El cálculo se realiza piso por piso:

1. Se determina la cantidad más pequeña de aire que debe venir del exterior: Q p, m³/hora, el valor se calcula según la tabla de SP 54.13330.2011 "Edificios residenciales de varios apartamentos" (Tabla 1);
2. Según las normas, se determina la cantidad mínima de aire que se debe eliminar de la casa: Q in, m³/hora. Los parámetros se especifican en la sección “Estándares de desempeño y canales de ventilación natural”;
3. Se comparan los indicadores obtenidos. La productividad mínima - Q р, m³/hora - se considera la mayor de ellas;
4. Para cada piso se determina la altura del canal. Este parámetro se establece en función de las dimensiones de todo el edificio;
5. Según la tabla (Tabla 2), se encuentra el número de canales estándar y su rendimiento total no debe ser menor que el mínimo calculado;
6. El número resultante de canales se distribuye entre las habitaciones donde deben estar presentes conductos de aire.

A sistema de ventilación funcionó efectivamente en la casa, es necesario hacer cálculos durante su diseño. Esto no solo le permitirá utilizar el equipo con una potencia óptima, sino también ahorrar en el sistema, manteniendo íntegramente todos los parámetros requeridos. Se lleva a cabo según determinados parámetros, mientras que para sistemas naturales y forzados se utilizan fórmulas completamente diferentes. Se debe prestar especial atención al hecho de que no siempre se requiere un sistema obligatorio. Por ejemplo, para un apartamento de la ciudad, el intercambio de aire natural es suficiente, pero sujeto a ciertos requisitos y normas.

Cálculo del tamaño de los conductos

Para calcular la ventilación de una habitación, es necesario determinar cuál será la sección transversal de la tubería, el volumen de aire que pasa a través de los conductos de aire y la velocidad del flujo. Estos cálculos son importantes, ya que el más mínimo error provoca un mal intercambio de aire, ruido en todo el sistema de aire acondicionado o grandes sobrecostos. recursos financieros durante la instalación, electricidad para el funcionamiento de los equipos que proporcionan ventilación.

Para calcular la ventilación de una habitación y conocer el área del conducto de aire, debe utilizar la siguiente fórmula:

Sc = L * 2,778 / V, donde:

• Sc es el área estimada del canal;
• L es el valor del flujo de aire que pasa por el canal;
• V es el valor de la velocidad del aire que pasa por el conducto de aire;
• 2,778 es un coeficiente especial necesario para coordinar las dimensiones: horas y segundos, metros y centímetros, que se utilizan al incluir datos en la fórmula.

Para saber cuál será el área real de la tubería del conducto, debe utilizar una fórmula basada en el tipo de conducto. Para una tubería redonda, se utiliza la fórmula: S = π * D² / 400, donde:

• S es el número del área de la sección transversal real;
• D es el número del diámetro del canal;
• π es una constante igual a 3,14.

Para tuberías rectangulares necesitarás la fórmula S = A * B / 100, donde:

• S es el valor del área de la sección transversal real:
• A, B son las longitudes de los lados del rectángulo.

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Área y flujo coincidentes

El diámetro del tubo es de 100 mm, corresponde a un conducto de aire rectangular de 80*90 mm, 63*125 mm, 63*140 mm. Las áreas de canales rectangulares serán 72, 79, 88 cm². respectivamente. La velocidad del flujo de aire puede ser diferente, generalmente se utilizan los siguientes valores: 2, 3, 4, 5, 6 m/s. En este caso, el caudal de aire en el conducto rectangular será:

• en movimiento a 2 m/s - 52-63 m³/h;
• en movimiento a 3 m/s - 78-95 m³/h;
• en movimiento a 4 m/s - 104-127 m³/h;
• a una velocidad de 5 m/s - 130-159 m³/h;
• a una velocidad de 6 m/s - 156-190 m³/h.

Si el cálculo de la ventilación se realiza para canal redondo con un diámetro de 160 mm, entonces corresponderá conductos de aire rectangulares por 100*200 mm, 90*250 mm con áreas de sección transversal de 200 cm² y 225 cm², respectivamente. Para que la habitación esté bien ventilada, se debe observar el siguiente caudal a determinadas velocidades masas de aire:

• a una velocidad de 2 m/s - 162-184 m³/h;
• a una velocidad de 3 m/s - 243-276 m³/h;
• en movimiento a 4 m/s - 324-369 m³/h;
• en movimiento a 5 m/s - 405-461 m³/h;
• en movimiento a 6 m/s - 486-553 m³/h.

Con estos datos, la cuestión de cómo se puede resolver es muy sencilla: sólo hay que decidir si es necesario utilizar un calentador.

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Cálculos para el calentador de aire.

Un calefactor es un equipo diseñado para acondicionar una habitación con masas de aire calentadas. Este dispositivo se utiliza para crear un ambiente más confortable durante la estación fría. Los calentadores de aire se utilizan en un sistema de aire acondicionado forzado. Incluso en la etapa de diseño, es importante calcular la potencia del equipo. Esto se hace en función del rendimiento del sistema, la diferencia entre temperatura exterior y temperatura ambiente. Los dos últimos valores se determinan según SNiP. Hay que tener en cuenta que la habitación debe recibir aire cuya temperatura no sea inferior a +18 °C.

La diferencia entre externo y condiciones internas determinado teniendo en cuenta zona climática. En promedio, cuando se enciende, el calentador proporciona un calentamiento del aire de hasta 40 °C para compensar la diferencia entre el flujo cálido interno y el flujo frío externo.

I = P/U, donde:

• I es el número de corriente máxima consumida por el equipo;
• P es la potencia del dispositivo requerida para el local;
• U es el voltaje para alimentar el calentador.

Si la carga es menor de la requerida, entonces debe elegir un dispositivo que no sea tan potente. La temperatura a la que el calentador de aire puede calentar el aire se calcula mediante la siguiente fórmula:

ΔT = 2,98 * P / L, donde:

• ΔT es el número de diferencias de temperatura del aire observadas en la entrada y salida del sistema de aire acondicionado;
• P: potencia del dispositivo;
• L es el valor de la productividad del equipo.

En una zona residencial (para apartamentos y casas privadas), el calentador puede tener una potencia de 1 a 5 kW, pero para oficinas el valor se considera mayor: es de 5 a 50 kW. En algunos casos, no se utilizan calentadores eléctricos; el equipo está conectado a un calentador de agua, lo que ahorra energía.

• Rendimiento del sistema que sirve hasta 4 habitaciones.
• Dimensiones de conductos de aire y rejillas de distribución de aire.
• Resistencia de la red aérea.
• Potencia del calentador y costos de energía estimados (cuando se usa un calentador eléctrico).

Si necesitas elegir un modelo con humidificación, refrigeración o recuperación, utiliza la calculadora del sitio web de Breezart.

Un ejemplo de cálculo de ventilación usando una calculadora.

En este ejemplo mostraremos cómo calcular la ventilación de suministro para 3 habitación apartamento, en el que vive una familia de tres (dos adultos y un niño). A veces los familiares vienen a visitarlos durante el día, por lo que la sala de estar puede largo tiempo estancia de hasta 5 personas. La altura del techo del apartamento es de 2,8 metros. Parámetros de la habitación:

Los valores de consumo para el dormitorio y la guardería los fijaremos de acuerdo con las recomendaciones de SNiP: 60 m³/h por persona. Para el salón nos limitaremos a 30 m³/h, ya que un gran número de Rara vez hay gente en esta sala. Según SNiP, dicho flujo de aire está permitido en habitaciones con ventilación natural (puede abrir una ventana para ventilar). Si fijamos el caudal de aire de la sala de estar en 60 m³/h por persona, entonces la productividad requerida para esta sala sería de 300 m³/h. El coste de la electricidad para calentar esta cantidad de aire sería muy alto, por lo que hicimos un compromiso entre comodidad y eficiencia. Para calcular el intercambio de aire por multiplicidad para todas las habitaciones, seleccionaremos un cómodo intercambio de aire doble.

El conducto de aire principal será rectangular, rígido y los ramales serán flexibles y con aislamiento acústico (esta combinación de tipos de conductos no es la más común, pero la elegimos con fines demostrativos). Para una purificación adicional del aire de impulsión se instalará un filtro de polvo fino de clase EU5 (calcularemos la resistencia de la red con filtros sucios). Dejaremos las velocidades del aire en los conductos de aire y el nivel de ruido permitido en las rejillas iguales a los valores recomendados, que vienen configurados por defecto.

Comenzamos el cálculo elaborando un esquema de la red de distribución de aire. Este diagrama nos permitirá determinar la longitud de los conductos de aire y el número de vueltas que pueden haber tanto en el plano horizontal como en el vertical (necesitamos contar todas las vueltas en ángulo recto). Entonces, nuestro esquema:

La resistencia de la red de distribución de aire es igual a la resistencia del tramo más largo. Esta sección se puede dividir en dos partes: el conducto de aire principal y el ramal más largo. Si tienes dos ramas de aproximadamente la misma longitud, entonces debes determinar cuál tiene más resistencia. Para ello podemos suponer que la resistencia de una vuelta es igual a la resistencia de 2,5 metros del conducto de aire, entonces la mayor resistencia será la rama cuyo valor (2,5 * número de vueltas + longitud del conducto de aire) es máximo. Es necesario seleccionar dos partes de la ruta para poder especificar diferente tipo Conductos de aire y diferentes velocidades de aire para el tramo principal y ramales.

En nuestro sistema, se instalan válvulas de mariposa de equilibrio en todos los ramales, lo que permite ajustar el flujo de aire en cada habitación de acuerdo con el proyecto. Ya se ha tenido en cuenta su resistencia (en estado abierto), ya que es un elemento estándar del sistema de ventilación.

La longitud del conducto de aire principal (desde la rejilla de entrada de aire hasta el ramal hasta la habitación No. 1) es de 15 metros; en esta sección hay 4 vueltas en ángulo recto; La longitud de la unidad de suministro de aire y filtro de aire se puede ignorar (su resistencia se tendrá en cuenta por separado), y la resistencia del silenciador se puede tomar igual a la resistencia del conducto de aire de la misma longitud, es decir, simplemente considérelo parte del conducto de aire principal. El ramal más largo mide 7 metros de largo y tiene 3 vueltas en ángulo recto (una en el ramal, otra en el conducto y otra en el adaptador). Así, hemos especificado todos los datos iniciales necesarios y ahora podemos comenzar los cálculos (captura de pantalla). Los resultados del cálculo se resumen en tablas:

Cálculo de la red de conductos de aire.

• Para cada habitación (subsección 1.2), se calcula el rendimiento, se determina la sección transversal del conducto de aire y se selecciona un conducto de aire adecuado de diámetro estándar. Utilizando el catálogo de Arktos se determinan las dimensiones de las rejillas de distribución con un nivel de ruido determinado (se utilizan datos de las series AMN, ADN, AMP, ADR). Puede utilizar otras rejillas con las mismas dimensiones; en este caso, puede haber un ligero cambio en el nivel de ruido y la resistencia de la red. En nuestro caso, las rejillas de todas las habitaciones resultaron ser iguales, ya que con un nivel de ruido de 25 dB(A) el flujo de aire permitido a través de ellas es de 180 m³/h (no hay rejillas más pequeñas en esta serie).
• La suma de los caudales de aire de las tres habitaciones nos da el rendimiento general del sistema (subsección 1.3). Cuando se utiliza un sistema VAV, el rendimiento del sistema será un tercio menor debido al ajuste separado del flujo de aire en cada habitación. A continuación, se calcula la sección transversal del conducto de aire principal (en la columna de la derecha, para un sistema VAV) y se seleccionan los conductos de aire del tamaño adecuado. sección rectangular(normalmente se ofrecen varias opciones con diferentes relaciones de aspecto). Al final de la sección, se calcula la resistencia de la red de aire, que resulta ser bastante grande; esto se debe al uso de un filtro fino en el sistema de ventilación, que tiene una alta resistencia.
• Hemos recibido todos los datos necesarios para completar la red de distribución de aire, a excepción del tamaño del conducto de aire principal entre los ramales 1 y 3 (este parámetro no se calcula en la calculadora, ya que se desconoce de antemano la configuración de la red). Sin embargo, el área de la sección transversal de esta sección se puede calcular fácilmente de forma manual: del área de la sección transversal del conducto de aire principal, es necesario restar el área de la sección transversal de la rama No. 3. Habiendo obtenido el área de la sección transversal del conducto de aire, se puede determinar su tamaño.

Cálculo de la potencia del calentador y selección de la unidad de tratamiento de aire.

El modelo recomendado Breezart 550 Lux tiene parámetros configurables por software (rendimiento y potencia del calentador), por lo que el rendimiento que se debe seleccionar al configurar la unidad de control se indica entre paréntesis. Cabe señalar que la potencia máxima posible del calentador de esta unidad es un 11% menor que el valor calculado. La falta de potencia sólo se notará cuando la temperatura exterior sea inferior a -22°C, y esto no sucede con frecuencia. En tales casos, la unidad de tratamiento de aire cambiará automáticamente a una velocidad más baja para mantener la temperatura de salida establecida (función "Confort").

Los resultados del cálculo, además del rendimiento requerido del sistema de ventilación, indican el rendimiento máximo de la unidad de control a una resistencia de red determinada. Si este rendimiento resulta ser significativamente mayor que el valor requerido, puede utilizar la capacidad de limitar mediante programación el rendimiento máximo, que está disponible para todas las unidades de ventilación Breezart. Para un sistema VAV, la capacidad máxima se proporciona solo como referencia, ya que el rendimiento se ajusta automáticamente mientras el sistema está en funcionamiento.

Cálculo de costos operativos

Esta sección calcula el costo de la electricidad gastada en calentar el aire en periodo frio del año. Los costos de un sistema VAV dependen de su configuración y modo de funcionamiento, por lo que se supone que son iguales al valor promedio: 60% de los costos de un sistema de ventilación convencional. En nuestro caso, puedes ahorrar dinero reduciendo el consumo de aire en el salón por la noche y en el dormitorio durante el día.

¿Sueñas con tener un microclima saludable en tu casa y que ni una sola habitación huela a humedad? Para que la casa sea verdaderamente cómoda, es necesario realizar cálculos de ventilación adecuados ya en la etapa de diseño.

Si te pierdes esto durante la construcción de una casa. punto importante, en el futuro tendremos que decidir linea completa problemas que van desde la eliminación del moho del baño hasta nuevas renovaciones e instalaciones de conductos. De acuerdo, no es muy agradable ver caldos de cultivo de moho negro en la cocina, en el alféizar de la ventana o en los rincones de la habitación de los niños, y volver a sumergirse en trabajo de renovación.

El artículo que presentamos contiene recopilados materiales útiles para el cálculo de sistemas de ventilación, tablas de referencia. Fórmulas, ilustraciones visuales y ejemplo real para interior para varios propósitos Y cierta area, demostrado en el vídeo.

En cálculos correctos y una instalación adecuada, la ventilación de la casa se realiza de forma adecuada. Esto significa que el aire en las zonas residenciales será fresco, con humedad normal y sin olores desagradables.

Si se observa la imagen opuesta, por ejemplo, congestión constante en el baño u otros fenómenos negativos, entonces es necesario verificar el estado del sistema de ventilación.

Galería de imágenes

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Vídeo n.° 1. Información útil sobre los principios de funcionamiento del sistema de ventilación:

Vídeo #2. Junto con el aire de escape, también sale calor de la casa. Aquí se demuestran claramente los cálculos de las pérdidas de calor asociadas con el funcionamiento del sistema de ventilación:

El cálculo correcto de la ventilación es la base de su funcionamiento exitoso y la clave para un microclima favorable en una casa o departamento. El conocimiento de los parámetros básicos en los que se basan dichos cálculos permitirá no solo diseñar correctamente el sistema de ventilación durante la construcción, sino también ajustar su condición si cambian las circunstancias.