Post ten stanowi kontynuację poprzedniego – część 1 możecie znaleźć tu.

Przypomnę, że zajmujemy się obliczeniami hydraulicznymi instalacji wentylacji mechanicznej oraz że ostatnio dobraliśmy nawiewniki i wyznaczyliśmy średnice przewodów wentylacyjnych.

Etap 3 – dobór filtra

Zadaniem filtra jest zatrzymanie zanieczyszczeń. W naszym przypadku mamy pomieszczenie, które nie wymaga szczególnej czystości powietrza, więc zastosujemy filtr wstępny klasy EU3 o średnicy DN250. Na zdjęciu poniżej możecie zobaczyć, jak wygląda kaseta z wkładem filtracyjnym.

Etap 4 – obliczenia strat ciśnienia

O ile wyznaczenie średnic przewodów wentylacyjnych jest bardzo proste i szybkie, to obliczenie strat w instalacji jest już pracochłonne. Obliczony spadek ciśnienia będzie nam potrzebny do doboru wentylatora. Będziemy brać pod uwagę zarówno opory liniowe, jak i miejscowe.  W tym celu całą instalację podzielimy sobie na fragmenty i ponumerujemy. Wykonujemy obliczenia dla linii nawiewnej, więc odcinki oznaczyłam literką N oraz numerkiem, czyli N1, N2… N13. W naszej instalacji wyróżniliśmy 13 odcinków.  Zobaczcie poniżej, jak to wygląda.

Następnie zajmujemy się za wyznaczeniem strat liniowych (na prostych odcinkach rur Spiro) oraz miejscowych (np. na nawiewniku,  kolanku, trójniku, filtrze itp.) na każdym fragmencie instalacji. Opory przepływu powietrza liczymy na linii od wentylatora do najbardziej niekorzystnego punktu. Tym miejscem jest u nas zawór nawiewny położony najdalej na lewo.  Aby określić straty ciśnienia w instalacji, tworzymy taką oto tabelę:

Zwróćcie uwagę, jakie wielkości wypisałam w  kolumnach. Na razie tabelka jest pusta. Kolejne wiersze będziemy uzupełniać po kolei wartościami odpowiednimi dla każdego fragmentu instalacji. Znamy już przepływy powietrza na każdym odcinku, ich średnice oraz prędkości powietrza (wartości z tabelki do obliczeń średnic rur z części 1). Długości odcinków mierzymy z rysunku.  Zatem wszystkie te wartości wpisujemy do tabeli.

Brakuje nam jeszcze  jednostkowych strat ciśnienia oraz współczynników strat miejscowych. Wartości te odczytamy z wykresów i tabel, które zamieściłam poniżej.

Prześledźmy kolejno każdy odcinek naszej przykładowej instalacji.

N1 Nawiewnik:

Stratę miejscową na zaworze nawiewnym o średnicy DN 160  odczytujemy dla wydatku 200m³/h z wykresu umieszczonego przez producenta w katalogu. Zwróćcie uwagę, że wartość straty podana jest już w Pa, więc od razu będziemy mogli wpisać ją do kolumny “Z” (straty miejscowe).

N2 Flex:

Wartość jednostkowych strat liniowych odczytujemy z wykresu dostarczonego przez producenta dla średnicy DN160 i przepływu 200m³/h oraz wpisujemy do kolumny “R” (jednostkowa strata liniowa).

N3 Zmiana kierunku przepływu flex:

Wartość straty miejscowej odczytujemy z wykresu dla średnicy DN160 i przepływu 200m³/h, wpisujemy do kolumny “Z”.

N4, N7, N10 i N12 Rury Spiro:

Wartość jednostkowej straty liniowej odczytujemy z wykresu dla odpowiedniej średnicy oraz przepływu powietrza i wpisujemy do kolumny “R”. Poniżej możesz zobaczyć przykładowy nomogram do określania jednostkowych strat liniowych w przewodach wentylacyjnych.

N5, N8 Dyfuzor:

Wartość współczynnika miejscowej straty ciśnienia odczytujemy z tabeli i wpisujemy do kolumny “ζ”.

N6 Trójnik:

Wartość współczynnika miejscowej straty ciśnienia odczytujemy z tabeli i wpisujemy w kolumnie “ζ”.

N9 Trójnik:

Wartość współczynnika miejscowej straty ciśnienia odczytujemy z tabeli i wpisujemy do kolumny “ζ”.

N11 Kolano 90o:

Wartość współczynnika miejscowej straty ciśnienia odczytujemy z tabeli i wpisujemy do kolumny “ζ”.

N13 Filtr powietrza:

Spadek ciśnienia na filtrze odczytujemy z wykresu dostarczonego przez producenta i wpisujemy do kolumny “Z”.

Wszystkie odczytane z tabel i wykresów wartości wpisaliśmy do naszej tabeli z obliczeniami. Znając jednostkowe straty liniowe oraz współczynniki strat miejscowych, możemy wyliczyć wyliczyć spadek ciśnienia na każdym odcinku.

Stratę liniową otrzymujemy przez przemnożenie jednostkowej straty liniowej przez długość odcinka, a stratę miejscową liczymy według wzoru wypisanego w kolumnie w tabeli (ρ – gęstość powietrza 1,2kg/m³).

Teraz sumujemy straty na wszystkich fragmentach i otrzymujemy wartość strat ciśnienia w całej instalacji – ostatni wiersz naszej tabeli. Z naszych obliczeń wynika, że łączne straty ciśnienia w instalacji wynoszą niecałe 58Pa.

W ten sposób mamy już wykonaną największą i najtrudniejszą część  obliczeń. W kolejnym, ostatnim z tej serii poście pokażę Wam, jak należy dobrać wentylator nawiewny dla rozpatrywanej instalacji nawiewnej.

Zauważyłam, że ostatnio dość często pojawiają się u mnie zapytania odnośnie przykładowych obliczeń wentylacji mechanicznej. Pomyślałam więc, że powinnam opisać Wam po kolei tok obliczeń. Przedstawię go Wam w 3 kolejnych postach.

Zatem prześledźmy razem prosty przykład. Dziś dobierzemy nawiewniki oraz określimy średnice przewodów wentylacyjnych, a w następnych artykułach dokończymy obliczenia hydrauliczne instalacji.

Do naszego pomieszczenia mamy dostarczyć za pomocą wentylatora dachowego 600m?/h świeżego powietrza. Powietrze zostanie rozprowadzone za pomocą 3 nawiewników. Dodatkowo za wentylatorem umieścimy filtr powietrza, aby zanieczyszczenia z zewnątrz nie dostawały się do środka. Zilustrujmy sobie to na schematycznym rysunku:

Na schemacie  zaznaczyłam ilości przepływającego powietrza.

Etap 1 – dobór nawiewników

Powietrze chcemy rozprowadzić za pomocą 3 nawiewników o przepływie 200 m?/h każdy. Z katalogu elementów wentylacyjnych wybieramy odpowiedni rodzaj nawiewnika (np. zwykły zawór nawiewny, dysza, nawiewnik do montażu na kanale itp.). W naszym pomieszczeniu chcielibyśmy zamontować anemostaty nawiewne w suficie podwieszanym, więc zastosujemy 3 zawory przedstawione na zdjęciu poniżej:

Na wykresie w katalogu sprawdzamy, jaka jest wymagana średnica nawiewnika, aby uzyskać żądany przepływ powietrza (200m?/h) oraz aby spadek ciśnienia na zaworze nie był zbyt duży.

Odczytałam, że potrzebujemy 3 zawory o średnicy 160mm.

Etap 2 – dobór średnic

Teraz możemy zająć się wyznaczeniem średnic rur. Instalację dzielimy na fragmenty, w których przepływ powietrza jest taki sam, a zatem średnica jest taka sama. U nas będą to 3 odcinki. Korzystając z metody, którą opisałam tutaj, liczymy wielkość średnic. Wyniki obliczeń przedstawiłam w tabeli:

W ten sposób, mając wyliczone średnice przewodów, możemy narysować instalację wentylacyjną:

Podejścia do nawiewników zostaną wykonane z przewodów elastycznych typu flex, a pozostała część instalacji z rur Spiro oraz kształtek z blachy stalowej ocynkowanej.

Myślę, że do tej pory wszystko powinno być Was jasne. W następnym poście przeprowadzimy dalszy ciąg obliczeń. Dobierzemy filtr powietrza i wyznaczymy wartość strat ciśnienia potrzebną do doboru wentylatora.

Ilość przepływajacego powietrza zależy od przeznaczenia pomieszczenia i jest określona w normach (PN-83/B-03430/Az3:2000) oraz w warunkach technicznych*, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Znając tą wartość możemy obliczyć, jaka powinna być odpowiednia średnica przewodu wentylacyjnego. Dziś prześledzimy sobie takie obliczenia. Przeanalizujmy wyprowadzenie wzoru na średnicę rury Spiro krok po kroku.

Krok 1

Wiesz, że strumień objętości przepływającego powietrza to:
,
gdzie:

• V - strumień objętości przepływającego powietrza, m/s. Aby przeliczyć na , wystarczy, że podzielisz przez 3600.
• w - prędkość przepływu powietrza, m/s. Zalecana prędkość przepływu powietrza przez przewód główny i rozprowadzający powinna wynosić poniżej 4m/s, aby instalacja nie była zbyt głośna.
• A - pole powierzchni przekroju poprzecznego kanału, .

Krok 2

Dla przewodów okrągłych pole powierzchni przekroju poprzecznego rury to:
,
gdzie:

• D - średnica przewodu, m.

Krok 3

Zatem, podstawiając do pierwszego wzoru i przekształcając go, otrzymujemy poszukiwaną średnicę przewodu:

, m.

Po obliczeniu potrzebnej średnicy możesz dobrać odpowiednią rurę Spiro z dostępnych na rynku (rozmiary w mm): 
80, 100, 125, 150, 160, 200, 250, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1500, 1600

Dla instalacji wentylacyjnej w domku jednorodzinnym najczęściej używa się rur Spiro w rozmiarach: 100, 160, 200, 250 i 315.

_