3. Аэродинамический расчет воздушных сетей.

Общие положения

Распределение воздуха в системах кондиционирования и вентиляции осуществляется по более или менее сложной системе воздуховодов. Речь может идти и о простейшем одиночном воздуховоде, и о сложной разветвленной системе воздуховодов, обслуживающих целый этаж или всё здание. В обоих случаях речь идет о воздухораспределительной сети, которая должна отвечать определенным требованиям:

■ обеспечивать производительность по воздуху;

■ иметь минимальные потери напора;

■ иметь скорость потока воздуха удовлетворяющую требованиям санитарных норм;

■ иметь уровень шумов, не превышающий допустимый по санитарным нормам;

■ быть герметичной;

■ при необходимости воздуховоды должны иметь соответствующую тепло-, звуко- или пароизоляцию;

■ пространство, занимаемое воздуховодами, должно быть минимальным.

Системы воздушных коммуникаций классифицируются по скорости потока воздуха и рабочему давлению.

Классификация по скорости подразделяет воздуховоды на малоскоростные (со скоростью воздуха в канале, не превышающей 13 м/с) и высокоскоростные каналы (со значениями от 13 до 25 м/с). Вытяжные каналы всегда рассчитываются как малоскоростные.

Классификация по давлению подразделяет их на воздуховоды низкого давления со значениями до 900 Па (около 100 мм вод. ст.); среднего давления со значениями от 900 до 1700 Па (100-170 мм вод. ст.) и высокого давления со значениями от 1700 до 3000 Па (170-300 мм вод. ст.).

Для небольших помещений применяются исключительно системы воздуховодов низкоскоростные и низкого давления.

Установки высокоскоростные и высокого давления применяются в больших зданиях, особенно в зданиях повышенной высотности, так как дают большие преимущества при минимизации сечений вентиляционных каналов. Проблема использования таких воздуховодов заключается в их повышенной шумности, зависящей от скорости потока воздуха.

Общее давление, создаваемое вентилятором, представляет собой сумму статического и динамического давления и должно соответствовать общим поте рям напора на пути движения воздуха. Такие потери напора возникают: за счет трения воздуха о стенки воздуховода, из-за изгибов и поворотов, изменения сечений воздуховода и т.д. Все эти потери должны быть уравновешены общим давлением, создаваемым вентилятором. Указанные потери напора влияют в значительной мере на потребление электроэнергии вентилятором, поэтому целесообразно вести проектирование воздуховодов и осуществлять их монтаж по возможности с меньшим количеством изгибов, поворотов и изменений сечения.

Расчет сети воздуховодов в общем виде сводится к определению потерь давления в воздуховодах при данном расходе воздуха.

Задаются сечением или диаметром воздуховодов и определяют скорость воздуха при проектируемом расходе и соответствующие потери давления в воздуховоде на 1 м длины.

Суммарные потери давления в воздуховодах определяются по формуле

(3.8)

где R — потери давления на трение, кг/м² на 1 пог. м воздуховода;

l — длина воздуховода, м;

z — потери давления на местные сопротивления, кг/м².

При температуре воздушного потока, отличающейся от 20 ^СС, на потери давления, подсчитанные по вышеуказанной формуле, следует вводить поправочные коэффициенты, соответственно, на трение и на местные сопротивления.

Потери давления на трение в круглых воздуховодах можно определить по формуле