Калькулятор для расчета и подбора компонентов системы вентиляции
На этом примере мы покажем, как рассчитать приточную вентиляцию для комнатной квартиры, в которой живет семья из трех человек (двое взрослых и ребенок). Днем к ним иногда приезжают родственники, поэтому в гостиной может длительное время находиться до 5 человек. Высота потолков квартиры – 2,8 метра. Параметры помещений:
№ помещения | 1 | 2 | 3 |
Наименование помещения | Детская | Спальня | Гостиная |
Площадь | 17 м² | 14 м² | 22 м² |
Кол-во людей | 1 человек (днем и ночью) |
2 человека ночью, 1 человек днем |
0 человек ночью, 5 человек днем |
Нормы расхода для спальни и детской зададим в соответствии с рекомендациями СНиП – по 60 м³/ч на человека. Для гостиной ограничимся 30 м³/ч, поскольку большое количество людей в этой комнате бывает нечасто. По СНиП такой расход воздуха допустим для помещений с естественным проветриванием (для проветривания можно открыть окно). Если бы мы и для гостиной задали расход воздуха 60 м³/ч на человека, то требуемая производительность для этого помещения составила бы 300 м³/ч. Стоимость электроэнергии для нагрева такого количества воздуха оказалась бы очень высокой, поэтому мы пошли на компромисс между комфортом и экономичностью. Для расчета воздухообмена по кратности для всех помещений выберем комфортный двукратный воздухообмен. Магистральный воздуховод будет прямоугольным жестким, ответвления – гибкими шумоизолированными (такое сочетание типов воздуховодов не самое распространенное, но мы выбрали его в демонстрационных целях). Для дополнительной очистки приточного воздуха будет установлен фильтр тонкой очистки класса EU5 (расчет сопротивления сети будем вести при загрязненных фильтрах). Скорости воздуха в воздуховодах и допустимый уровень шума на решетках оставим равными рекомендуемым значениям, которые заданы по умолчанию. Расчет начнем с составления схемы воздухораспределительной сети. Эта схема позволит нам определить длину воздуховодов и количество поворотов, которые могут быть как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости (нам нужно посчитать все повороты под прямым углом). Итак, наша схема:
Сопротивление воздухораспределительной сети равно сопротивлению самого длинного участка. Этот участок можно разделить на две части: магистральный воздуховод и самое длинное ответвление. Если у вас есть два ответвления примерно одинаковой длины, то нужно определить, какое из них имеет большее сопротивление. Для этого можно принять, что сопротивление одного поворота равно сопротивлению 2,5 метров воздуховода, тогда наибольшее сопротивление будет иметь ответвление, у которого значение (2,5* поворотов + длина воздуховода) максимально. Выделять из трассы две части необходимо для того, чтобы можно было задать разный тип воздуховодов и разную скорость воздуха для магистрального участка и ответвлений. В нашей системе на всех ответвлениях установлены балансировочные , позволяющие настроить расходы воздуха в каждом помещении в соответствии с проектом. Их сопротивление (в открытом состоянии) уже учтено, поскольку это стандартный элемент вентиляционной системы. Длина магистрального воздуховода (от воздухозаборной решетки до ответвления в помещение № 1) – 15 метров, на этом участке есть 4 поворота под прямым углом. Длину приточной установки и воздушного фильтра можно не учитывать (их сопротивление будет учтено отдельно), а сопротивление шумоглушителя можно принять равным сопротивлению воздуховода той же длины, то есть просто посчитать его частью магистрального воздуховода. Длина самого длинного ответвления составляет 7 метров, на нем есть 3 поворота под прямым углом (один – в месте ответвления, один – в воздуховоде и один – в адаптере). Таким образом, мы задали все необходимые исходные данные и теперь можем приступать к расчетам (скриншот). Результаты расчета сведены в таблицы: Результаты расчета по помещениям
№ помещения | 1 | 2 | 3 |
Наименование помещения | Детская | Спальня | Гостиная |
Расход воздуха | 95 м³/ч | 120 м³/ч | 150 м³/ч |
Площадь сечения воздуховода | 88 см² | 111 см² | 139 см² |
Рекомендуемый диаметр воздуховода | Ø 110 мм | Ø 125 мм | Ø 140 мм |
Рекомендуемые размеры решетки | 200×100 мм 150×150 мм |
200×100 мм 150×150 мм |
200×100 мм 150×150 мм |
Результаты расчета общих параметров
Тип вентсистемы | Обычная | VAV |
Производительность | 365 м³/ч | 243 м³/ч |
Площадь сечения магистрального воздуховода | 253 см² | 169 см² |
Рекомендуемые размеры магистрального воздуховода | 160×160 мм 90×315 мм 125×250 мм |
125×140 мм 90×200 мм 140×140 мм |
Сопротивление воздухопроводной сети | 219 Па | 228 Па |
Мощность калорифера | 5.40 кВт | 3.59 кВт |
Рекомендуемая приточная установка | Breezart 550 Lux (в конфигурации на 550 м³/ч) |
Breezart 550 Lux (VAV) |
Максимальная производительность рекомендованной ПУ |
438 м³/ч | 433 м³/ч |
Мощность электрич. калорифера ПУ | 4.8 кВт | 4.8 кВт |
Среднемесячные затраты на электроэнергию | 2698 рублей | 1619 рублей |
Расчет воздухопроводной сети
- Для каждого помещения (подраздел 1.2) рассчитывается производительность, определяется сечение воздуховода и подбирается подходящий воздуховод стандартного диаметра. По каталогу Арктос определяются размеры распределительных решеток с заданным уровнем шума (используются данные для серий АМН, АДН, АМР, АДР). Вы можете использовать и другие решетки с такими же размерами – в этом случае возможно незначительное изменение уровня шума и сопротивления сети. В нашем случае решетки для всех помещений оказались одинаковыми, поскольку при уровне шума в 25 дБ(А) допустимый расход воздуха через них составляет 180 м³/ч (решеток меньшего размера в этих сериях нет).
- Сумма расходов воздуха по всем трем помещениям дает нам общую производительность системы (подраздел 1.3). При использовании производительность системы будет на треть ниже за счет раздельной регулировки расхода воздуха в каждом помещении. Далее рассчитывается сечение магистрального воздуховода (в правой колонке – для VAV системы) и подбираются подходящие по размерам воздуховоды прямоугольного сечения (обычно дается несколько вариантов с разным соотношением размеров сторон). В конце раздела рассчитывается сопротивление воздухопроводной сети, которое получилось весьма большим – это связано с использованием в вентсистеме фильтра тонкой очистки, который имеет высокое сопротивление.
- Мы получили все необходимые данные для комплектации воздухораспределительной сети, за исключением размера магистрального воздуховода между ответвлениями 1 и 3 (в калькуляторе этот параметр не рассчитывается, поскольку конфигурация сети заранее неизвестна). Однако площадь сечение этого участка можно легко рассчитать вручную: из площади сечения магистрального воздуховода нужно вычесть площадь сечения ответвления №3. Получив площадь сечения воздуховода, его размер можно определить по таблице.
Расчет мощности калорифера и выбор приточной установки
Далее по производительности системы и разности температур воздуха определяется максимальная мощность калорифера. После этого на основании всех полученных данных подбирается приточная установка.
Рекомендуемая модель Breezart 550 Lux имеет программно настраиваемые параметры (производительность и мощность калорифера), поэтому в скобках указана производительность, которая должна быть выбрана при настройке ПУ. Можно заметить, что максимально возможная мощность калорифера этой ПУ на 11% ниже расчетного значения. Недостаток мощность будет заметен только при температуре наружного воздуха ниже -22°С, а это бывает не часто. В таких случаях приточная установка будет автоматически переключаться на меньшую скорость для поддержания заданной температуры на выходе (функция «Комфорт»).
В результатах расчета помимо требуемой производительности системы вентиляции указывается максимальная производительность ПУ при заданном сопротивлении сети. Если эта производительность оказывается заметно выше требуемого значения, можно воспользоваться возможностью программного ограничения максимальной производительности, которая доступна для всех вентустановок Breezart. Для максимальная производительность указывается для справки, поскольку регулировка ее производительности производится автоматически в процессе работы системы.
Расчет стоимости эксплуатации
В этом разделе рассчитывается стоимость электроэнергии, затрачиваемой на нагрев воздуха в холодный период года. Затраты для зависят от ее конфигурации и режима работы, поэтому принимаются равными среднему значению: 60% от затрат обычной системы вентиляции. В нашем случае можно сэкономить снижая расход воздуха ночью в гостиной, а днем – в спальне.
Как правильно рассчитать производительность вытяжки?
Вы сделали ремонт на кухне и хотите защитить новый гарнитур, потолок и стены, чтобы подольше не тратиться на них заново? Или до ремонта ещё пара лет, и вы слишком устали от кухни, воняющей луком и рыбой? Потолок вашей кухни желтеет и покрывается отвратительным жирным налётом, а мебель бестактно пестрит всеми видами пятен от масла и соусов? Вы или члены вашей семьи склонны к аллергии, поэтому постоянно нужен свежий воздух в помещении? Да, несомненно, без вытяжки не обойтись.
Отвод или рециркуляция?
Для начала надо определить, существует ли на вашей кухне возможность вывода настенного или островного воздуховода в вентиляцию. В домах с обогревом воды газовыми колонками или котлами АГВ иногда возникают непредвиденные ситуации, когда имеется только вентиляционная шахта, в которую вставлена труба для отведения продуктов сгорания газа. В этом случае вытяжку, работающую в режиме отвода, приобретать нельзя. На помощь придут приборы, функционирующие в режиме рециркуляции и оборудованные угольными или угольно-цеолитными фильтрами. Правда, вам придется заменять или регенерировать фильтры в зависимости от частоты использования и загрязнения.
Неправы те, кто утверждает, будто вытяжка обязана обеспечивать вентиляцию в любых условиях. Нормальная работа этого прибора зависит от типа монтажа и правильного (в том числе и бесперебойного) обеспечения притока воздуха. Вытяжка — только часть системы вентиляции, но ни в коем случае не заменяет ее в полном объеме.
Ширина, высота и глубина
Размеры вытяжки просто обязаны быть не меньше габаритов варочной поверхности. Иначе снизится эффективность удаления запахов, испарений и угарного газа. Чем больше вытяжка — тем лучше микроклимат в кухне.
Где она будет стоять?
Большинство владельцев вытяжек предпочитает всё-таки кухню, но есть и такие, кто выбирает прихожую или закрытую веранду в коттедже. Чтобы правильно определить, насколько мощный прибор необходим именно вам, советуем обратить внимание на тип и размер помещения. Нередко можно услышать заблуждение, будто в маленькую комнату нужна маломощная вытяжка, но исследования независимых лабораторий по всему миру подтверждают: это не так. Количество запахов и концентрация продуктов сгорания не зависят от площади кухни, поэтому в крохотном помещении пахнуть будет гораздо сильнее, чем в огромном.
Рассчитываем мощность вытяжки
Первым параметром расчета мы указываем производительность прибора. Но большие красивые числа, заявленные в каталогах товаров, не всегда соответствуют действительности. Одна компания пишет среднюю производительность двигателя, вторая — все возможные параметры по всем типам испытаний для каждой модели, а третья указывает результаты испытаний, проведенных на собственной аппаратуре.
Классическая формула расчета мощности:
P = V x H x 12, где P — нужная производительность вытяжки (м³/час), V — площадь кухни, H — высота потолков, 12 — оптимальный воздухообмен за час.
Число 12 — норма СЭС по обновлению воздуха в кухне (12 раз в час), и она позволяет получить расчетную производительность на максимальной скорости вытяжки. А как же знакомые всем ситуации, когда что-то сгорело? Должна быть ещё и резервная мощность в 10 — 20%, не меньше.
В нашем уравнении также необходим дополнительный коэффициент запаса мощности KP для электрических и газовых варочных панелей. Для электрических он составляет 1.5, для газовых — 2, потому что кухня наполняется не только запахами, но и продуктами распада метана, а в случае подключения газовых баллонов со сжиженным газом — пропана и бутана.
Самое интересное и спорное — та самая расчетная площадь кухни или другого помещения. Дело в том, что в качестве этого параметра следует использовать площадь изолированной комнаты! Если дверь на кухню не закрывается или ее попросту нет, то для расчета площади необходимо учитывать и площадь смежного помещения, не отделенного от кухни. Если кухня объединена с гостиной или столовой, то производительность должна быть еще выше: запахи и прочие испарения распространяются по всему пространству, а смежные помещения автоматически становятся помещениями кухни.
Итак, попробуем разобраться на примере:
кухня 4 х 5 м, высота потолков 3 м, электрическая варочная панель. (4 х 5) х 3 х 12 х 1.5 + 10 % = 1188 м³/ч
Скажем так: средняя производительность вытяжки не должна быть меньше 600 м³/ч. Иначе возможны и разочарование в покупке, и недовольство маркой, и недоверие к очень полезным приборам, здорово облегчающим жизнь.
Улучшенная формула расчета мощности:
P = V x H x 12 x KP + 10 %,
где P — искомая производительность, V — площадь кухни, H — высота потолков, 12 — норма воздухообмена СЭС, KP — коэффициент запаса мощности для электрической или газовой панели, 10 % — резервная мощность.
Расчет систем вентиляции
Калькулятор для расчета вентиляции
Теперь, зная из каких компонентов состоит система вентиляции, мы можем приступить к ее комплектации. В этом разделе мы расскажем о том, как рассчитать приточную вентиляцию для объекта площадью до 300–400 м² – квартиры, небольшого офиса или коттеджа. Естественная вытяжная вентиляция на таких объектах обычно уже установлена на этапе строительства, поэтому рассчитывать ее не требуется. Следует отметить, что в квартирах и коттеджах вытяжная вентиляция обычно проектируется из расчета однократного воздухообмена, в то время как приточная обеспечивает, в среднем, двукратный воздухообмен. Это не является проблемой, поскольку часть приточного воздуха будет удаляться через неплотности в окнах и дверях, не создавая избыточной нагрузки на вытяжную систему. В нашей практике мы никогда не сталкивались с требованием службы эксплуатации многоквартирного здания ограничить производительность приточной системы вентиляции (в то же время установка вытяжных вентиляторов в каналы вытяжной вентиляции часто бывает запрещена). Если же вы не хотите разбираться в методике расчета и формулах, то можете воспользоваться Калькулятором, который выполнит все необходимые расчеты.
Производительность по воздуху
-
Расчет воздухообмена по количеству людей:
L = N * Lnorm, где
L требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;
N количество людей;
Lnorm норма расхода воздуха на одного человека:
- в состоянии покоя (сна) 30 м³/ч;
- типовое значение (по СНиП) 60 м³/ч;
L = n * S * H, где
L требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;
n нормируемая кратность воздухообмена:
для жилых помещений – от 1 до 2, для офисов – от 2 до 3;
S площадь помещения, м²;
H высота помещения, м;
- Для отдельных комнат и квартир от 100 до 500 м³/ч;
- Для коттеджей от 500 до 2000 м³/ч;
- Для офисов от 1000 до 10000 м³/ч.
Расчет воздухораспределительной сети
После определения производительности вентиляции можно переходить к проектированию воздухораспределительной сети, которая состоит из воздуховодов, фасонных изделий (переходников, разветвителей, поворотов), и распределителей воздуха (решеток или диффузоров). Расчет воздухораспределительной сети начинают с составления схемы воздуховодов. Схему составляют таким образом, чтобы при минимальной общей длине трассы система вентиляции могла подавать расчетное количество воздуха во все обслуживаемые помещения. Далее по этой схеме рассчитывают размеры воздуховодов и подбирают воздухораспределители.
Расчет размеров воздуховодов
Для расчета размеров (площади сечения) воздуховодов нам нужно знать объем воздуха, проходящий через воздуховод в единицу времени, а также максимально допустимую скорость воздуха в канале. При увеличении скорости воздуха размеры воздуховодов уменьшаются, но уровень шума и сопротивление сети возрастают. На практике для квартир и коттеджей скорость воздуха в воздуховодах ограничивают на уровне 3–4 , поскольку при более высоких скоростях воздуха шум от его движения в воздуховодах и распределителях может стать слишком заметным.
Следует также учитывать, что использовать «тихие» низкоскоростные воздуховоды большого сечения не всегда возможно, поскольку их сложно разместить в запотолочном пространстве. Снизить высоту запотолочного пространства позволяет применение прямоугольных воздуховодов, которые при одинаковой площади сечения имеют меньшую высоту, чем круглые (например, круглый воздуховод диаметром 160 мм имеет такую же площадь сечения, как и прямоугольный размером 200×100 мм). В тоже время монтировать сеть из круглых гибких воздуховодов проще и быстрее.
Итак, расчетная площадь сечения воздуховода определяется по формуле:
Sс – расчетная площадь сечения воздуховода, см²;
L – расход воздуха через воздуховод, м³/ч;
V – скорость воздуха в воздуховоде, м/с;
2,778 – коэффициент для согласования различных размерностей (часы и секунды, метры и сантиметры).
Итоговый результат мы получаем в квадратных сантиметрах, поскольку в таких единицах измерения он более удобен для восприятия.
Фактическая площадь сечения воздуховода определяется по формуле:
– для круглых воздуховодов,
– для прямоугольных воздуховодов, где
S – фактическая площадь сечения воздуховода, см²;
D – диаметр круглого воздуховода, мм;
A и B – ширина и высота прямоугольного воздуховода, мм.
В таблице приведены данные по расходу воздуха в круглых и прямоугольных воздуховодах при разных скоростях движения воздуха.
Таблица 1. Расход воздуха в воздуховодах
Параметры воздуховодов | Расход воздуха (м³/ч) при скорости воздуха: |
||||||
Диаметр круглого воздуховода |
Размеры прямоугольного воздуховода |
Площадь сечения воздуховода |
2 м/с | 3 м/с | 4 м/с | 5 м/с | 6 м/с |
80×90 мм | 72 см² | 52 | 78 | 104 | 130 | 156 | |
Ø 100 мм | 63×125 мм | 79 см² | 57 | 85 | 113 | 142 | 170 |
63×140 мм | 88 см² | 63 | 95 | 127 | 159 | 190 | |
Ø 110 мм | 90×100 мм | 90 см² | 65 | 97 | 130 | 162 | 194 |
80×140 мм | 112 см² | 81 | 121 | 161 | 202 | 242 | |
Ø 125 мм | 100×125 мм | 125 см² | 90 | 135 | 180 | 225 | 270 |
100×140 мм | 140 см² | 101 | 151 | 202 | 252 | 302 | |
Ø 140 мм | 125×125 мм | 156 см² | 112 | 169 | 225 | 281 | 337 |
90×200 мм | 180 см² | 130 | 194 | 259 | 324 | 389 | |
Ø 160 мм | 100×200 мм | 200 см² | 144 | 216 | 288 | 360 | 432 |
90×250 мм | 225 см² | 162 | 243 | 324 | 405 | 486 | |
Ø 180 мм | 160×160 мм | 256 см² | 184 | 276 | 369 | 461 | 553 |
90×315 мм | 283 см² | 204 | 306 | 408 | 510 | 612 | |
Ø 200 мм | 100×315 мм | 315 см² | 227 | 340 | 454 | 567 | 680 |
100×355 мм | 355 см² | 256 | 383 | 511 | 639 | 767 | |
Ø 225 мм | 160×250 мм | 400 см² | 288 | 432 | 576 | 720 | 864 |
125×355 мм | 443 см² | 319 | 479 | 639 | 799 | 958 | |
Ø 250 мм | 125×400 мм | 500 см² | 360 | 540 | 720 | 900 | 1080 |
200×315 мм | 630 см² | 454 | 680 | 907 | 1134 | 1361 | |
Ø 300 мм | 200×355 мм | 710 см² | 511 | 767 | 1022 | 1278 | 1533 |
160×450 мм | 720 см² | 518 | 778 | 1037 | 1296 | 1555 | |
Ø 315 мм | 250×315 мм | 787 см² | 567 | 850 | 1134 | 1417 | 1701 |
250×355 мм | 887 см² | 639 | 958 | 1278 | 1597 | 1917 | |
Ø 350 мм | 200×500 мм | 1000 см² | 720 | 1080 | 1440 | 1800 | 2160 |
250×450 мм | 1125 см² | 810 | 1215 | 1620 | 2025 | 2430 | |
Ø 400 мм | 250×500 мм | 1250 см² | 900 | 1350 | 1800 | 2250 | 2700 |
Расчет размеров воздуховода производится отдельно для каждой ветки, начиная с магистрального канала, к которому подключается вентустановка. Отметим, что скорость воздуха на ее выходе может достигать 6–8 , поскольку размеры присоединительного фланца вентустановки ограничены размером ее корпуса (шум, возникающий внутри нее, гасится шумоглушителем). Для уменьшения скорости воздуха и снижения уровня шума размеры магистрального воздуховода часто выбирают больше размеров фланца вентустановки. В этом случае подключение магистрального воздуховода к вентустановке производится через переходник. В бытовых системах вентиляции обычно используются круглые воздуховоды диаметром от 100 до 250 мм или прямоугольные эквивалентного сечения.
Выбор воздухораспределителей
Зная расход воздуха можно подобрать по каталогу воздухораспределители с учетом соотношения их размеров и уровня шума (площадь сечения воздухораспределителя, как правило, в 1,5–2 раза больше площади сечения воздуховода). Для примера рассмотрим параметры популярных воздухораспределительных решеток Арктос серий АМН, АДН, АМР, АДР:
В каталоге Арктос указываются их размеры (колонка A x B) и площадь сечения (F0), а также параметры при заданных расходах воздуха (колонки L0). С увеличением расхода воздуха возрастает уровень шума (Lwa) и падение давления (ΔPп), а также увеличивается дальнобойность воздушной струи. В соответствующих колонках указывается расстояние от решетки, на котором скорость потока воздуха Vx будет равна 0,2 или 0,5 . Для жилых помещений подбор решеток обычно ведется по колонкам с уровнем шума до 25 дБ(А), в офисах обычно допустим уровень шума до 35 дБ(А). Для того, чтобы фактические параметры решетки соответствовали тем, что указаны в каталоге, необходимо обеспечить равномерное распределение воздуха по всей ее площади. Для этого желательно использовать камеру статического давления или адаптер с боковым подключением, в котором поток воздуха перед попаданием на решетку поворачивает под прямым углом. В бытовых системах вентиляции обычно используют распределительные решетки размером от 100×100 мм до 400×200 мм или круглые диффузоры эквивалентного сечения.
Расчет сопротивления сети
- 75–100 Па для квартир площадью от 50 до 150 м².
- 100–150 Па для коттеджей площадью от 150 до 350 м².
Сопротивление сети слабо зависит от количества обслуживаемых помещений и определяется протяженностью и конфигурацией самого длинного пути от входа (воздухозаборной решетки) до выхода (воздухораспределителя). Отметим, что приведенные значения справедливы только для систем вентиляции на базе вентиляционной установки, но не наборной системы, поскольку нам не нужно учитывать падение давления на калорифере, фильтре грубой очистки, воздушном клапане и других элементах вентустановки (ее вентиляционная характеристика строится уже с учетом сопротивления всех этих элементов).
Мощность калорифера
После определения производительности вентиляции мы можем рассчитать требуемую мощность калорифера. Для этого нам понадобятся значения температуры воздуха на выходе системы и минимальной температуры наружного воздуха в холодный период года. Температура воздуха, поступающего в жилое помещение, должна быть не ниже +18°С. Минимальная температура наружного воздуха зависит от климатической зоны и для Москвы принимается равной -26°С. Таким образом, при включении калорифера на полную мощность, он должен нагревать поток воздуха на 44°С. Поскольку сильные морозы в Москве непродолжительны, можно использовать калорифер меньшей мощности, при условии, что система вентиляции имеет регулировку производительности: это позволит в холодный период поддерживать комфортную температуру воздуха за счет снижения скорости вентилятора.
Мощность калорифера рассчитывается по формуле:
Р мощность калорифера, кВт;
ΔT разность температур воздуха на выходе и входе калорифера,°С.
Для Москвы ΔT=44°С, для других регионов – определяется по СНиП;
L производительность вентиляции, м³/ч.
Cv объемная теплоемкость воздуха, равная 0,336 Вт·ч/м³/°С. Этот параметр зависит
от давления, влажности и температуры воздуха, но в расчетах мы этим пренебрегаем.
После расчета мощности калорифера нужно выбрать напряжение питания (для электрического калорифера): 220В / 1 фаза или 380В / 3 фазы. При мощности калорифера свыше 4–5 кВт желательно использовать фазное подключение. Максимальный ток, потребляемый калорифером, можно рассчитать по формуле:
I = P / U, где
I максимальный потребляемый ток, А;
Р мощность калорифера, Вт;
U напряжение питание:
- 220В для однофазного питания;
- 660В (3 × 220В) для трехфазного питания (при подключении нагревателей «звездой» между 0 и фазой ).
Типичные значения мощности калорифера – от 1 до 5 кВт для квартир и от 5 до 50 кВт для офисов и коттеджей. При высокой расчетной мощности лучше устанавливать водяной калорифер, который использует в качестве источника тепла воду из системы центрального или автономного отопления.
Расчет потребляемой электроэнергии
Для систем вентиляции с электрическим калорифером основные затраты электроэнергии приходятся на нагрев холодного приточного воздуха. Чтобы понять, сколько же придется платить за электроэнергию, недостаточно знать только мощность калорифера, ведь с максимальной мощностью калорифер будет работать непродолжительное время, только в период сильных морозов. При повышении температуры наружного воздуха потребляемая мощность уменьшается (все приточные установки автоматически регулируют мощность калорифера для поддержания на выходе заданной температуры), поэтому средняя потребляемая мощность будет заметно ниже максимальной.
Чтобы оценить затраты энергии на нагрев воздуха в течение всего года нужно знать средние температуры воздуха по месяцам (для двухтарифного счетчика потребуются отдельно дневные и ночные температуры). По этим данным можно рассчитать стоимость потребляемой энергии:
CSmonth = (ΔTday * L * Сv * PRday * 16 + ΔTnight * L * Сv * PRnight * 8) * Ndays / 1000, где
CSmonth – стоимость израсходованной за месяц электроэнергии, рублей.
ΔTday и ΔTnight – дневной и ночной перепад температур, °С. Рассчитывается отдельно для каждого месяца как разность заданной температуры на выходе калорифера (обычно ) и среднемесячной дневной или ночной температуры воздуха.
PRday и PRnight – дневная и ночная стоимость электроэнергии, рублей за кВт·ч. Эта стоимость умножается на длительность действия (в часах) дневного и ночного тарифов, для Москвы на 16 и 8 соответственно.
Ndays – число дней в месяце.
В калькуляторе по этой формуле рассчитывается стоимость электроэнергии, затраченной на нагрев воздуха в период с сентября по май. Информация о среднемесячной дневной и ночной температуре воздуха взята из сервиса Яндекс.Погода, тарифы на электроэнергию указаны на 1 июля 2012 для квартир с электроплитами. Фактическая стоимость электроэнергии, разумеется, будет немного иной, поскольку температура воздуха может отличаться от средней в ту или другую сторону, тем не менее полученный результат позволит нам достаточно точно оценить уровень затрат на эксплуатацию системы вентиляции.
Для снижения стоимости эксплуатации можно использовать , которая позволяет снизить расчетную мощность калорифера на 20–30%, а среднее потребление энергии на 30–50%. При этом увеличение стоимости оборудования составит всего 15–20%, что позволит полностью окупить это удорожание за один год. Подробнее о таких системах вентиляции можно прочитать статье .
Выбор приточной установки
Для выбора приточной установки нам потребуются значения трех параметров: общей производительности, мощности калорифера и сопротивления воздухопроводной сети. Производительность и мощность калорифера мы уже рассчитали. Сопротивление сети можно найти с помощью Калькулятора или, при ручном расчете, принять равным типовому значению (см. раздел Расчет сопротивления сети).
Для выбора подходящей модели нам нужно отобрать вентустановки, максимальная производительность которых несколько больше расчетного значения. После этого по вентиляционной характеристике мы определяем производительность системы при заданном сопротивлении сети. Если полученное значение будет несколько выше требуемой производительности вентиляционной системы, то выбранная модель нам подходит.
Для примера проверим, подойдет ли вентустановка с приведенной на рисунке вентхарактеристикой для коттеджа площадью 200 м².
Расчетное значение производительности – 450 м³/ч. Сопротивление сети примем равным 120 Па. Для определения фактической производительности мы должны провести горизонтальную линию от значения 120 Па, после чего от точки ее пересечения с графиком провести вниз вертикальную линию. Точка пересечения этой линии с осью «Производительность» и даст нам искомое значение – около 480 м³/ч, что немного больше расчетного значения. Таким образом, эта модель нам подходит.
Заметим, что многие современные вентиляторы имеют пологие вентхарактеристики. Это означает, что возможные ошибки в определении сопротивления сети почти не влияют на фактическую производительность системы вентиляции. Если бы мы в нашем примере ошиблись при определении сопротивления воздухопроводной сети на 50 Па (то есть фактическое сопротивление сети было бы не 120, а 180 Па), производительность системы упала бы всего на 20 м³/ч до 460 м³/ч, что не повлияло бы на результат нашего выбора.
- Оставить все как есть, при этом фактическая производительность вентиляции будет выше расчетной. Это приведет к повышенному расходу энергии, затрачиваемой на нагрев воздуха в холодное время года.
- «Задушить» вентустановку с помощью балансировочных , закрывая их до тех пор, пока расход воздуха в каждом помещении не снизится до расчетного уровня. Это также приведет к перерасходу энергии (хотя и не такому большому, как в первом варианте), поскольку вентилятор будет работать с избыточной нагрузкой, преодолевая повышенное сопротивление сети.
- Не включать максимальную скорость. Это поможет в том случае, если вентустановка имеет 5–8 скоростей вентилятора (или плавную регулировку скорости). Однако большинство бюджетных вентустановок имеет только ступенчатую регулировку скорости, что, скорее всего, не позволит точно подобрать нужную производительность.
- Снизить максимальную производительность приточной установки точно до заданного уровня. Это возможно в том случае, если автоматика вентустановки позволяет настраивать максимальную скорость вращения вентилятора.
Нужно ли ориентироваться на СНиП?
Во всех расчетах, которые мы проводили, использовались рекомендации СНиП и МГСН. Эта нормативная документация позволяет определить минимально допустимую производительность вентиляции, обеспечивающую комфортное пребывание людей в помещении. Другими словами требования СНиП направлены в первую очередь на минимизацию стоимости системы вентиляции и затрат на ее эксплуатацию, что актуально при проектировании вентсистем для административных и общественных зданий.
В квартирах и коттеджах ситуация иная, ведь вы проектируете вентиляцию для себя, а не для усредненного жителя и вас никто не заставляет придерживаться рекомендаций СНиП. По этой причине производительность системы может быть как выше расчетного значения (для большего комфорта), так и ниже (для уменьшения энергопотребления и стоимости системы). К тому же субъективное ощущение комфорта у всех разное: достаточно 30–40 м³/ч на человека, а для будет мало и 60 м³/ч.
Однако если вы не знаете, какой воздухообмен вам нужен для комфортного самочувствия, лучше придерживаться рекомендаций СНиП. Поскольку современные приточные установки позволяют регулировать производительность с пульта управления, вы сможете найти компромисс между комфортом и экономией уже в процессе эксплуатации системы вентиляции.
Уровень шума системы вентиляции
О том, как сделать «тихую» систему вентиляции, которая не будет мешать спать по ночам, рассказывается в разделе Вентиляция для квартиры и частного дома.
Проектирование системы вентиляции
Для точного расчета параметров системы вентиляции и разработки проекта обращайтесь в Проектный отдел. Вы также можете рассчитать с помощью калькулятора ориентировочную стоимость системы вентиляции частного дома.
Как рассчитать производительность вытяжки Elica?
Вытяжка, без сомнения, занимает одно из первых мест в ряду самых нужных приборов на кухне. Вы закончили ремонт и хотите защитить новый гарнитур, потолок и обои, чтобы они прослужили подольше? Или ремонт все еще где-то впереди, а вы давно устали от запахов чеснока, лука, уксуса, жареной камбалы для привередливого ребенка и вареной кильки для кошки? Потолок вашей кухни постепенно теряет первоначальный цвет и понемногу покрывается некрасивым жирным налетом, а мебель забрызгана маслом, соусом и манной кашей? Вы сами, члены вашей семьи или домашние любимцы склонны к аллергии, поэтому постоянно нужен свежий воздух в помещении? Вытяжка, несомненно, поможет.
Рециркуляция? Отвод?
Прежде чем приобретать новую вытяжку, обязательно надо определить, существует ли на вашей кухне возможность вывода настенного или островного воздуховода в систему домовой вентиляции. В домах с обогревом воды газовыми колонками или котлами АГВ иногда возникают не слишком хорошие ситуации, когда имеется только вентиляционная шахта, в которую вставлена труба для отведения продуктов сгорания газа. В этом случае вытяжку, работающую в режиме отвода, устанавливать нельзя ни в коем случае. Работники газовой службы не только выпишут вам штраф, но и заставят убрать трубу из шахты. В этом случае на помощь придут приборы, функционирующие в режиме рециркуляции и оборудованные угольными фильтрами. Правда, вам придется заменять их в зависимости от частоты использования и степени загрязнения.
Запомните: те, кто утверждает, будто вытяжка обязана обеспечивать вентиляцию в любых условиях — говорят вам неправду. Нормальная работа этого прибора зависит от типа монтажа и правильного (в том числе и бесперебойного) обеспечения притока воздуха. Вытяжка — только часть системы вентиляции, но никогда не заменит ее в полном объеме.
Куда установить вытяжку?
Размеры вытяжки Elica просто обязаны быть не меньше габаритов варочной поверхности. Иначе снизится эффективность удаления запахов, испарений и угарного газа. Чем больше и мощнее вытяжка — тем лучше микроклимат в кухне.
Большинство владельцев вытяжек Elica устанавливает их над варочной панелью на кухне, но есть оригиналы, кто выбирает прихожую или закрытую веранду в коттедже. Чтобы правильно определить, насколько мощный прибор необходим именно вам, советуем обратить внимание на тип и размер помещения. Нередко можно услышать неверное утверждение, будто в маленькую кухню нужна маломощная вытяжка. Но глобальные исследования независимых лабораторий по всему миру подтверждают ошибочность этого вывода. Количество запахов и концентрация продуктов сгорания не зависят от площади кухни, поэтому в крохотном помещении пахнуть будет гораздо сильнее, чем в огромном.
Как рассчитать производительность вытяжки?
Первым параметром расчета мы указываем производительность прибора. Но большие красивые числа, заявленные в каталогах товаров, не всегда соответствуют действительности. Одна компания пишет среднюю производительность мотора, вторая — все возможные параметры по всем типам испытаний для каждой модели, а третья указывает результаты испытаний не всего прибора, а одного только двигателя без кожуха, да еще и проведенных на собственной аппаратуре.
Классическая формула расчета мощности:
где P — нужная производительность вытяжки (м³/час), S — площадь кухни, H — высота потолков, 12 — оптимальный воздухообмен за час.
Число 12 — норма СЭС по обновлению воздуха в кухне (12 раз в час), и она позволяет получить расчетную производительность на максимальной скорости вытяжки. А как же знакомые всем ситуации, когда что-то сгорело? Молоко убежало? Бульон вскипел и пена полезла из кастрюли? Должна быть еще и резервная мощность в 10 — 20 %.
В нашем уравнении также необходим дополнительный коэффициент запаса мощности KP для электрических и газовых варочных панелей. Для электрических он составляет 1.5, для газовых — 2, потому что кухня наполняется не только запахами жарящейся пищи, но и продуктами распада метана, а в случае подключения газовых баллонов со сжиженным газом — пропана и бутана.
Самый, пожалуй, интересный и спорный параметр — та самая расчетная площадь кухни или другого помещения. Дело в том, что далеко не все ставят дверь, отделяющую коридор или столовую от места приготовления еды. Так вот, в качестве расчетной площади следует использовать площадь изолированной комнаты! Если дверь на кухню не закрывается или ее попросту нет, то для расчета необходимо учитывать и площадь смежного помещения, не отделенного от кухни. Если кухня объединена с гостиной или столовой, то производительность должна быть еще выше: запахи и прочие испарения распространяются по всему пространству, а смежные помещения автоматически становятся помещениями кухни.
Пример расчета производительности вытяжки
кухня 4 х 4 м, высота потолков 2.8 м, электрическая варочная панель.
(4 х 4) х 2.8 х 12 х 1.5 + 10 % = 887 м³/ч
Какая же должна быть производительность вытяжки Элика? Примите во внимание: она не должна быть меньше 600 м³/ч, а еще лучше — не менее 800 м³/ч. Иначе вы разочаруетесь в покупке, останетесь недовольны производителем и не станете доверять очень полезным приборам, облегчающим жизнь миллионам людей, каждый день стоящим за варочной панелью.
Улучшенная формула расчета мощности
P = S x H x 12 x KP + 10 %,
где P — искомая производительность, S — площадь кухни, H — высота потолков, 12 — норма воздухообмена СЭС, KP — коэффициент запаса мощности для электрической или газовой панели, 10 % — резервная мощность.
Труба тоже имеет значение
Мастера, обладающие солидным опытом установки вытяжек, любят повторять, что каждый изгиб трубы отнимает 15 % от заявленной производительности. Законы физики на их стороне: мощность действительно падает из-за снижения скорости прохождения потока воздуха. Поэтому советуем учесть рекомендации специалистов и расположить вытяжку так, чтобы гофрированная или сварная труба имела минимум изгибов.