Как узнать производительность вентилятора м3 час

Обновлено: 18.05.2024

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.

Вытяжная вентиляция на кухне

Но внешняя красота – это не самое главное. Основная задача этого прибора – избавить помещение кухни от запахов, гари, копоти и жира, которые появляются во время приготовления пищи. Вытяжная вентиляция удаляет испарения, исходящие от разного рода нагревательных приборов. Она предотвращает появление грязного налета на потолке и на поверхности стен. Это позволяет выполнять косметический ремонт гораздо реже, что сэкономит значительную сумму денег. Меньше времени понадобится и на проведение генеральной уборки.

Как проверить, работает ли вентиляция

В старых домах часто нарушается работа вентиляционных шахт: со временем они засоряются и перестают выполнять свои функции. Поэтому сначала нужно проверить состояние вентканала. Если он забит чем-либо, снизится эффективность не только естественной, но и принудительной вентиляции.

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Дизайн ванной в классическом стиле: примеры и фото

Узнать, в рабочем ли состоянии вентиляция в ванной комнате, просто:

В квартире приоткрывают форточки и дверь в ванную комнату.
Берут марлю, салфетку или носовой платок и прикладывают к отверстию вентиляционного канала.
При качественной работе воздуховода ткань или бумага будет сама держаться возле отверстия. Чем плотнее прижимается платок или салфетка, тем лучше тяга в шахте. Если они не держатся, падают, значит, что-то с каналом не так, нужно выяснять причину, почему вентиляция не работает.

Можно провести и другой тест, он также весьма прост и показателен:

также приоткрывают форточки и двери;
зажигают свечу и подносят к выходу шахты;
если огонек наклоняется в сторону отверстия, то тяга есть, если он горит, не шелохнувшись, то воздух стоит на месте.

Затем опыты следует повторить с закрытыми форточками и дверями. Если и в этом случае огонек отклоняется или листок прилипает к отверстию, значит, тяга хорошая, сильная. В этом случае вряд ли возникнет необходимость в установке принудительной вентиляции. Если тяга отсутствует, то не помешает установить дополнительный вентилятор.

Основная причина отсутствия тяги – засорение канала. В этом случае необходимо прочистить шахту, при необходимости – обратиться в управляющую компанию. Бывает, что жильцы верхних этажей замуровывают вентиляцию, что также мешает циркуляции воздуха. Этот вопрос также придется решать через УК.

Расчет мощности вентилятора

Чтобы рассчитать мощность вентилятора, нужно выполнить следующие действия:

Пример расчета производительности вентилятора вытяжки для кухни.

С помощью рулетки измерить размеры кухни и определить ее объем в метрах. Для этого длину нужно умножить на ширину и высоту. В документах БТИ указана площадь помещений. Пример: площадь кухонного помещения равна 10 м². Высота от пола до потолка – 3 м. Умножаем площадь на высоту и получаем 30 м³. Таков объем кухни.
Далее рассчитывается величина, характеризующая воздухообмен. Для этого нужно умножить объем кухни на количество полных обновлений воздуха за час. Строительные нормы и правила (СНиП) предусматривают кратность воздухообмена, равную 10-12. Таким образом, чтобы рассчитать мощность вытяжной системы нужно 30 м³ умножить на 12. В итоге получается цифра 360 м³/час. Столько воздуха должно обновляться каждый час.
Для осуществления обмена в таком объеме нужен вентилятор с мощностью 400-800 м³/час. Но стандартные вентиляционные каналы способны пропустить только около 180 м³. Поэтому вентилятор тут не очень поможет.
В этом случае поможет рециркуляционная система вытяжки, которая пропускает воздух через фильтры и отправляет его обратно в помещение. На преодоление сопротивления фильтров тоже требуется мощность. Поэтому к расчетной цифре следует добавить 40%. Получится 560-1120 м³. Такова должна быть мощность вентилятора вытяжки на кухне размером 30 м³.
В некоторых случаях можно обойтись и без вентиляционного канала. Для этого вытяжной вентилятор устанавливается в специально оборудованном проеме в стене, в потолке или на стыке потолка и стены. Такой монтаж допускает применение менее мощного вентилятора.

Мощность вытяжки для разных помещений.

Это лишь простейший расчет необходимой мощности вытяжного вентилятора. Если кухня не имеет дверей, то нужно учитывать еще и объем смежного помещения. Итак, формула расчета мощности вентилятора для общих случаев: ширина помещения х длина х высота х кратность обмена = искомая величина. Высчитать объем помещения можно без особых проблем. Достаточно измерить длину, ширину и высоту и перемножить их.

Как узнать производительность вентилятора

Современный вентилятор

Расчет вентилятора, а точнее его производительности также сопряжен с:

диаметром лопастей;
уровнем шума;
полным давлением.

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

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.

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.

Анализ помещения и постановка задачи для системы

Проверьте при помощи листа бумаги или свечи, работает ли вытяжной вентиляционный канал квартиры, выходы которого находятся в ванной комнате и на кухне.

Для определения количества и производительности приточных устройств, необходимых в той или иной комнате, можно использовать два варианта, актуальных в зависимости от сложности всей системы.

Вариант № 1. Профессиональный инженерный онлайн-калькулятор. Этот способ наполнен довольно сложными терминами и формулировками и скорее подойдёт для сложных планировок с множеством помещений, которые имеют разные требования к воздухообмену. Для полноценного использования потребуются знания и профессиональный опыт.

Вариант № 2. Самостоятельный расчёт, подходящий под требования СНиП. Вентиляция обычной квартиры или небольшого дома имеет минимальную сложность, поэтому с её расчётом справится любой домашний мастер.

Для самостоятельной реализации проекта необходимо пять показателей.

Диаметр воздуховода. Сложный расчёт на основе данных СНиП, количества людей, функций помещения в разное время суток и т. д. Однако из опыта известно, что всё сводится к трём популярным диаметрам (сечениям) канала — 100, 125 и 150 мм. Соответственно:

100 мм — для постоянного непрерывного воздухообмена круглые сутки при малой мощности вентиляторов;
125 мм — периодическое проветривание во время нахождения людей в помещении (например, с 18.00 до 8.00) на малой и средней мощности;
150 мм — быстрое проветривание 1–2 раза в сутки для помещений с нерегулярным или редким нахождением людей.

Соответственно, диаметр воздуховода в нашем случае зависит не от мощности приборов, а от требований к помещению.

Форма, сечение и стенки канала. Существуют препятствия, которые могут существенно повлиять на пропускную способность системы:

Гофрированные стенки канала забирают 7–9% мощности вентилятора. Выбирайте гладкие трубы круглого сечения.
Прямые углы (90°) канала — каждый угол берёт 2–3% мощности вентилятора. Проектируйте канал с минимальным количеством углов.
Фильтры и шумопоглотители. Их пропускная способность и потери также указаны в заводских документах.

Производительность приточных устройств. Она должна быть равна производительности вытяжной системы, иначе вытяжные вентиляторы будут работать с нагрузкой и без должного результата. Цифры этого основного показателя всегда есть в инструкции к приточным устройствам.

Специфика помещений. Можно усложнить задачу, применяя расчёт воздуха на человека или по кратности обмена, но на практике достаточно информации из нормы СНиП — 3 м3 на 1 м2 для спален, гостиных, детских комнат. Тот же документ говорит о фиксированных нормах:

Для кухни — 90 м3/час.
Для ванной комнаты — 25 м3/час.
Для туалета — 30 м3/час.
Для совмещённого санузла — 35 м3/час.

Следует отметить, что данные нормы выработаны с огромным запасом, который на практике не реализуется. Проблема влажности и посторонних запахов решается по необходимости — во время готовки или душа включается усиленная вытяжка. Для обеспечения фиксированных норм при хорошей тяге в штатном вентканале достаточно обеспечить приток. При установке вентилятора на штатный канал приток также должен быть усилен.

В наличие есть вентилятор, развивающий давление P_max не более 70 Па, который используется для вентиляции помещения. Забор воздуха из помещения осуществляется по трубопроводу постоянного диаметра, для которого можно принять, что его сопротивление возрастает на 7 Па на каждый метр. Вентилятор был подсоединен к всасывающему и нагнетающему трубопроводам неизвестной длины, после чего замеры показали, что во входе в вентилятор возникает разряжение P_вв, равное −32 Па, на выходе из вентилятора — избыточное давление P_нв, равное 24 Па. Замеренная скорость воздуха ω в трубопроводе оказалась равной 3 м/с. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м 3 .

Необходимо рассчитать, на какую максимальную длину может быть увеличен нагнетательный трубопровод.

Рассмотрим формулу расчета давления вентилятора:

где ω_в и ω_н — скорости воздуха во всасывающем и нагнетательном трубопроводах. Поскольку диаметр трубопровода не меняется, то ω_в = ω_н, отчего формулу можно представить в следующем виде:

P = P_нв — P_вв = 24 — (-32) = 56 Па

Отсюда следует, что имеющийся в наличии вентилятор при данных условиях работы имеет запас давления в 70-56 = 14 Па.

Увеличение длины нагнетательного трубопровода будет приводить к возрастанию сопротивления в нем, что повлечет за собой увеличение значения напора вентилятора. Следовательно, можно рассчитать, до каких пор можно увеличивать сопротивление нагнетающего трубопровода, пока вентилятор не достигнет своего предела по создаваемому напору:

Получим, что нагнетательный трубопровод может быть удлинен не более чем на 2 метра.

Задача № 2 Расчет производительности и давления вентилятора

Из помещения с атмосферным давлением P₁ = 0,1 мПа через трубопровод постоянного диаметра d = 500 мм откачивается воздух и выбрасывается в атмосферу P2 = 0,1 мПа. Вентилятор работает с расходом Q = 2000 м 3 /час, потребляя при этом N = 1,1 кВт, а скорость вращения его вала n составляет 1000 об/мин. Замеры показали, что падение давления во всасывающем трубопроводе составляет P_пв = 60 Па, а в нагнетательном — P_пн = 80 Па. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м 3 .

Рассчитать создаваемое вентилятором давление, а также вычислить, как изменится производительность вентилятора, если увеличить скорость вращения вала до n_н = 1200 об/мин и как при этом изменится мощность.

Площадь поперечного сечения трубы равно:

F = (π∙d 2 ) / 4 = (3,14∙0,5 2 ) / 4 = 0,2 м 2

Чтобы рассчитать давление вентилятора, предварительно необходимо найти скорость воздуха в трубопроводе, которая будет равна как для нагнетательной, так и для всасывающей части вследствие равенства их диаметров. Скорость воздуха можно найти из уравнения расхода:

ω = Q / F = 2000 / (3600∙0,2) = 2,8 м/с

После нахождения скорости становится возможным определение давления вентилятора:

P = (P₂-P₁) + (P_пв+P_пн) + (ω 2 ∙ρ)/2 = (10 5 -10 5 ) + (60+80) + (2,8 2 ∙1,2)/2 = 145 Па

Расход при увеличенном числе оборотов можно вычислить из следующего соотношения:

Q_н = Q∙n_н/n = 2000∙1200/1000 = 2400 м³/час

Для нахождения мощности при новом числе оборотов воспользуется другим соотношением:

В итоге получим, что давление вентилятора составляет 145 Па, при увеличении числа оборотов до 1200 в минуту расход возрастет до 2400 м 3 /час, а мощность — до 1,9 кВт.

Задача № 3. Расчет КПД вентилятора

Из помещения через всасывающий трубопровод диаметром d_в = 200 мм с помощью вентилятора откачивается воздух, выбрасываемый в атмосферу через нагнетательный трубопровод диаметром d_н = 240 мм. В наличии имеются лишь показания, снятые с датчиков, установленных непосредственно на вентиляторе. Вакуумметр на входе в вентилятор показывает разрежение P_вв = 200 Па, а манометр на выходе вентилятора показывает избыточное давление P_нв = 320 Па. Расходометр откачиваемого воздуха показывает значение Q = 500 м 3 /час. Потребляемая вентилятором мощность N составляет 0,08 кВт, а скорость вращения его вала n равна 1000 об/мин. При расчетах плотность воздуха ρ принять равной 1,2 кг/м 3 .

Необходимо рассчитать КПД вентилятора и создаваемое им давление.

Предварительно найдем скорости движения воздуха во всасывательном и нагнетательном трубопроводах. Выразим и найдем величину скорости ω из уравнения для объемного расхода:

где f = (π∙d 2 )/4 — площадь поперечного сечения трубопровода. Отсюда получим:

ω_в = Q/f = (Q∙4)/(π∙d_в 2 ) = (500∙4)/(3600∙3,14∙0,2 2 ) = 4,4 м/с

ω_н = Q/f = (Q∙4)/(π∙d_н 2 ) = (500∙4)/(3600∙3,14∙0,24 2 ) = 3,1 м/с

Зная скорости воздуха в нагнетательном и всасывающем трубопроводах, а также давления на входе и выходе вентилятора, становится возможным нахождение давления вентилятора P по следующей формуле:

Выразим из формулы мощности и найдем величину КПД вентилятора η:

η = (Q∙P)/(1000∙N) = (500∙514)/(3600∙1000∙0.08) = 0,9

Получим, что вентилятор имеет КПД 0,9 и напор 514 Па.

Задача № 4. Расчет давления вентилятора

Имеется емкость для хранения азота при избыточном давлении P₁ в 540 Па. Газ подается в аппарат под избыточным давлением P₂ в 1000 Па при помощи вентилятора, соединенного с емкостью для хранения с помощью всасывающего трубопровода, и с аппаратом с помощью нагнетательного трубопровода, при этом потери давления в них составляют P_пв = 120 Па и P_пн = 270 Па соответственно. В нагнетательном трубопроводе поток газа развивает скорость ω равную 10 м/с. При расчетах плотность азота принять ρ равной 1,17 кг/м 3 .

Необходимо рассчитать создаваемое вентилятором давление.

Перепад давлений в точках всасывания и нагнетания ΔP будет составлять:

Общие потери P_поб во всасывающем и нагнетающем трубопроводе будут равны:

Скоростное давление P_c может быть найдено по следующей формуле:

P_с = (ω 2 ∙ρ)/2 = (10 2 ∙1,17)/2 = 59 Па

Зная найденные выше величины можно рассчитать создаваемое вентилятором давление P по следующей формуле:

Читайте также: