Из опыта

Таблица максимальной скорости воздуха (м/сек) в зависимости от требований к воздуховоду

Зная требуемый объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, и максимальную скорость воздуха для данного типа помещения, определим подходящий диаметр (сечение) воздуховода.

Расчет потерь давления в воздуховоде

Когда известны параметры воздуховодов (их длина, сечение, коэффициент трения воздуха о поверхность), можно рассчитать потери давления в системе при проектируемом расходе воздуха.

Общие потери давления (в кг/кв.м.) рассчитываются по формуле:

P = P_тр*l + z,

где P_тр - потери давления на трение в расчете на 1 погонный метр воздуховода, l - длина воздуховода в метрах, z - потери давления на местные сопротивления (при переменном сечении).

1. Потери на трение:

В круглом воздуховоде потери давления на трение P_тр в расчете на 1 погонный метр считаются так:

P_тр = (x/d) * (v*v*y)/2g,

где x - коэффициент сопротивления трения, d - диаметр воздуховода в метрах, v - скорость течения воздуха в м/с, y - плотность воздуха в кг/куб.м., g - ускорение свободного падения (9,8 м/с²).

Замечание: Если воздуховод имеет не круглое, а прямоугольное сечение, в формулу надо подставлять эквивалентный диаметр, который для воздуховода со сторонами А и В равен: d_экв = 2АВ/(А + В)

2. Потери на местные сопротивления:

Потери давления на местные сопротивления (при изменении диаметра воздуховода, на разветвлении, диффузоре, и т.д.) считаются по формуле:

z = Q* (v*v*y)/2g,

где Q - сумма коэффициентов местных сопротивлений на участке воздуховода, для которого производят расчет, v - скорость течения воздуха в м/с, y - плотность воздуха в кг/куб.м., g - ускорение свободного падения (9,8 м/с2). Значения Q содержатся в табличном виде.

Расчет начинаем с самых дальних от вентилятора и самых нагруженных участков.

1. Зная оптимальную скорость воздуха для данного помещения и объем воздуха, проходящего через воздуховод за 1 час, определим подходящий диаметр (или сечение) воздуховода.
2. Вычисляем потери давления на трение P_тр.
3. По табличным данным определяем сумму местных сопротивлений Q и рассчитываем потери давления на местные сопротивления z.
4. Располагаемое давление для следующих ветвлений воздухораспределительной сети определяется как сумма потерь давления на участках, расположенных до данного ветвления.

В процессе расчета нужно последовательно сбалансировать все ветви сети, приравняв сопротивление каждой ветви к сопротивлению самой длинной и нагруженной ветви. Это делают с помощью диафрагм. Их устанавливают на слабо нагруженные участки воздуховодов, повышая сопротивление.

Расчет кондиционирования

В первом приближении требуемую мощность кондиционера можно оценить из расчета 1 кВт на 10 м².

Более сложный алгоритм позволяет рассчитать мощность кондиционера (в кВт) для небольшого закрытого помещения: отдельной комнаты, офиса площадью до 50 – 70 м² и других помещений, расположенных в капитальных зданиях. При расчете учитываются потоки тепла от окон, стен и потолка, тепло, выделяемое находещейся в помещении техникой и тепло, выделяемое людьми в помещении:

Q = Q1 + Q2 + Q3, где

При наличии в помещении приточной вентиляции, рекомендуется мощность Q1 увеличить на 20-25% для компенсации притока теплого воздуха.

Q1 необходимо также увеличить на 10-20%, если комната расположена в мансардном этаже и тепло от нагретой крыши передается в помещение.
Если имеется большая площадь остекления, то для компенсации на каждый квадратный метр площади остекления свыше 2,0 м² (площадь 2,0 м² уже учтена в исходной формуле) нужно прибавить 200 – 300 Вт при сильной инсоляции, 100 – 200 Вт при средней освещенности и 50 – 100 Вт для затененного помещения.

Большинство производителей выпускает кондиционеры с мощностями, близкими к стандартному ряду: 2,0 кВт; 2,6 кВт; 3,5 кВт; 5,3 кВт; 7,0 кВт. Из них и надо выбирать. Мощность кондиционера должна лежать в диапазоне от –5% до +15% рассчитанной величины Q.

Из опыта.

При выборе конкретной модели рекомендую обратить внимание на инверторные кондиционеры, которые имеют переменную мощность охлаждения (а не включено/выключено, как обычный кондиционер), что позволяет им работать бесшумно, экономить электричество и создавать более комфортные условия в помещении, без потоков ледяного воздуха.

А вот выбор между обычной и мульти-сплит системой (когда от одного внешнего блока питается несколько внутренних) остается на ваше усмотрение. С одной стороны, один внешний блок занимает меньше места, может эффективно перераспределять мощность между внутренними блоками (как правило, не все внутренние блоки используются одновременно), что позволяет взять внешний блок с мощностью меньшей, чем сумма мощностей внутренних блоков. С другой - выход из строя единственного внешнего блока оставит без кондиционирования все помещения сразу. К моему удивлению, стоят эти два варианта (несколько обычных сплит-систем или одна мульти-сплит система) примерно одинаково.

Рекуперация тепла

С каждым годом стоимость энергоносителей становится все выше, и на поддержании в доме нужной температуры вполне можно разориться, если не применять энергосберегающие технологии. Применительно к вентиляции такой технологией является рекуперация тепла.

Суть рекуперации заключается в том, что входящий и исходящий воздух пропускаются между рядами тонких пластин таким образом, чтобы они не смешивались, и пр этом происходил активный теплообмен, т.е. исходящий воздух нагревал (или охлаждал) входящий (см. рисунок).

В результате часть тепла исходящего воздуха возвращается обратно в помещение, снижая потребность в нагреве входящего воздуха.

Приточно-вытяжную установку с рекуператором тепла можно собрать как из отдельных элементов, так и купить в виде моноблока. Установки бывают разной мощности, какая именно вам подходит - можно определить, рассчитав необходимый воздухообмен по методике выше.