Производительность вентилятора — как узнать и увеличить

В наше время нельзя представить свою жизнь без вентиляционных систем. Они установлены в производственных зданиях, в офисах, в учебных заведениях, в магазинах, в квартирах. Работа этих систем немыслима без применения вытяжных вентиляторов различной мощности. Широко распространенным элементом квартирной вентиляции является кухонная вытяжка. Она может иметь различные формы, размеры, дизайн.

От расчета мощности вентилятора кухонной вытяжки будет зависеть количество очищенного воздуха в помещении.

Как узнать производительность вентилятора

Современный вентилятор

Приобретая вентилирующее устройство, каждому хочется узнать и проверить его производительность. Производительностью описанного прибора именуют объем воздуха перекаченный за определенную единицу времени. Поэтому всем хочется приобрести устройство с большей производительностью! Она измеряется в «CFM», что означает кубические футы за минуту либо м³ (метры кубические) за час.

Не менее важной характеристикой данного прибора является его мощность, которую измеряют в «kW» и «кВт». При этом переменным значением является скорость вращения, измеряющаяся в количестве оборотов, производимых за минуту времени.

Расчет вентилятора, а точнее его производительности также сопряжен с:

• диаметром лопастей;
• уровнем шума;
• полным давлением.

Производительность вентилятора указывают на упаковке прибора либо прописывают в прилагающейся к нему инструкции. В норме такой прибор обновляет воздух в комнате через каждые 4 минуты. При этом важным показателем является и объем имеющегося помещения. Чем он больше, тем больше нагрузка на описанное устройство. Кстати, рассчитать объем комнаты, где нужно «обновить воздух» можно с помощью простой школьной формулы: умножая высоту на ширину и длину!

Необходимой нормой смены, рекомендованной СНиП, является диапазон от 10 до 12 раз за час. Умножая имеющийся объем помещения на любое значение из данного диапазона, можно получить необходимую производительность в отдельной комнате. Суммировав полученное значение с расчетами площадей по всем комнатам дома можно узнать нужную производительность для всей жилой площади.

В практике редко когда реализуются нормы, требуемые расчетами, поэтому в реальных условиях все несколько иначе, что и касается хорошего притока воздуха. Так, для минимально установленной нормы воздухообмена в помещении достаточно открыть окно либо положиться на создаваемую в вентиляционном канале тягу.

Вытяжной вентилятор для кухни

Для ванн и кухонь требуются вентиляторы с большей производительностью либо здесь они должны работать больше времени, чем в других комнатах, так как принятие душа и приготовление пищи приводит к изменению состава воздуха, насыщая его парами воды и угарным газом. Для таких комнат подходит деятельность аппарата в «усиленной вытяжке», которую необходимо устанавливать на приборе.

Большую роль играет установка осевого вентилятора, представляющего собой лопастную воздуходувную машину, передающую в виде кинетической и потенциальной энергии механическую энергию от вращения лопастей, находящихся на рабочем колесе. Расчет воздухообмена осевых вентиляторов проводят с учетом КПД (коэффициента полезного действия), аэродинамических характеристик прибора и производительности агрегата. Данное значение также может быть указано в прилагающейся к аппарату инструкции.

ДАВЛЕНИЕ И СЕЧЕНИЕ

На давление и, соответственно, скорость передвижения воздушных масс влияет площадь сечения каналов, а также их конфигурация, мощность электро вентилятора и количество переходов.

При расчёте диаметра каналов эмпирически принимают следующие величины:

• Для помещений жилого типа – 5,5 кв.см. на 1 кв.м. площади.
• Для гаража и других производственных помещений – 17,5 кв.см. на 1 кв.м.

При этом добиваются скорости потока 2,4 – 4,2 м/сек.

Как увеличить производительность вентилятора

Наличие свежего воздуха в помещениях – залог хорошей работы и отличного самочувствия всех домочадцев. Организовать это можно благодаря установке в комнате вентиляторного оборудования, способного равномерно охлаждать комнату. При этом важна его тихая работа, не создающая дискомфорта для окружающих.

Желательно создавать беспрепятственный поток воздуха от потолка к полу, который свободно бы мог распределяться по всему периметру помещения. Благодаря этому прибор будет меньше нагреваться и увеличится его производительность.

Из школьного курса физики известно, что холодный воздух занимает низ комнаты, а горячий — вверх. Поэтому рекомендуется оборудовать воздушный отток внизу помещения. Наличие активного воздушного оттока и притока нуждается в установке равных по производительности вентиляторов на выдув/вдув.

Вентиляционная система

Увеличить производительность вентилятора можно переведя его на режим эффективной работы. При этом эксплуатация устройства должна быть минимальной, когда домочадцев нет дома. В иной ситуации рекомендуется увеличивать подачу воздуха в той комнате, где находятся люди. Если же на кухне идет активный процесс приготовления пищи и длительно работает душ, рекомендуется в данных комнатах увеличивать локальную подачу воздуха до максимального показателя. Такая «умная» вентиляция способна быстро и эффективно производить воздухообмен в любом помещении.

Для описанной вентиляционной системы оборудуется специальный блок управления, который присоединен к процессору. Сюда же подходят датчики, способные определять:

• степень движения;
• количество углекислого газа;
• относительную влажность воздуха.

Ответственным за выбранный режим работы является «блок управления», задающий режим деятельности вытяжным насосам. Эти приборы могут обслуживать одну либо несколько комнат. Количество таких устройств зависит от площади помещения. Сюда же присоединяется вытяжка с кухни.

Кухонная вытяжка

Преимуществом использования описанной «умной» вентиляционной системы является правильное регулирование производительности вытяжных вентиляторов, позволяя практически в половину снижать количество перекачиваемого за 24часа воздуха. Также при этом меньше расходуется электроэнергия, что является большим плюсом для семейных бюджетов.

Кратность смены воздуха

Кратность для помещений разного типа определяется так:

Таблица для расчета минимальной производительности вытяжки относительно объема кухни.

Наибольший показатель кратности выбирают для использования в помещениях со множеством людей, с высокой влажностью и температурой, с большим количеством пыли и сильными запахами. На кухне с электрической варочной поверхностью можно выбирать меньший показатель, с газовой плитой – больший. Связано это с тем, что газ при включенной плите выделяет продукты горения. Вентилятор, выбранный с учетом вышеперечисленных данных, можно смонтировать в стене, окне, потолке помещения.

Как измерить производительность вентилятора

От производительности вентиляционной системы зависит многое: и состояние дома, и его общее самочувствие. Так, постоянное проветривание жилья путем открывания окон приводит к появлению конденсата на окнах и стенах, а также стимулирует образование плесени по углам. Недостаточный приток свежего воздуха отрицательно сказывается на состоянии человеческих легких, проявляясь развитием соотвестввующих болезней и патологий. Дети, растущие без вентиляции, могут подорвать свое здоровье на всю оставшуюся жизнь.

Чтобы измерить производительность вентиляционной системы, можно воспользоваться следующими способами:

Измерение параметров комнаты

1. Самостоятельные измерения. Рулеткой следует измерить размеры комнаты, определяя в метрах ее объем. Можно воспользоваться простой школьной формулой для вычисления площади помещения: произведение высоты, ширины и длины. Полученный результат следует выразить в метрах, что и будет являться общим объемом комнаты.
2. Получение информации из достоверных источников. Документы БТИ содержат все необходимые сведения о площади помещений. Там дан объем всего жилья и отапливаемой площади. Также можно найти высоту от потолка до пола и вычислить объем отдельной комнаты.

Далее рассчитывают величину, характеризующую воздухообмен. При этом объем отдельной комнаты следует умножить на нужное количество воздушных обновлений, происходящих в течение часа. Количество воздушных обновлений можно найти в строительных нормах и правилах (СНиП).

При этом следует брать максимальное количество обновлений, чтобы точнее рассчитать положенную мощность вытяжного канала.

В домашних условиях по полученной площади воздухообмена подбирают и нужный вентиляционный прибор. Стандартным вентиляционным каналам свойственна незначительная пропускная способность воздухообмена. Помочь ситуации способна установка рециркуляционной вытяжной системы, способной проводить воздух сквозь фильтры, отправляя его вновь в комнату.

Схема установки естественной и принудительной вентиляции

Если в доме нет вентиляционного канала, то вытяжной вентилятор можно установить в стенном проеме либо на потолке. Также для этих целей подходит стык потолка и стены. В этом случае можно монтировать прибор с меньшим значением мощности.

ФИЗИЧЕСКИЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ РАСЧЁТОВ

По способу работы, в настоящее время, вентиляционные схемы делятся на:

1. Вытяжные. Для удаления использованного воздуха.
2. Приточные. Для впуска чистого воздуха.
3. Рекуперационные. Приточно-вытяжные. Удаляют использованный и впускают чистый.

В современном мире схемы вентиляции включают в себя различное дополнительное оборудование:

1. Устройства для подогрева или охлаждения подаваемого воздуха.
2. Фильтры для очистки запахов и примесей.
3. Приборы для увлажнения и распределения воздуха по помещениям.

При расчёте вентиляции учитывают следующие величины:

1. Расход воздуха в куб.м./час.
2. Давление в воздушных каналах в атмосферах.
3. Мощность подогревателя в квт-ах.
4. Площадь сечения воздушных каналов в кв.см.

Вытяжная вентиляция на кухне

Благодаря вытяжной кухонной вентиляции удается проводить воздухообмен в самых проблемных зонах комнаты. К примеру, улучшать качество воздуха на кухне в момент приготовления пищи. От применения таких конструкций зависит не только общее самочувствие проживающих здесь людей, но и состояние стен в жилом помещении. Рекомендованные по СНиП технические нормативы при организации вентиляции:

• 60 м³ в час (электроплита);
• 100 м³ в час (газовые варочные плиты).

Данное значение следует помножить на площадь комнаты, чтобы выяснить положенную производительность вентиляционной системы. Именно по полученному значению следует подбирать прибор, с соотвествующим электродвигателем. Установка вытяжки над варочной плитой позволяет обеспечить дополнительный воздухообмен, препятствуя распространению ароматов пищи по всему жилью. При соединении данных элементов следует правильно подбирать все комплектующие, с равными сечениями.

При правильной установке кухонной вытяжки осуществляется подключение вентиляционной шахты с присоединенным устройством. Благодаря этому осуществляется полное удаление образующихся в момент готовки вредных химических соединений из компоненты.

Основные формулы аэродинамического расчета

Первым делом необходимо сделать аэродинамический расчет магистрали. Напомним что магистральным воздуховодом считается наиболее длинный и нагруженный участок системы. За результатами этих вычислений и подбирается вентилятор.

Только не забывайте об увязке остальных ветвей системы

Это важно! Если нет возможности произвести увязку на ответвлениях воздуховодов в пределах 10% нужно применять диафрагмы. Коэффициент сопротивления диафрагмы рассчитывается за формулой:

Если неувязка будет больше 10%, когда горизонтальный воздуховод входит в вертикальный кирпичный канал в месте стыковки необходимо разместить прямоугольные диафрагмы.

Основная задача расчета состоит из нахождения потерь давления. Подбирая при этом оптимальный размер воздуховодов и контролирую скорость воздуха. Общие потери давления представляют собой сумму двух компонентов — потерь давления по длине воздуховодов (на трение) и потерь в местных сопротивлениях. Расчитываются они по формулам

Эти формулы правильны для стальных воздуховодов, для всех остальных вводится коэффициент поправки. Он берется из таблицы в зависимости от скорости и шероховатости воздуховодов.

Для прямоугольных воздухопроводов расчетной величиной принимается эквивалентный диаметр.

Рассмотрим последовательность аэродинамического расчета воздуховодов на примере офисов, приведенных в предыдущей статье, по формулам. А затем покажем как он выглядит в программке Excel.

Пример расчета

По расчетам в кабинете воздухообмен составляет 800 м3/час. Задание было запроектировать воздуховоды в кабинетах не больше 200 мм высотой. Размеры помещения даны заказчиком. Воздух подается при температуре 20°С, плотность воздуха 1,2 кг/м3.

Проще будет если результаты заносить в таблицу такого вида

Сначала мы сделаем аэродинамический расчет главной магистрали системы. Теперь все по-порядку:

Разбиваем магистраль на участки по приточным решеткам. У нас в помещении восемь решеток, на каждую приходится по 100 м3/час. Получилось 11 участков. Вводим расход воздуха на каждом участке в таблицу.

• Записываем длину каждого участка.
• Рекомендуемая максимальная скорость внутри воздуховода для офисных помещений до 5 м/с. Поэтому подбираем такой размер воздуховода, чтобы скорость увеличивалась по мере приближения к вентиляционному оборудованию и не превышала максимальную. Это делается для избежания шума в вентиляции. Возьмем для первого участка берем воздуховод 150х150, а для последнего 800х250.
  V1=L/3600F =100/(3600*0,023)=1,23 м/с.

  V11= 3400/3600*0,2= 4,72 м/с

  Читайте также:  Дельные рекомендации, как правильно и чем мыть холодильник Ноу Фрост

  Нас результат устраивает. Определяем размеры воздуховодов и скорость по этой формуле на каждом участке и вносим в таблицу.

• Начинаем расчеты потерь давления. Определяем эквивалентный диаметр для каждого участка, например первого dэ=2*150*150/(150+150)=150. Затем заполняем все данные необходимые для расчета из справочной литературы или вычисляем: Re=1,23*0,150/(15,11*10^-6)=12210. λ=0,11(68/12210+0,1/0,15)^0,25=0,0996 Шероховатость разных материалов разная.

• Динамическое давление Pд=1,2*1,23*1,23/2=0,9 Па тоже записывается в столбец.
• Из таблицы 2.22 определяем удельные потери давления или рассчитываем R=Pд*λ/d= 0,9*0,0996/0,15=0,6 Па/м и заносим в столбик. Затем на каждом участке определяем потери давления на трение: ΔРтр=R*l*n=0,6*2*1=1,2 Па.
• Коэффициенты местных сопротивлений берем из справочной литературы. На первом участке у нас решетка и увеличение воздуховода в сумме их КМС составляет 1,5.
• Потери давления в местных сопротивлениях ΔРм=1,5*0,9=1.35 Па
• Находим суму потерь давления на каждом участке = 1.35+1.2=2,6 Па. А в итоге и потери давления во всей магистрали = 185,6 Па. таблица к тому времени будет иметь вид

Далее производится по тому же методу расчет остальных ветвей и их увязка. Но об этом поговорим отдельно.

Расчетный воздухообмен

За расчетное значение воздухообмена принимают максимальное значение из расчетов по теплопоступлениям, влагопоступлениям, поступлением вредных паров и газов, по санитарным нормам, компенсации местных вытяжек и нормативной кратности воздухообмена.

Воздухообмен жилых и общественных помещений обычно рассчитывают по кратности воздухообмена или по санитарным нормам.

После расчета требуемого воздухообмена составляется воздушный баланс помещений, подбирается количество воздухораспределителей и делается аэродинамический расчет системы. Поэтому советуем вам не пренебрегать расчетом воздухообмена, если хотите создать комфортные условия вашего пребывания в помещении.

Общее описание

Вентиляторами называются машины, предназначенные для перемещения различных воздушно-газовых смесей с увеличением степени их давления до максимального значения 12-15 кПа. Отличительными чертами вентиляторов являются простая одноступенчатая конструкция и работа с малыми окружными скоростями вращения вала. Вентиляторы состоят из корпуса, рабочего колеса с лопатками, установленного на вал внутри корпуса, и привода. В качестве привода вентиляторов используют электродвигатели.

Широкое применение вентиляторы нашли как в быту, так и в промышленности. К промышленным вентиляторам предъявляются определенные требования ввиду более жестких условий эксплуатации. Помимо соответствия параметрам проводимого технологического процесса промышленные вентиляторы должны соответствовать высоким требованиям надежности конструкции и безопасности.

Вентиляторы применяют для транспортирования различных воздушно-газовых смесей, которые могут отличаться критическими температурами, абразивными свойствами, содержанием пыли и влаги. Поэтому существенным критерием при изготовлении вентиляторов является правильный выбор материального исполнения.