Berechnung von Luftkanälen nach Geschwindigkeit und Durchfluss + Methoden zur Messung des Luftstroms in Innenräumen

Ein ausgewogener Luftaustausch ist die Grundlage für das Wohlbefinden und die Arbeitsfähigkeit des Menschen.Nicht wahr? Um jedoch in Wohn- und Industrieräumen komfortable Bedingungen zu schaffen, ist es wichtig, die Luftkanäle hinsichtlich Geschwindigkeit und Durchflussmenge richtig zu berechnen und eine effektive Art der Luftströmung sicherzustellen.

Als nächstes erklären wir Ihnen, was zur Berechnung von Luftkanälen benötigt wird und welche Methoden und Instrumente zur Messung der Luftströmungsgeschwindigkeit verwendet werden.

Was ist ein Kanal?

Luftkanal – das Hauptelement des Systems Luftverteilung. Dabei handelt es sich um eine Ansammlung von Metall- oder Kunststoffrohren, die den Luftausgleich gewährleisten sollen. Das Funktionsprinzip des Luftkanals besteht in der Zu- und Abluft über spezielle Ventilatoren.

Grundlegende Eigenschaften des Luftkanals:

• Form (rund oder rechteckig);
• Querschnittsfläche;
• Steifigkeit (flexibel, halbflexibel und hart).

Die Leistung des Lüftungssystems und seine Funktionalität insgesamt hängen von diesen Eigenschaften ab.

Wählen Sie einen Luftkanal mit rechteckigem Querschnitt, wenn es Ihnen wichtig ist, ihn unsichtbar zu machen. Diese Art von Kanal lässt sich leicht auf der Oberseite von Schränken verstecken

Die richtige Auswahl der Luftkanalparameter unter Berücksichtigung aller Merkmale des Raumes gewährleistet seinen langfristigen und effizienten Betrieb.

Berechnungsalgorithmus

Bei der Planung, Anpassung oder Änderung eines bestehenden Lüftungssystems müssen Luftkanalberechnungen durchgeführt werden. Dies ist notwendig, um seine Parameter unter Berücksichtigung der optimalen Leistungs- und Geräuscheigenschaften unter aktuellen Bedingungen korrekt zu bestimmen.

Bei der Durchführung von Berechnungen sind die Ergebnisse der Messung des Durchflusses und der Geschwindigkeit der Luftbewegung im Luftkanal von großer Bedeutung.

Luftstrom - das Volumen der Luftmasse, die pro Zeiteinheit in das Lüftungssystem gelangt. In der Regel wird dieser Indikator in m³/h gemessen.

Reisegeschwindigkeit – ein Wert, der angibt, wie schnell sich die Luft im Lüftungssystem bewegt. Dieser Indikator wird in m/s gemessen.

Wenn diese beiden Indikatoren bekannt sind, können die Fläche von kreisförmigen und rechteckigen Abschnitten sowie der Druck berechnet werden, der zur Überwindung des lokalen Widerstands oder der Reibung erforderlich ist.

Beim Erstellen eines Diagramms müssen Sie einen Blickwinkel von der Fassade des Gebäudes auswählen, der sich am unteren Rand des Plans befindet. Kanäle werden als durchgezogene dicke Linien dargestellt

Der am häufigsten verwendete Berechnungsalgorithmus ist:

1. Erstellen eines axonometrischen Diagramms, das alle Elemente auflistet.
2. Basierend auf diesem Schema wird die Länge jedes Kanals berechnet.
3. Der Luftstrom wird gemessen.
4. Die Durchflussrate und der Druck in jedem Abschnitt des Systems werden bestimmt.
5. Reibungsverluste werden berechnet.
6. Anhand des erforderlichen Koeffizienten wird der Druckverlust bei Überwindung des örtlichen Widerstands berechnet.

Bei der Durchführung von Berechnungen für jeden Abschnitt des Netzwerks Luftverteilung es werden unterschiedliche Ergebnisse erzielt. Alle Daten müssen über Membranen mit dem Zweig des größten Widerstands abgeglichen werden.

Berechnung von Querschnittsfläche und Durchmesser

Die korrekte Berechnung der Fläche runder und rechteckiger Abschnitte ist sehr wichtig. Eine ungeeignete Querschnittsgröße sorgt nicht für den gewünschten Luftausgleich.

Ein zu großer Kanal nimmt viel Platz ein und verringert die Nutzfläche des Raumes. Bei einer zu kleinen Kanalgröße kommt es mit zunehmendem Fließdruck zu Zugerscheinungen.

Um die erforderliche Querschnittsfläche zu berechnen (S), müssen Sie die Werte von Luftstrom und Geschwindigkeit kennen.

Für die Berechnungen wird folgende Formel verwendet:

S = L/3600*V,

dabei L – Luftdurchsatz (m³/h) und V – seine Geschwindigkeit (m/s);

Mit der folgenden Formel können Sie den Durchmesser des Kanals berechnen (D):

D = 1000*√(4*S/π), Wo

S – Querschnittsfläche (m²);

π – 3,14.

Wenn Sie planen, rechteckige statt runde Luftkanäle zu verbauen, ermitteln Sie statt des Durchmessers die benötigte Länge/Breite des Luftkanals.

Alle erhaltenen Werte werden mit GOST-Standards verglichen und Produkte ausgewählt, deren Durchmesser oder Querschnittsfläche am nächsten kommt

Bei der Auswahl eines solchen Luftkanals wird der ungefähre Querschnitt berücksichtigt. Das verwendete Prinzip a*b ≈ S, Wo A - Länge, B – Breite und S - Querschnittsfläche.

Gemäß den Vorschriften ist Verhältnis Breite und Länge sollten nicht größer als 1:3 sein. Sie sollten auch die vom Hersteller bereitgestellte Standardgrößentabelle verwenden.

Die gängigsten Größen rechteckiger Kanäle sind: Mindestabmessungen – 0,1 m x 0,15 m, Höchstmaße – 2 m x 2 m. Der Vorteil runder Luftkanäle besteht darin, dass sie einen geringeren Widerstand haben und dementsprechend weniger Lärm im Betrieb verursachen.

Berechnung des Druckverlusts aufgrund des Widerstands

Wenn sich die Luft entlang der Linie bewegt, entsteht Widerstand.Um diesen zu überwinden, erzeugt der Ventilator des Lüftungsgeräts einen Druck, der in Pascal (Pa) gemessen wird.

Der Druckverlust kann durch eine Vergrößerung des Luftkanalquerschnitts verringert werden. In diesem Fall kann eine annähernd gleiche Durchflussrate im Netzwerk gewährleistet werden

Um ein passendes auszuwählenRitochny-Installation Bei einem Ventilator mit der erforderlichen Leistung muss der Druckverlust berechnet werden, um den lokalen Widerstand zu überwinden.

Es gilt diese Formel:

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

R – spezifischer Druckverlust aufgrund von Reibung in einem bestimmten Abschnitt des Luftkanals;

L – Länge des Abschnitts (m);

Еi – lokaler Gesamtverlustkoeffizient;

V – Luftgeschwindigkeit (m/s);

Y – Luftdichte (kg/m3).

Werte R durch Normen bestimmt. Dieser Indikator kann auch berechnet werden.

Bei einem kreisförmigen Kanalquerschnitt kommt es zu einem Druckverlust durch Reibung (R) werden wie folgt berechnet:

R = (X*D/B) * (V*V*Y)/2G, Wo

X – Koeffizient Reibungswiderstand;

L — Länge (m);

D – Durchmesser (m);

V ist die Luftgeschwindigkeit (m/s) und Y ist ihre Dichte (kg/m³);

G - 9,8 m/s².

Wenn der Querschnitt nicht rund, sondern rechteckig ist, ist es notwendig, ihn durch einen alternativen Durchmesser gleich zu ersetzen D = 2AB/(A + B), wobei A und B Seiten sind.

Berechnungssoftware

Alle Berechnungen können manuell durchgeführt werden, bequemer und schneller ist jedoch die Verwendung spezieller Programme.

Mit solchen Programmen können Sie nicht nur die notwendigen Berechnungen genau durchführen, sondern auch Zeichnungen erstellen.

Bei Bedarf können Sie zur Berechnung spezielle Software nutzen. Dadurch werden mögliche Fehler ausgeschlossen, die im Betrieb eine fatale Rolle spielen könnten. Primärwerte werden in das Programm eingegeben und innerhalb weniger Sekunden erhalten Sie genaue Berechnungsergebnisse

Entlüften—Berechnet – eine funktionale Anwendung zur Berechnung von Luftkanälen. Für die Berechnungen werden Luftstrom- und Geschwindigkeitswerte sowie die Temperatur verwendet.

MagiCAD – führt alle Arten von Berechnungen für Versorgungsnetze durch, Bilder werden im 2D- und 3D-Format präsentiert.

GIDRV – ein Programm zur Berechnung aller Parameter von Luftkanälen. Es ist möglich, eine beliebige Kombination von Parametern auszuwählen, um die beste Leistung zu erzielen.

Ducter 2.5 – ein Dienstprogramm, das die Durchmesser von Luftkanalabschnitten genau berechnet. Ideal für die Auswahl ihrer Typen.

Die in diesen Programmen erstellten Zeichnungen ermöglichen es Ihnen, die Anordnung aller Systemkomponenten genauer zu erkennen und deren effizientesten Betrieb sicherzustellen.

Messung von Geschwindigkeit und Luftstrom

Bei der Durchführung von Messungen ist es wichtig, die richtigen Instrumente und Techniken auszuwählen und die Verfahren zur Durchführung von Messungen zu befolgen.

Für Messungen verwendete Instrumente

Die am häufigsten verwendeten Instrumentierungsarten sind:

• Ultraschall-3D-Anemometer – führt Messungen basierend auf Änderungen der Schallfrequenz zwischen bestimmten Punkten durch;
• Staurohr – erfasst die Differenz zwischen statischem und Gesamtdruck;
• Hitzdraht-Anemometer – bestimmt die Durchflussrate basierend auf der Geschwindigkeit, mit der die Sensortemperatur abnimmt.
• geflügelt Anemometer – führt Messungen basierend auf Änderungen der Drehzahl des Laufrads durch.
• Bolometer – ermittelt den Luftdurchsatz aufgrund der Konzentration des Durchflusses an der Messstelle, der Querschnitt ist voreingestellt.

Viele der Geräte auf dieser Liste sind recht teuer und selten.Sie können sie mieten und selbst Messungen vornehmen, aber es ist besser, einen erfahrenen Installationstechniker zu rufen, der alle Feinheiten der Durchführung von Messarbeiten kennt.

In Verbindung mit Sensoren wird ein Staurohr verwendet. Dies ist ein einfach zu bedienendes Gerät. Der Schlauch wird mit seinem offenen Ende zum Luftstrom herausgeführt und sein anderes Ende ist mit dem Manometer verbunden

Die Geschwindigkeitsmessung ist nicht nur zur Durchführung von Berechnungen, sondern auch zur Überwachung der hygienischen Parameter der Raumluft erforderlich. Im Laufe der Zeit ist das unvermeidlich Verschmutzung von Lüftungskanälen und Luftkanäle.

In solchen Fällen kann es zu einem Druckverlust an den Anschlüssen kommen und die Geräteleistung sinkt. Darüber hinaus sind Messungen für die routinemäßige Wartung, Reinigung und Reparatur der Lüftungsanlage erforderlich.

Bei der Messung müssen Sie einige Regeln beachten. Erstens wird die Luftgeschwindigkeit durch Bauvorschriften und -normen reguliert. Es ist notwendig, sich auf diese Werte zu konzentrieren.

Bei Vorliegen besonderer technischer Gegebenheiten sind geringfügige Abweichungen von diesen Parametern zulässig. Zum Beispiel bei der Installation von Geräten, der Durchführung von Reparaturarbeiten usw.

Zweitens müssen bei der Durchführung von Messungen auch die Standards der damit verbundenen Faktoren – Lärm- und Vibrationspegel – berücksichtigt werden, die in den Regulierungsdokumenten festgelegt sind.

Das Überschreiten dieser Standards weist auf Mängel im Lüftungssystem hin. Die Luftgeschwindigkeit sollte keinen Einfluss auf diese Indikatoren haben.

Methoden zur Durchführung von Luftstrommessungen

Auf der Bühne Inbetriebnahme Es ist zwingend erforderlich, den Luftvolumenstrom in der Lüftungs- und Klimaanlage zu messen.Dadurch wird die Möglichkeit einer qualitativ hochwertigen Konfiguration des Systems und seines unterbrechungsfreien Betriebs gewährleistet.

Solche Messungen werden direkt im Luftkanal oder am Einlassgitter durchgeführt. Es gibt mehrere einfache Techniken.

Messungen an Deckendiffusoren

Am häufigsten wird diese Technik für Messungen verwendet Bolometer. Muss geschlossen werden Diffusor, und die Spitze Verlegenheit an der Decke befestigen. Es ist notwendig, das Gesamtvolumen der aus dem Raum abgesaugten Luft zu messen, und der Versorgungsfluss.

Das Bolometer ist sehr genau, da der darin eingebaute Strömungsgleichrichter die Fehlerwahrscheinlichkeit verringert. Obwohl das Gerät sperrig aussieht, ist es recht leicht – sein Gewicht beträgt nicht mehr als 3 kg

Einige Quellen empfehlen, für Messungen eine Sonde zu verwenden und diese in den Spalt dazwischen einzuführen Lamellen Diffusor, um ein durchschnittliches Ergebnis zu erzielen.

Dieser Ansatz ist aus zwei Gründen unwirksam:

1. Die Strömungsturbulenz ist sehr hoch, so dass die tatsächliche Strömung nicht erkennbar ist.
2. Es ist nicht möglich, die Sonde direkt auf die Strömung auszurichten. Die Messergebnisse werden in jedem Fall verfälscht.

Sie sollten daher Ihre Zeit nicht mit unnötigen Manipulationen an der Sonde verschwenden. Es gibt viel einfachere und genauere Messmethoden.

Es gibt eine andere Möglichkeit, Messungen mit dieser Technik durchzuführen. Es sorgt für einen geraden Abschnitt und einen gleichmäßigen Durchfluss. Die Messungen erfolgen durch vorgebohrte Löcher.

Diese Methode ist sehr genau, es gibt jedoch nicht immer Bedingungen für ihre Implementierung. Nicht überall gibt es gerade Abschnitte, manchmal ist es unmöglich, zwei Löcher für Messungen vorzubereiten.Um diese Methode umzusetzen, sind außerdem mehrere Personen erforderlich: Einer muss Messungen vornehmen, der zweite muss die Trittleiter halten und so weiter.

Wenn Sie unter Berücksichtigung aller oben genannten Punkte ein schnelles und genaues Ergebnis ohne übermäßigen Aufwand erzielen möchten, verwenden Sie Bolometer.

Maße am Lüftungsgitter

Um Steuerungs- und Messvorgänge mit dieser Technik durchzuführen, wird sie verwendet Hitzdraht-Anemometer mit einem Laufrad von 60 bis 100 mm Durchmesser. Das Laufrad sollte mit den Abmessungen des Gitters vergleichbar sein.

Ein Hitzdrahtanemometer ist ein multifunktionales Gerät, mit dem nicht nur die Luftgeschwindigkeit, sondern auch andere Parameter gemessen werden können. Ein solches Gerät wird im Haus sehr nützlich sein. Beim Kauf eines Hitzdraht-Anemometers ist es besser, ein Gerät zu wählen, das über die Funktion der Datenanalyse und -dokumentation verfügt

Diese Methode bietet eine hohe Genauigkeit der Ergebnisse und die Anzahl der durchgeführten Messungen ist minimal. Um den Zugang zu schwer zugänglichen Stellen zu ermöglichen, können Sie eine spezielle Verlängerung oder Teleskopsonde verwenden.

Kanalmessungen

Zur Durchführung von Messungen wird ein speziell angefertigtes Arbeitsloch in der Wand des Luftkanals verwendet.

Es ist wichtig, die folgenden Bedingungen einzuhalten:

• die Querschnittsgröße dieses Lochs muss genau dem Durchmesser der Sonde entsprechen;
• Der Messort muss sorgfältig ausgewählt werden. Das Loch wird nur in einem geraden Abschnitt gebohrt, dessen Länge mindestens 5 Durchmesser des Luftkanals betragen muss. Das Loch muss so positioniert werden, dass der Abstand davor 3 Durchmesser und danach 2 Rohrdurchmesser beträgt.

Bei Messungen innerhalb eines Luftkanals müssen Sie ein Gerät mit einem Laufrad mit einem Durchmesser von 16 bis 25 mm verwenden.Wenn der Luftkanal hoch liegt, hilft eine Teleskopsonde oder Verlängerung.

Regeln für den Einsatz von Messgeräten

Bei der Messung der Luftströmungsgeschwindigkeit und ihres Verbrauchs in einer Lüftungs- und Klimaanlage müssen Sie die Geräte richtig auswählen und die folgenden Regeln für deren Betrieb beachten.

Dadurch erhalten Sie genaue Ergebnisse der Luftkanalberechnungen und können sich ein objektives Bild erstellen Lüftungsanlagen.

Um durchschnittliche Durchflussmengen zu erfassen, sind mehrere Messungen erforderlich. Ihre Anzahl hängt vom Durchmesser des Rohrs oder von der Größe der Seiten ab, wenn der Kanal eine rechteckige Form hat

Beachten Sie das im Gerätepass angegebene Temperaturregime. Überwachen Sie auch die Position des Sondensensors. Es muss immer genau auf den Luftstrom ausgerichtet sein.

Bei Nichtbeachtung dieser Regel werden die Messergebnisse verfälscht. Je größer die Abweichung des Sensors von der Idealposition ist, desto höher ist der Fehler.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Belüftung zu Hause:

Daher ist es sehr wichtig, die Regeln für die Durchführung von Messungen einzuhalten, da der kleinste Fehler die Berechnungsergebnisse beeinflussen kann.

Durch korrekte Berechnungen des Luftkanals können Sie dessen optimale Konfiguration und die erforderlichen Komponenten auswählen, sodass ein unterbrechungsfreier und produktiver Betrieb der Belüftung gewährleistet ist.

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