Cálculo de conductos de aire para velocidad y caudal + métodos para medir el flujo de aire en habitaciones

El intercambio aéreo equilibrado es la base del bienestar y la capacidad de trabajo de las personas. Derecho? Pero para crear condiciones cómodas en locales residenciales e industriales, es importante calcular correctamente los conductos de aire en términos de velocidad y caudal y garantizar un modo eficiente de movimiento de los flujos de aire.

A continuación, le diremos qué necesita para calcular los conductos de aire, qué métodos y dispositivos se utilizan para medir el caudal de aire.

¿Qué es un conducto?

Conducto de aire - el elemento principal del sistemadistribución de aire. Es una colección de tubos de metal o plástico colocados para garantizar el equilibrio del aire. El principio de funcionamiento del conducto es suministrar y extraer aire utilizando ventiladores especiales.

Características básicas del conducto:

• forma (redonda o rectangular);
• área de sección;
• rigidez (flexible,semiflexible y duro)

El rendimiento del sistema de ventilación y su funcionalidad en su conjunto dependen de estas características.

Elija un conducto con una sección rectangular, si es importante que lo haga invisible. Tal conducto de aire es fácil de ocultar en la superficie superior de los gabinetes.

La selección correcta de los parámetros del conducto, teniendo en cuenta todas las características de la sala, garantizará su funcionamiento prolongado y eficiente.

Algoritmo de cálculo

Al diseñar, ajustar o modificar un sistema de ventilación existente, se deben realizar cálculos de conductos. Esto es necesario para determinar correctamente sus parámetros, teniendo en cuenta las características óptimas de rendimiento y ruido en las condiciones actuales.

Al realizar cálculos, los resultados de medir el caudal y la velocidad del aire en el canal de aire son de gran importancia.

El consumo de aire - el volumen de masa de aire que ingresa al sistema de ventilación por unidad de tiempo.Como regla general, este indicador se mide en m³ / h.

Velocidad de movimiento- un valor que muestra qué tan rápido se mueve el aire en el sistema de ventilación. Este indicador se mide en m / s.

Si se conocen estos dos indicadores, puede calcular el área de secciones redondas y rectangulares, así como la presión necesaria para superar la resistencia local o la fricción.

Al dibujar un diagrama, debe elegir el ángulo de visión desde la fachada del edificio, que se encuentra en la parte inferior del diseño. Los conductos se muestran en líneas gruesas continuas

Muy a menudo, se utiliza el siguiente algoritmo de cálculo:

1. Elaboración de un diagrama axonométrico en el que se enumeran todos los elementos.
2. Según este esquema, se calcula la longitud de cada canal.
3. Se mide el consumo de aire.
4. Se determinan el caudal y la presión en cada sección del sistema.
5. Se realiza el cálculo de pérdida por fricción.
6. Usando el coeficiente deseado, la pérdida de presión se calcula mientras se supera la resistencia local.

Al realizar cálculos en cada sección de reddistribución de aire Se obtienen diferentes resultados. Todos los datos deben ser equilibrados por medio de diafragmas con la rama de mayor resistencia.

Cálculo del área transversal y diámetro

El cálculo correcto del área de secciones redondas y rectangulares es muy importante. Un tamaño transversal incorrecto no permitirá proporcionar el equilibrio de aire necesario.

Un conducto que es demasiado grande ocupará mucho espacio y reducirá el área efectiva de la habitación. Si selecciona un tamaño de canal demasiado pequeño, aparecerán corrientes de aire a medida que aumenta la presión de flujo.

Para calcular el área de sección transversal requerida(S), necesita conocer los valores de caudal y velocidad del aire.

Para los cálculos, se utiliza la siguiente fórmula:

S = L / 3600 * V,

mientras que L - consumo de aire (m³ / h), yV - su velocidad (m / s);

Usando la siguiente fórmula, puede calcular el diámetro del conducto(D):

D = 1000 * √ (4 * S / π)donde

S – área seccional (m²);

π – 3,14.

Si planea instalar ductos rectangulares en lugar de redondos, se determina el largo / ancho requerido del ducto de aire en lugar del diámetro.

Todos los valores obtenidos se comparan con los estándares GOST y se seleccionan los productos que tienen el diámetro más cercano o el área de la sección transversal.

Al elegir dicho conducto, se tiene en cuenta una sección aproximada. El principio usado a * b ≈ Sdondeun - longitudb - ancho, yS - área seccional.

De acuerdo a las regulacionesla relación El ancho y la longitud no deben ser superiores a 1: 3. También debe usar la tabla de tamaños típicos proporcionada por el fabricante.

Los tamaños más comunes de canales rectangulares son: dimensiones mínimas: 0,1 mx 0,15 m, máximas: 2 mx 2 m. La ventaja de los conductos redondos es que tienen menos resistencia y, en consecuencia, crean menos ruido durante el funcionamiento.

Cálculo de la pérdida de presión sobre la resistencia.

A medida que el aire se mueve a lo largo de la línea, se crea resistencia. Para superarlo, el ventilador de suministro de aire crea una presión que se mide en Pascales (Pa).

La pérdida de presión se puede reducir aumentando la sección transversal del conducto. En este caso, se puede garantizar aproximadamente el mismo caudal en la red.

Para elegir el derecho ninstalación de rejilla Con un ventilador de la capacidad requerida, es necesario calcular la pérdida de presión para superar la resistencia local.

Esta fórmula aplica:

P = R * L + Ei * V2 * Y / 2donde

R - pérdida de presión específica por fricción en una determinada sección del conducto;

L - longitud de la parcela (m);

Ei - coeficiente total de pérdida local;

V - velocidad del aire (m / s);

Y - densidad del aire (kg / m3).

ValoresR determinado por los estándares. Además, este indicador se puede calcular.

Si la sección transversal del conducto es redonda, la pérdida de presión por fricción (R) se calculan de la siguiente manera:

R = (X* D / B) * (V*V*Y)/2gdonde

X - coeficienteresistencia a la fricción;

L - longitud (m);

D - diámetro (m);

V - velocidad del aire (m / s), e Y - su densidad (kg / m³);

g - 9,8 m / s².

Si la sección transversal no es redonda, sino rectangular, un diámetro alternativo igual a D = 2AB / (A + B)donde A y B son lados.

Software de cálculo

Todos los cálculos pueden realizarse manualmente, pero es más conveniente y más rápido usar programas especializados.

Con estos programas, no solo puede realizar con precisión los cálculos necesarios, sino también preparar dibujos.

Si es necesario, puede usar un software especial para realizar los cálculos. Esto eliminará posibles errores que pueden desempeñar un papel fatal durante la operación. Los valores primarios se ingresan en el programa y después de unos segundos puede obtener resultados de cálculo precisos

Ventilación–Calc - Una aplicación funcional para el cálculo de conductos. Para los cálculos, se utilizan los valores de flujo de aire y velocidad, así como la temperatura.

Magicad - Realiza todo tipo de cálculos para redes de ingeniería, las imágenes se presentan en formatos 2D y 3D.

Gidrv - Un programa para calcular todos los parámetros de conductos. Es posible seleccionar cualquier combinación de parámetros para lograr el mejor rendimiento.

Ducter 2.5 - Una utilidad que calcula con precisión los diámetros de las secciones transversales de los conductos. Ideal para seleccionar sus tipos.

Los dibujos que se compilan en estos programas le permiten ver con mayor precisión el diseño de todos los componentes del sistema y garantizar su funcionamiento más eficiente.

Medición de velocidad y flujo de aire.

Al tomar medidas, es importante elegir los instrumentos y métodos correctos, así como seguir los procedimientos para tomar medidas.

Instrumentos utilizados para mediciones

Muy a menudo, se utilizan los siguientes tipos de instrumentación:

• anemómetro ultrasónico ZD: realiza mediciones basadas en cambios en la frecuencia del sonido entre puntos dados;
• Tubo de Pitot: corrige la diferencia entre la presión estática y la presión total;
• anemómetro de alambre caliente - determina la velocidad de flujo en función de la velocidad a la que disminuye la temperatura del sensor.
• alado Anemómetro: realiza mediciones basadas en cambios en la velocidad de rotación del impulsor.
• bolómetro - determina el flujo de aire debido a la concentración del flujo en el punto de medición, la sección transversal se establece de antemano.

Muchos dispositivos en esta lista son bastante caros y raros. Se pueden alquilar y medir de forma independiente, pero es mejor llamar a un ingeniero de ajuste experimentado que conozca todos los matices de realizar un trabajo de medición.

El tubo de Pitot se usa junto con sensores. Es un dispositivo fácil de usar. El tubo se conduce con el extremo abierto hacia el flujo de aire, y su otro extremo está conectado al manómetro.

La medición de la velocidad es necesaria no solo para realizar cálculos, sino también para controlar los parámetros higiénicos del aire interior. Durante un período de tiempo inevitablemente ocurre contaminación del conducto de ventilación y conductos.

En tales casos, las conexiones pueden despresurizarse, el rendimiento del equipo se reduce. Además, las mediciones son necesarias para el mantenimiento programado, la limpieza y la reparación del sistema de ventilación.

Al realizar mediciones, se deben observar una serie de reglas. En primer lugar, la velocidad del aire está regulada por códigos y normas de construcción. Es necesario centrarse en estos valores.

Se permiten pequeñas desviaciones de estos parámetros en presencia de circunstancias técnicas especiales. Por ejemplo, al instalar equipos, realizar reparaciones, etc.

En segundo lugar, al tomar medidas, también es necesario tener en cuenta las normas de los factores relacionados: los niveles de ruido y vibración, que se indican en los documentos reglamentarios.

Exceder estos estándares indica las deficiencias del sistema de ventilación.La velocidad del aire no debería tener ningún efecto en estos indicadores.

Métodos para medir el flujo de aire.

En el escenariopuesta en marcha Es necesario tomar medidas del flujo de volumen de aire en el sistema de ventilación y aire acondicionado. Esto proporcionará la oportunidad para una configuración de alta calidad del sistema y su buen funcionamiento.

Dichas mediciones se llevan a cabo directamente en el conducto o en la rejilla de entrada. Existen varias técnicas simples.

Medidas de difusor de techo

Muy a menudo para mediciones usando esta técnicabolómetro. Debe cerrar difusory la parte superiorconfundidor adjuntar al techo. Es necesario medir como la cantidad total de escape de aire de la habitación., suministro de aire.

El bolómetro es altamente preciso debido al hecho de que el rectificador de flujo incorporado reduce la probabilidad de error. A pesar de que el dispositivo parece voluminoso, es bastante ligero: su peso no supera los 3 kg.

En algunas fuentes, se recomienda utilizar una sonda para mediciones, insertándola entre laminillas difusor para obtener un resultado promedio.

Este enfoque es ineficaz por dos razones:

1. La turbulencia de los flujos es muy alta, por lo que no se puede ver el caudal real.
2. No es posible configurar la sonda directamente en línea con el flujo. Los resultados de la medición se distorsionarán en cualquier caso.

Por lo tanto, no debe perder su tiempo en manipulaciones excesivas con la sonda. Existen métodos de medición mucho más simples y precisos.

Hay otra forma de tomar medidas utilizando esta técnica. Proporciona una sección recta y un flujo uniforme. Las mediciones se realizan a través de agujeros prefabricados.

Este método es altamente preciso, pero no siempre hay condiciones para su implementación. No en todas partes hay secciones rectas, a veces es imposible preparar dos agujeros para las mediciones. Y, sin embargo, para implementar este método, se necesitan varias personas: una debe tomar medidas, la segunda, mantener la escalera de mano, y así sucesivamente.

Dado todo lo anterior, si necesita obtener un resultado rápido y preciso, sin hacer esfuerzos innecesarios, usebolómetro.

Mediciones en la rejilla de ventilación.

Para realizar operaciones de control y medición utilizando esta técnica, anemómetro de alambre caliente con un impulsor de 60 a 100 mm de diámetro. El impulsor debe ser comparable con las dimensiones de la parrilla.

El anemómetro de alambre caliente es un dispositivo multifuncional que puede usarse no solo para medir la velocidad del aire, sino también para medir otros parámetros. Tal dispositivo será muy útil en el hogar. Al comprar un anemómetro de alambre caliente, es mejor detenerse en un dispositivo que tiene una función para analizar y documentar datos

Este método proporciona una alta precisión de los resultados, y el número de mediciones realizadas es mínimo. Para proporcionar acceso a lugares inaccesibles, puede usar un cable de extensión especial o una sonda telescópica.

Mediciones de ductos

Para realizar mediciones, se utiliza un agujero de trabajo especialmente hecho en la pared del canal del conducto.

Es importante observar las siguientes condiciones:

• El tamaño de la sección transversal de este agujero debe corresponder exactamente con el diámetro de la sonda;
• El lugar para las mediciones debe seleccionarse cuidadosamente. El orificio se perfora solo en una sección recta, cuya longitud debe ser de al menos 5 diámetros de conducto. El orificio debe colocarse de manera que la distancia al mismo sea de 3 diámetros y, después, 2 diámetros de tubería.

En el caso de mediciones dentro del conducto, es necesario utilizar un dispositivo con un impulsor con un diámetro de 16 a 25 mm. Si el conducto está alto, una sonda telescópica o un cable de extensión acudirán al rescate.

Reglas para usar dispositivos de medición

Al medir el caudal de aire y su caudal en el sistema de ventilación y aire acondicionado, se requiere la selección correcta de dispositivos y las siguientes reglas para su funcionamiento.

Esto le permitirá obtener resultados precisos del cálculo del conducto, así como hacer una imagen objetiva. sistemas de ventilación.

Para fijar las tasas de flujo promedio, debe realizar varias mediciones. Su número depende del diámetro de la tubería o del tamaño de los lados, si el canal es rectangular.

Observe el régimen de temperatura indicado en el certificado del dispositivo. También controle la posición del sensor de la sonda. Siempre debe estar orientado exactamente hacia la corriente de aire.

Si no se sigue esta regla, los resultados de la medición se distorsionarán. Cuanto mayor sea la desviación del sensor de su posición ideal, mayor será el error.

Conclusiones y video útil sobre el tema.

Disposición de ventilación en el hogar:

Por lo tanto, es muy importante observar las reglas para realizar mediciones, ya que el más mínimo error puede afectar los resultados de los cálculos.

Los cálculos correctos del conducto le permitirán elegir su configuración óptima y los componentes necesarios, lo que significa que se garantizará el funcionamiento ininterrumpido y productivo de la ventilación.

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