O primeiro método é clássico, veja a Figura 8
1. Processos de tratamento de ar externo:
- aquecimento do ar externo no aquecedor do 1º aquecimento;
- umidificação de acordo com o ciclo adiabático;
- aquecimento no aquecedor do 2º aquecimento.
2. De um ponto com parâmetros do ar externo - (•) H traçamos uma linha de teor de umidade constante - dH = const.
Esta linha caracteriza o processo de aquecimento do ar exterior no aquecedor do 1º aquecimento. Os parâmetros finais do ar exterior após o aquecimento serão determinados no ponto 8.
3. Do ponto com os parâmetros do ar de insuflação - (•) P traçamos uma linha de teor de umidade constante dP = const até cruzar com a linha de umidade relativa φ = 90% (essa umidade relativa é fornecida de forma estável pela câmara de irrigação com umidificação adiabática).
Obtemos o ponto - (•) O com os parâmetros de ar de insuflação umidificado e resfriado.
4. Pelo ponto - (•) O traçamos a linha da isoterma - tO = const até a intersecção com a escala de temperatura.
O valor da temperatura no ponto - (•) O está próximo de 0°C. Portanto, pode formar-se névoa na cabine de pintura.
5. Portanto, na zona de parâmetros ideais de ar interno na sala, é necessário escolher outro ponto de ar interno - (•) B1 com a mesma temperatura - tEM 1 = 22°С, mas com umidade relativa mais alta - φEM 1 = 55%.
No nosso caso, o ponto é (•) B1 foi tirada com a umidade relativa mais alta da zona de parâmetros ótimos. Se necessário, é possível aceitar uma umidade relativa intermediária da zona de parâmetros ótimos.
6. Semelhante ao ponto 3. A partir de um ponto com parâmetros de insuflação de ar - (•) P1 desenhe uma linha de teor de umidade constante dP1 = const à intersecção com a linha de umidade relativa φ = 90% .
Conseguimos um ponto - (•) O1 com parâmetros de ar de insuflação umidificado e resfriado.
7. Por um ponto - (•) O1 desenhar uma linha isotérmica - tO1 = const até a intersecção com a escala de temperatura e ler o valor numérico da temperatura do ar umidificado e resfriado.
Nota importante!
O valor mínimo da temperatura final do ar para umidificação adiabática deve estar entre 5 ÷ 7°C.
8. A partir de um ponto com parâmetros de suprimento de ar - (•) P1 desenhamos uma linha de conteúdo de calor constante - JP1 = const à intersecção com a linha de teor de umidade constante do ar externo - ponto (•) H - dH = const.
Conseguimos um ponto - (•) K1 com os parâmetros do ar exterior aquecido no aquecedor do 1º aquecimento.
9. Os processos de tratamento de ar externo no diagrama J-d serão representados pelas seguintes linhas:
- linha NK1 - o processo de aquecimento do ar fornecido no aquecedor do 1º aquecimento;
- linha K1O1 – o processo de umidificação e resfriamento do ar aquecido na câmara de irrigação;
- linha O1P1 — o processo de aquecimento do ar de alimentação umidificado e resfriado no 2º aquecedor de aquecimento.
10. Ar de suprimento externo tratado com parâmetros no ponto - (•) P1 entra na sala e assimila o excesso de calor e umidade ao longo do processo ray - linha P1V1. Devido ao aumento da temperatura do ar ao longo da altura da sala - grad t. Os parâmetros do ar mudam. O processo de alteração de parâmetros ocorre ao longo do feixe de processo até o ponto de saída de ar - (•)1.
11. A quantidade necessária de ar fornecido para assimilar o excesso de calor e umidade na sala é determinada pela fórmula
12. A quantidade de calor necessária para aquecer o ar externo no 1º pré-aquecedor
Q1 = GΔJ(JK1 —JH) = GΔJ(tK1 — tH), kJ/h
13. A quantidade necessária de umidade para umidificar o ar fornecido na câmara de irrigação
W=GΔJ(dO1 - dK1), g/h
14. A quantidade de calor necessária para aquecer o ar de alimentação umidificado e resfriado no 2º pré-aquecedor
Q2 = GΔJ(JP1 —JO1) = GΔJ x C(tP1 — tO1), kJ/h
O valor da capacidade calorífica específica do ar C é tomado:
C = 1,005 kJ/(kg × °C).
Para obter a potência térmica das resistências do 1º e 2º aquecimento em kW, é necessário medir Q1 e Q2 em unidades de kJ/h dividido por 3600.
Diagrama esquemático do tratamento do ar insuflado na estação fria - HP, para o 1º método - o clássico, ver Figura 9.
Vídeo sobre cálculo de ventilação
Informações úteis sobre os princípios de operação do sistema de ventilação estão contidas neste vídeo:
Juntamente com o ar de exaustão, o calor também sai de casa. Aqui, os cálculos das perdas de calor associadas à operação do sistema de ventilação são claramente demonstrados:
O cálculo correto da ventilação é a base para seu bom funcionamento e a garantia de um microclima favorável em uma casa ou apartamento. Conhecer os parâmetros básicos nos quais esses cálculos se baseiam permitirá não apenas projetar corretamente o sistema de ventilação durante a construção, mas também corrigir sua condição se as circunstâncias mudarem.
De acordo com as normas e regras sanitárias para a organização de instalações, domésticas e industriais, em vigor no território da Federação Russa, devem ser garantidos parâmetros ideais de microclima. As taxas de ventilação regulam indicadores como temperatura do ar, umidade relativa, velocidade do ar na sala e intensidade da radiação térmica. Um dos meios para garantir as características ideais do microclima é a ventilação. Atualmente, organizar um sistema de troca de ar “a olho” ou “aproximadamente” será fundamentalmente errado e até prejudicial à saúde. Ao organizar o sistema de ventilação, o cálculo é a chave para o seu bom funcionamento.
Em edifícios residenciais e apartamentos, a troca de ar geralmente é fornecida por ventilação natural. Essa ventilação pode ser implementada de duas maneiras - sem dutos e com dutos. No primeiro caso, a troca de ar é realizada durante a ventilação da sala e a infiltração natural das massas de ar pelas frestas das portas e janelas e pelos poros das paredes. Nesse caso, é impossível calcular a ventilação da sala, esse método é chamado de desorganizado, tem baixa eficiência e é acompanhado por perdas significativas de calor.
O segundo método é colocar dutos de ar nas paredes e tetos dos canais pelos quais o ar é trocado. Na maioria dos prédios de apartamentos construídos na década de 1930-1980, é equipado um sistema de ventilação por duto de exaustão com indução natural. O cálculo da ventilação de exaustão é reduzido para determinar os parâmetros geométricos dos dutos de ar que forneceriam acesso à quantidade necessária de ar de acordo com o GOST 30494-96 “Edifícios residenciais e públicos. Parâmetros do microclima interior.
Na maioria dos espaços públicos e edifícios industriais, apenas a organização da ventilação com indução mecânica do movimento do ar pode proporcionar uma troca de ar suficiente.
O cálculo da ventilação industrial só pode ser confiado a um especialista qualificado. O engenheiro de projeto de ventilação fará os cálculos necessários, elaborará um projeto e o aprovará nas organizações relevantes. Eles também elaborarão a documentação de ventilação.
O projeto de ventilação e ar condicionado é focado na tarefa definida pelo cliente. Para selecionar equipamentos para um sistema de troca de ar com características ideais que atendam às condições definidas, os seguintes cálculos são realizados usando programas de computador especializados.
Exemplos de cálculos de volume de troca de ar
Para fazer um cálculo para o sistema de ventilação por multiplicidade, primeiro você precisa fazer uma lista de todos os cômodos da casa, anotar sua área e altura do teto. Por exemplo, uma casa hipotética tem os seguintes cômodos:
- Quarto - 27 m2;
- Sala - 38 m2;
- Gabinete - 18 m²;
- Quarto infantil - 12 m2;
- Cozinha - 20 m2;
- Casa de banho - 3 m2;
- Casa de banho - 4 m2;
- Corredor - 8 m2.
Considerando que a altura do teto em todas as salas é de três metros, calculamos os volumes de ar correspondentes:
- Quarto - 81 metros cúbicos;
- Sala de estar - 114 metros cúbicos;
- Armário - 54 metros cúbicos;
- Quarto infantil - 36 metros cúbicos;
- Cozinha - 60 metros cúbicos;
- Banheiro - 9 metros cúbicos;
- Banheiro - 12 metros cúbicos;
- Corredor - 24 metros cúbicos.
Agora, usando a tabela acima, você precisa calcular a ventilação da sala, levando em consideração a taxa de troca de ar, aumentando cada indicador para um valor múltiplo de cinco:
- Quarto - 81 metros cúbicos * 1 = 85 metros cúbicos;
- Sala de estar - 38 m2. * 3 = 115 metros cúbicos;
- Gabinete - 54 metros cúbicos. * 1 = 55 metros cúbicos;
- Infantil - 36 metros cúbicos. * 1 = 40 metros cúbicos;
- Cozinha - 60 metros cúbicos. - não inferior a 90 metros cúbicos;
- Banheiro - 9 metros cúbicos. não inferior a 50 metros cúbicos;
- Banheiro - 12 metros cúbicos. não inferior a 25 metros cúbicos
Não há informações sobre os padrões do corredor na tabela, portanto, os dados dessa pequena sala não são levados em consideração no cálculo. Para o hotel, foi feito um cálculo para a área, levando em consideração o padrão de três metros cúbicos. metros para cada metro quadrado. Agora você precisa resumir separadamente as informações para as salas nas quais o ar é fornecido e separadamente para as salas onde os dispositivos de ventilação de exaustão estão instalados.
Total: 295 metros cúbicos por hora
Cozinha - 60 metros cúbicos. - não inferior a 90 metros cúbicos / h;
Total: 165 m3/h
Agora você deve comparar os valores recebidos. Obviamente, a vazão necessária excede a exaustão em 130 m3/h (295 m3/h-165 m3/h). Para eliminar essa diferença, é necessário aumentar o volume de troca de ar pelo exaustor, por exemplo, aumentando os indicadores na cozinha. Após a edição, os resultados do cálculo ficarão assim:
O volume de troca de ar por influxo:
- Quarto - 81 metros cúbicos * 1 = 85 m3/h;
- Sala de estar - 38 m2. * 3 = 115 metros cúbicos/h;
- Gabinete - 54 metros cúbicos. * 1 = 55 m3/h;
- Infantil - 36 metros cúbicos. * 1 = 40 m3/h;
Total: 295 metros cúbicos por hora
Volume de troca de ar de exaustão:
- Cozinha - 60 metros cúbicos. - 220 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 9 metros cúbicos. não inferior a 50 metros cúbicos / h;
- Banheiro - 12 metros cúbicos. não inferior a 25 metros cúbicos / h.
Total: 295 m3/h
Os volumes de entrada e saída são iguais, o que atende aos requisitos para calcular a troca de ar por multiplicidade.
O cálculo da troca de ar de acordo com as normas sanitárias é muito mais fácil de realizar. Vamos supor que a casa discutida acima seja habitada permanentemente por duas pessoas e mais duas permaneçam no local de forma irregular. O cálculo é realizado separadamente para cada quarto de acordo com a norma de 60 metros cúbicos por pessoa para residentes permanentes e 20 metros cúbicos por hora para visitantes temporários:
- Quarto - 2 pessoas * 60 = 120 metros cúbicos/hora;
- Gabinete - 1 pessoa. * 60 \u003d 60 metros cúbicos / hora;
- Sala de estar 2 pessoas * 60 + 2 pessoas * 20 = 160 metros cúbicos por hora;
- Infantil 1 pers. * 60 \u003d 60 metros cúbicos / hora.
Afluência total - 400 metros cúbicos por hora.
Não existem regras rígidas para o número de moradores permanentes e temporários da casa, esses números são determinados com base na situação real e no bom senso. A coifa é calculada de acordo com os padrões estabelecidos na tabela acima e é aumentada para a vazão total de entrada:
- Cozinha - 60 metros cúbicos. - 300 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 9 metros cúbicos. não inferior a 50 metros cúbicos / h;
Total para o capô: 400 metros cúbicos/h.
Aumento da troca de ar para a cozinha e banheiro. O volume de exaustão insuficiente pode ser dividido entre todas as salas nas quais a ventilação de exaustão está instalada, ou este indicador pode ser aumentado apenas para uma sala, como foi feito no cálculo por multiplicidade.
De acordo com as normas sanitárias, a troca de ar é calculada de maneira semelhante. Digamos que a área da casa seja de 130 m². Então a troca de ar pela entrada deve ser de 130 m² * 3 metros cúbicos/hora = 390 metros cúbicos/hora. Resta distribuir esse volume pelos cômodos de acordo com a coifa, por exemplo, desta forma:
- Cozinha - 60 metros cúbicos. - 290 metros cúbicos/h;
- Banheiro - 9 metros cúbicos. não inferior a 50 metros cúbicos / h;
- Banheiro - 12 metros cúbicos. não inferior a 50 metros cúbicos / h.
Total para o capô: 390 metros cúbicos/h.
O equilíbrio da troca de ar é um dos principais indicadores no projeto de sistemas de ventilação. Cálculos adicionais são realizados com base nesta informação.
Segunda opçao.
(Ver Figura 4).
Umidade absoluta do ar ou teor de umidade do ar externo - dH"B", menor teor de umidade do ar fornecido - dP
dH"B" Pg/kg.
1. Neste caso, é necessário arrefecer o ar de insuflação exterior - (•) H no diagrama J-d, à temperatura do ar de insuflação.
O processo de resfriamento de ar em um resfriador de ar de superfície no diagrama J-d será representado por uma linha reta MAS.O processo ocorrerá com uma diminuição do teor de calor - entalpia, diminuição da temperatura e aumento da umidade relativa do ar de suprimento externo. Ao mesmo tempo, o teor de umidade do ar permanece inalterado.
2. Para ir do ponto - (•) O, com os parâmetros do ar resfriado ao ponto - (•) P, com os parâmetros do ar insuflado, é necessário umidificar o ar com vapor.
Ao mesmo tempo, a temperatura do ar permanece inalterada - t = const, e o processo no diagrama J-d será representado por uma linha reta - uma isoterma.
Diagrama esquemático do tratamento do ar de insuflação na estação quente - TP, para a 2ª opção, caso a, ver Figura 5.
(Ver Figura 6).
Umidade absoluta do ar ou teor de umidade do ar externo - dH"B", maior teor de umidade no ar fornecido - dP
dH"B" > dP g/kg.
1. Neste caso, é necessário resfriar “profundamente” o ar de insuflação. Ou seja, o processo de resfriamento do ar no diagrama J - d será inicialmente representado por uma linha reta com um teor de umidade constante - dH = const, traçada a partir de um ponto com parâmetros do ar exterior - (•) H, até à intersecção com a linha de humidade relativa - φ = 100%. O ponto resultante é chamado - ponto de orvalho - T.R. ar do lado de fora.
2. Além disso, o processo de resfriamento do ponto de orvalho seguirá a linha de umidade relativa φ = 100% até o ponto de resfriamento final - (•) O. O valor numérico do teor de umidade do ar do ponto (•) O é igual ao valor numérico do teor de umidade do ar no ponto de entrada - (•) P .
3. Em seguida, você precisa aquecer o ar do ponto - (•) O, até o ponto de fornecimento de ar - (•) P. O processo de aquecimento do ar ocorrerá com um teor de umidade constante.
Diagrama esquemático do tratamento do ar de insuflação na estação quente - TP, para a 2ª opção, caso b, ver Figura 7.
Determinando a potência do aquecedor
Os padrões de projeto de ventilação sugerem que, durante a estação fria, o ar que entra na sala deve aquecer pelo menos +18 graus Celsius. A ventilação de insuflação e exaustão utiliza um aquecedor para aquecer o ar. O critério para escolher um aquecedor é sua potência, que depende do desempenho da ventilação, da temperatura na saída do duto (geralmente +18 graus) e da temperatura do ar mais baixa na estação fria (para a Rússia central -26 graus).
Vários modelos de aquecedores podem ser conectados a uma rede com alimentação trifásica ou bifásica. Em instalações residenciais, geralmente é usada uma rede bifásica e, para edifícios industriais, é recomendável usar uma rede trifásica, pois neste caso o valor da corrente de trabalho é menor. Uma rede trifásica é usada nos casos em que a potência do aquecedor excede 5 kW. Para instalações residenciais, são utilizados aquecedores com capacidade de 1 a 5 kW e, para instalações públicas e industriais, respectivamente, é necessária mais energia. Ao calcular a ventilação do aquecimento, a potência do aquecedor deve ser suficiente para fornecer aquecimento do ar a pelo menos +44 graus.
Tipos de troca de ar usados em empresas industriais
Sistemas de ventilação industriais
Independentemente do tipo de produção, exigências bastante altas são impostas à qualidade do ar em qualquer empresa. Existem padrões para o conteúdo de várias partículas. Para cumprir plenamente os requisitos das normas sanitárias, foram desenvolvidos vários tipos de sistemas de ventilação. A qualidade do ar depende do tipo de troca de ar utilizada. Atualmente, os seguintes tipos de ventilação são usados na produção:
- aeração, ou seja, ventilação geral com fonte natural. Regula a troca de ar em toda a sala. É usado apenas em grandes instalações industriais, por exemplo, em oficinas sem aquecimento. Este é o tipo de ventilação mais antigo, atualmente é usado cada vez menos, pois não lida bem com a poluição do ar e não é capaz de regular a temperatura;
- extrato local, é utilizado em indústrias onde existem fontes locais de emissão de substâncias nocivas, poluentes e tóxicas. É instalado nas imediações dos pontos de liberação;
- ventilação de insuflação e exaustão com indução artificial, utilizada para regular a troca de ar em grandes áreas, em oficinas, em várias salas.
Cálculo da rede de dutos
Para as salas onde será instalada ventilação por dutos, o cálculo dos dutos de ar consiste em determinar a pressão de operação necessária do ventilador, levando em consideração as perdas, a velocidade do fluxo de ar e o nível de ruído permitido.
A pressão do fluxo de ar é criada pelo ventilador e é determinada pelas suas características técnicas. Este valor depende dos parâmetros geométricos do duto (seção redonda ou retangular), seu comprimento, o número de voltas da rede, transições, distribuidores. Quanto maior o desempenho que a ventilação de fornecimento proporciona e, consequentemente, a pressão de operação, maior a velocidade do ar no duto. No entanto, à medida que a velocidade do fluxo de ar aumenta, o nível de ruído aumenta. É possível reduzir a velocidade e o nível de ruído usando dutos de ar de maior diâmetro, o que nem sempre é possível em instalações residenciais. Para que uma pessoa se sinta confortável, a velocidade do ar na sala deve estar na faixa de 2,5 a 4 m / se o nível de ruído deve ser de 25 dB.
Você pode fazer um exemplo de cálculo de ventilação somente se tiver os parâmetros da sala e os termos de referência. Empresas especializadas, que muitas vezes também realizam o projeto e a instalação da ventilação, podem fornecer assistência na realização de cálculos preliminares, fornecer consultoria qualificada e elaborar os documentos relevantes.
Antes de comprar equipamentos, é necessário calcular e projetar sistemas de ventilação. Ao selecionar o equipamento para o sistema de ventilação, vale a pena considerar as seguintes características
- Eficiência e desempenho do ar;
- Potência do aquecedor;
- Pressão de trabalho do ventilador;
- Taxa de fluxo de ar e diâmetro do duto;
- Figura máxima de ruído;
desempenho do ar.
O cálculo e desenho do sistema de ventilação deve começar com o cálculo da produtividade do ar necessária (metro cúbico/hora). Para calcular corretamente a potência, você precisa de uma planta detalhada do edifício ou sala para cada andar com uma explicação indicando o tipo de sala e sua finalidade, bem como a área. Eles começam a contar medindo a taxa de troca de ar necessária, que mostra o número de vezes que o ar é trocado na sala por hora. Portanto, para uma sala com uma área total de 100 m2, a altura dos tetos em que é de 3 m (volume 300 m3), uma única troca de ar é de 300 metros cúbicos por hora. A taxa de troca de ar necessária é determinada pelo tipo de uso das instalações (residencial, administrativa, industrial), o número de pessoas que nela se hospedam, a potência dos equipamentos de aquecimento e outros dispositivos geradores de calor, e é indicada no SNiP. Normalmente, uma única troca de ar é suficiente para instalações residenciais, duas ou três trocas de ar são ideais para edifícios de escritórios.
1. Consideramos a frequência da troca de ar:
L=n* S*H, valores n - taxa de troca de ar: para instalações domésticas n = 1, para instalações administrativas n = 2,5; S - área total, metros quadrados; H - pé direito, metros;
2. Cálculo da troca de ar pelo número de pessoas: L = N * L normas, valores L - o desempenho necessário do sistema de ventilação de alimentação, metros cúbicos por hora; N - o número de pessoas na sala; L normas - a quantidade de ar consumida por uma pessoa: a) Atividade física mínima - 20 m3/h; b) Média - 40 m3/h; c) Intensivo — 60 m3/h.
Tendo calculado a troca de ar necessária, iniciamos a seleção de equipamentos de ventilação de capacidade adequada. Deve ser lembrado que devido à resistência da rede de dutos, a eficiência do trabalho é reduzida. A relação entre desempenho e pressão total é fácil de reconhecer a partir das características de ventilação indicadas na descrição técnica.Por exemplo: uma rede de dutos de 30 m de comprimento com uma única grelha de ventilação produz uma redução de pressão de aproximadamente 200 Pa.
- Para instalações residenciais - de 100 a 500 m3 / h;
- Para casas particulares e chalés - de 1000 a 2000 m3/h;
- Para instalações administrativas - de 1000 a 10000 m3 / h.
Potência do aquecedor.
O aquecedor, se necessário, aquece o ar frio externo no sistema de ventilação de alimentação. A potência do aquecedor é calculada de acordo com dados como: desempenho da ventilação, temperatura necessária do ar interno e temperatura mínima do ar externo. O segundo e terceiro indicadores são definidos pelo SNiP. A temperatura do ar na sala não deve cair abaixo de +18 °C. A temperatura do ar mais baixa para a região de Moscou é considerada -26 °С. Portanto, o aquecedor na potência máxima deve aquecer o fluxo de ar em 44 °C. Geadas na região de Moscou, como regra, são raras e passam rapidamente; em sistemas de ventilação de fornecimento, é possível instalar aquecedores com potência inferior à calculada. O sistema deve ter um controlador de velocidade do ventilador.
Ao calcular o desempenho do aquecedor, é importante considerar: 1. Tensão elétrica monofásica ou trifásica (220 V) ou (380 V)
Se a potência do aquecedor for superior a 5 kW, é necessária uma fonte de alimentação trifásica.
2. Consumo máximo de energia. A eletricidade consumida pelo aquecedor pode ser calculada pela fórmula: I \u003d P / U, em que I é o consumo máximo de eletricidade, A; U é a tensão da rede (220 V - uma fase, 660 V - três fases);
A temperatura à qual um aquecedor de uma determinada capacidade pode aquecer o caudal de ar fornecido pode ser calculada usando a fórmula: W;L é a potência do sistema de ventilação, m3/h.
Os indicadores de potência do aquecedor padrão são de 1 a 5 kW para instalações residenciais, de 5 a 50 kW para instalações administrativas. Se for impossível operar um aquecedor elétrico, o ideal é instalar um aquecedor de água que use água de um sistema de aquecimento central ou individual como transportador de calor.
Período quente do ano TP.
1. Ao ar condicionado no período quente do ano - TP, os parâmetros ideais do ar interno na área de trabalho das instalações são inicialmente tomados:
tV = 20 ÷ 22ºC; φV = 40 ÷ 65%.
2. Os limites dos parâmetros ótimos durante o condicionamento são plotados no diagrama J-d (veja a Figura 1).
3. Para obter os parâmetros ideais do ar interno na área de trabalho das instalações durante o período quente do ano - TP, é necessário o resfriamento do ar de suprimento externo.
4. Na presença de excessos de calor na sala durante o período quente do ano - TP, e também considerando que o ar de entrada é resfriado, é aconselhável escolher a temperatura mais alta da zona de parâmetros ideais
tV = 22ºC
e a maior umidade relativa do ar interno na área de trabalho da sala
φV = 65%.
Obtemos no diagrama J-d o ponto de ar interno - (•) B.
5. Elaboramos o balanço térmico da sala para o período quente do ano - TP:
- calor sensível ∑QTPEU SOU
- por calor total ∑QTPP
6. Calcule o fluxo de umidade na sala
∑W
7. Determinamos a tensão térmica da sala de acordo com a fórmula:
onde: V é o volume da sala, m3.
8. Com base na magnitude do estresse térmico, encontramos o gradiente de aumento de temperatura ao longo da altura da sala.
Gradiente da temperatura do ar ao longo da altura de instalações de edifícios públicos e civis.
| Tensão térmica da sala QEU SOU/Vpom. | grau, °C | |
|---|---|---|
| kJ/m3 | W/m3 | |
| Mais de 80 | Acima de 23 anos | 0,8 ÷ 1,5 |
| 40 ÷ 80 | 10 ÷ 23 | 0,3 ÷ 1,2 |
| Menos de 40 | Menos do que 10 | 0 ÷ 0,5 |
e calcule a temperatura do ar de exaustão
tS = tB + grad t(H - hr.z.), ºС
onde: H é a altura da sala, m; hr.z. — altura da área de trabalho, m.
9. Para assimilação, a temperatura do ar fornecido é tP aceitamos 4 ÷ 5ºС abaixo da temperatura do ar interno - tV, na área de trabalho da sala.
10.Determinamos o valor numérico da relação calor-umidade
11. No diagrama Jd, conectamos o ponto de 0,0 ° C da escala de temperatura com uma linha reta com o valor numérico da relação calor-umidade (para nosso exemplo, tomamos o valor numérico da relação calor-umidade como 3.800 ).
12. No diagrama J-d, desenhamos a isotérmica de alimentação - tP, com valor numérico
tP = tV - 5, ° C.
13. No diagrama J-d, desenhamos uma isotérmica do ar que sai com o valor numérico do ar que sai - tNoencontrado no ponto 8.
14. Pelo ponto de ar interno - (•) B, traçamos uma linha paralela à linha da relação calor-umidade.
15. A interseção desta linha, que será chamada de raio do processo
com isotermas de insuflação e exaustão de ar - tP e TNo determina no diagrama J-d o ponto de entrada de ar - (•) P e o ponto de saída de ar - (•) U.
16. Determine a troca de ar por calor total
e troca de ar para a assimilação do excesso de umidade
O princípio de cálculo ao selecionar um PES com um trocador de calor
Em ambos os casos, esperamos aproximadamente os mesmos cálculos. Na "cabeça da mesa" está o desempenho ou consumo de ar. Produtividade - a quantidade de ar passado por unidade de tempo. Medida em cubo. m/hora. Para selecionar este indicador, calculamos o volume de ar em salas ventiladas e adicionamos 20% (para a resistência de filtros, grades). A resistência do trocador de calor embutido já é considerada nos dados do passaporte da unidade.
Atenção! Ao calcular de forma independente, arredondamentos e tolerâncias devem ser feitos com um aumento em direção à margem (potência, produtividade, volume). Considere o exemplo de uma casa de campo com pé direito de 2,4 m, 2 quartos (12 m 2 cada), uma sala (20 m 2), um banheiro (6 m 2) e uma cozinha (12 m 2) são servidos
Considere o exemplo de uma casa de campo com pé direito de 2,4 m, onde são servidos 2 quartos (12 m 2 cada), uma sala (20 m 2), um banheiro (6 m 2) e uma cozinha (12 m 2).
Volume total de ar: (2 x 12 + 20 + 6 + 12) x 2,4 = 148,8
, aceite 150 m
3 .
Observação.
A escolha de uma instalação mais potente justifica-se se for possível aumentar a área das instalações e aumentar o recurso da unidade.
Unidades de tratamento de ar com trocadores de calor integrados
| Indicador | Modelo PES | |||||
| VUT 200G mini | VUT 400 EH EC ECO | Dantex DV-350E | DAIKIN VAM350FA | |||
| Fabricante | VENTS, Ucrânia | VENTS, Ucrânia | VENTS, Ucrânia | Dantex, Inglaterra | Daikin, Japão | Daitherm, Dinamarca |
| Produtividade, m 3 / hora | 100 | 200 | 450 | 350 | 350 | 520 |
| 86 | 116 | 300 | 140 | 200 | 350 | |
| Tipo de trocador de calor | pratos, papel | placas, alumínio | Contracorrente, poliestireno | Contracorrente, polímero | Contrafluxo, alumínio | Placas, bimetálicas |
| 68 | 85 | 98 | 88 | 92 | 95 | |
| Observação | Filtros grossos | Filtros G4, aquecimento opcional | Filtros G4, F7, aquecedor | 3 modos de operação, filtros | Filtros totalmente automáticos e substituíveis | Totalmente automático, versão de quarto |
| preço, esfregue. | 13800 | 16500 | 20800 | 32200 | 61700 | 85600 |
Para aqueles que fundamentalmente fazem tudo com as próprias mãos, os cálculos de desempenho do sistema dizem respeito aos ventiladores embutidos nos canais. Seu desempenho já deve ser calculado ao projetar (calcular) canais, dependendo do volume de ar. Para selecionar o trocador de calor apropriado, calculamos a capacidade total dos ventiladores operando para a entrada no trocador de calor e subtraímos 25% (para resistência do sistema, seção transversal variável e operação síncrona). Um ventilador de duto também deve ser instalado em cada entrada e saída do trocador de calor.
Para o nosso exemplo:
Trocadores de calor de fábrica
Pergunta
: O que significam os números 40-20 na marcação dos recuperadores de fábrica?
Responder:
Dimensões dos canais de entrada e saída em milímetros. 40-20 - as dimensões mínimas dos trocadores de calor de fábrica.
Ao instalar esse dispositivo em um local frio, por exemplo, no sótão, lembre-se de que ele e os dutos de ar devem ser isolados.
Outro tipo de recuperadores são os trocadores de calor de canal autônomo. Eles também são chamados de ventiladores. Esses dispositivos atendem apenas a uma sala e pertencem ao chamado sistema de ventilação descentralizado. Eles não exigem cálculos, basta escolher um modelo para o volume da sala.
Ventiladores de ar
| Indicador | Modelo de ventilador de duto | ||||
| PRANA-150 | VENTILAÇÕES TWINFRESH R-50/RA-50 | O'ERRE TEMPERO | MARLEY MENV 180 | SIEGENIA AEROLIFE | |
| Fabricante | Ucrânia | Ucrânia | Itália | Alemanha | Alemanha |
| Produtividade, m 3 / hora | até 125 | 60 | 62 | 68 | 45 |
| Energia consumida (sem aquecedor), W | 7-32 | 3-12 | 12-32 | 3,5-18 | 8,5 |
| Tipo de trocador de calor | Placas, polímero | Placas, bimetálicas | canal, alumínio | Placas, bimetálicas | canal, bimetálico |
| Eficiência de recuperação, até % | 67 | 58 | 65 | 70 | 55 |
| Observação | Controle remoto, "início de inverno" | 4 modos, 2 filtros | 32 dB, 5 modos | 40 dB, filtros G4 | Sintetizador. filtro, 54 dB |
| preço, esfregue. | 9 300 | 10200 | 14000 | 24500 | 43200 |
Vitaly Dolbinov, rmnt.ru
Como escolher a seção do duto
O sistema de ventilação, como é conhecido, pode ser canalizado ou não canalizado. No primeiro caso, você precisa escolher a seção correta dos canais. Se for decidido instalar estruturas com seção retangular, a proporção de seu comprimento e largura deve se aproximar de 3:1.
O comprimento e a largura dos dutos retangulares devem ser de três para um para reduzir o ruído
A velocidade do movimento das massas de ar ao longo da rodovia principal deve ser de cerca de cinco metros por hora e nos galhos - até três metros por hora. Isso garantirá que o sistema funcione com uma quantidade mínima de ruído. A velocidade do movimento do ar depende em grande parte da área da seção transversal do duto.
Para selecionar as dimensões da estrutura, você pode usar tabelas de cálculo especiais. Nessa tabela, você precisa selecionar o volume de troca de ar à esquerda, por exemplo, 400 metros cúbicos por hora, e selecionar o valor da velocidade no topo - cinco metros por hora. Então você precisa encontrar a interseção da linha horizontal para troca de ar com a linha vertical para velocidade.
Usando este diagrama, a seção transversal dos dutos para o sistema de ventilação do duto é calculada. A velocidade de movimento no canal principal não deve exceder 5 km/h
A partir deste ponto de interseção, uma linha é traçada até uma curva a partir da qual uma seção adequada pode ser determinada. Para um duto retangular, esse será o valor da área e, para um duto redondo, esse será o diâmetro em milímetros. Primeiro, os cálculos são feitos para o duto principal e depois para os ramais.
Assim, os cálculos são feitos se apenas um duto de exaustão for planejado na casa. Se for planejado instalar vários dutos de exaustão, o volume total do duto de exaustão deve ser dividido pelo número de dutos e, em seguida, os cálculos devem ser realizados de acordo com o princípio acima.
Esta tabela permite escolher a seção transversal do duto para ventilação do duto, levando em consideração o volume e a velocidade de movimento das massas de ar
Além disso, existem programas de cálculo especializados com os quais você pode realizar esses cálculos. Para apartamentos e prédios residenciais, esses programas podem ser ainda mais convenientes, pois fornecem um resultado mais preciso.
Aquecedor
Cálculo do aquecedor para o sistema P1:
Consumo de calor para aquecimento de ar, W:
,(4.1)
onde L é o fluxo de ar através do aquecedor, m3/h;
— densidade do ar exterior, kg/m3; =kg/m3;
tn= оС; (de acordo com os parâmetros B no período frio);
tPara оС é a temperatura do ar de insuflação;
cp \u003d 1,2 - capacidade calorífica do ar, kJ / kg K;
ter
Determine a área aberta necessária, m2, da instalação de aquecimento de ar por ar:
(4.2)
onde é o mesmo que na fórmula (4.1);
- velocidade do ar em massa (recomenda-se levar dentro de 6-10 kg / m2.s.
m2.
De acordo com os dados do passaporte /7/, o número e o número (instalados em paralelo ao longo do fluxo de ar) de aquecedores são selecionados, nos quais o valor total das seções transversais de ar livre f, m2, é aproximadamente igual ao fґ necessário.
Ao mesmo tempo, a área de superfície de aquecimento F, m2 e a área da seção livre dos tubos de aquecedores para a passagem de água (ao longo do refrigerante) ftr.
De acordo com fґ= 2,0 m2, de acordo com a tabela 4.17 /7/, selecionamos um aquecedor tipo KVS-P, nº 12 com características técnicas:
f \u003d 1,2985 m2 - área da seção aberta no ar.
F = 108 m2 - superfície de aquecimento.
ftr \u003d 0,00347 m2 - área da seção de passagem para o refrigerante.
Especifique a velocidade de massa do ar:
(4.3)
onde é o mesmo que na fórmula (4.1);
?f é a seção de ar livre do aquecedor de ar, m2.
kg/m2s.
Encontre a vazão mássica de água, kg/h:
(4.4)
onde Q é o mesmo que na fórmula (4.1);
cv é a capacidade calorífica específica da água, tomada igual a cv = 4,19 kJ/(kg.оС);
tG, tO — temperatura da água na entrada e saída do aquecedor, °C (de acordo com a tarefa).
tG,=150°C;
tO \u003d 70°C;
kg/h;
Escolhemos o layout e a tubulação dos aquecedores e determinamos a velocidade da água nos tubos dos aquecedores:
, (4.5)
onde Gv — o mesmo que na fórmula (4.4);
n é o número de fluxos paralelos de refrigerante que passam pela unidade calorífica; n= 2;
ftr - seção viva do aquecedor de ar para água, m2;
u=
Calcule a área de superfície de aquecimento necessária da unidade calorífica, m2
,(4.6)
onde é o coeficiente de transferência de calor, W / (m2. °C), cujos valores podem ser determinados pelas fórmulas:
— para aquecedor de ar KVS-P
,(4.7)
onde é o mesmo que na fórmula (4.2); u é o mesmo que na fórmula (4.5);
W/m2oS.
— diferença de temperatura média, °C, determinada pela fórmula:
, (4.8)
onde tG, tO — o mesmo que na fórmula (4.4);
tn, tPara é o mesmo que na fórmula (4.1).
SO.
m2.
Comparar Ftr com a área de superfície de aquecimento de um aquecedor F e determine o número de aquecedores instalados em série ao longo do fluxo de ar:
, (4.9)
Onde F é a área da superfície de aquecimento de um aquecedor, m2.
computador.
Encontre o estoque da área de superfície de aquecimento da unidade calorífica:
, (4.10)
onde n é o número aceito de aquecedores.
Determine a resistência aerodinâmica do aquecedor de ar DP, Pa.
(4.11)
onde é a resistência aerodinâmica, Pa:
DrPa,
Os resultados do cálculo são mostrados na tabela 6
Tabela 6 - Cálculo da área de superfície de aquecimento e seleção da unidade calorífica
|
Consumo de calor para aquecimento de ar Q, W |
Área aberta necessária f, m2 |
Tipo e número de aquecedor |
Número de aquecedores instalados em paralelo no ar, n |
Área da seção transversal para passagem de ar de um aquecedor de ar fzh, m2 |
A área da seção aberta da unidade calorífica f=fzh*n, m2 |
Área de seção viva dos tubos de um aquecedor de ar ftr, m2 |
Número de aquecedores conectados em paralelo na água, m |
Área de superfície de aquecimento de um aquecedor F, m2 |
Área de superfície de aquecimento da instalação Ff=F*n` |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1345288,4 |
2,0 |
KVS12 |
2 |
1,2985 |
2,597 |
0,00347 |
2 |
108 |
324 |
|
O número de aquecedores de ar instalados em série por ar n` |
Velocidade de massa real do ar Vс, kg/m2 0С |
Taxa de fluxo de massa de água Gw, kg/h |
Velocidade da água nos tubos de aquecimento u, m/s |
Coeficiente de transferência de calor K, W/(m20С) |
Área de superfície de aquecimento da unidade necessária Ftr, m2 |
Margem da área de superfície de aquecimento w, % |
Resistência aerodinâmica da instalação DRD, Pa |
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
3 |
7,7 |
14333,5 |
0,57 |
37,2 |
320 |
1,3 |
60,1 |
