Kapacita přívodního a odvodního systému: jak vypočítat?

1. Tepelná bilance objektu se sestavuje pro dvě roční období:

od %*TP* — *_teplé období_*%

jako citelným teplem *_ΣQ_{I „A“ = 22,3 °C; J Н „A“ = 49,4 kJ/kg;_*%}

Výpočet vstupu vlhkosti do místnosti *_Σ W_*.

Teplota vnitřního vzduchu:

%*TP* — *_t_В ne více než o 3 °C vyšší než vypočítaná teplota podle parametrů „A“;_*%

Výpočet začínáme od teplého období roku *TP*, protože v tomto období je výměna vzduchu maximální.

Postup výpočtu (viz obrázek 1):

1. Na *_J-d diagramu_* aplikujeme (•) *_H_* — s parametry venkovního vzduchu:

a určíme chybějící parametr – absolutní vlhkost neboli obsah vlhkosti *_d_Н „A“ _*.

Bod venkovního vzduchu — (•) *_Н_* bude také bodem přívodu — (•) *_П_*.

2. Nakreslíme čáru s konstantní vnitřní teplotou vzduchu – izotermu *_t_В_*

3. Určete tepelné namáhání místnosti:

p= (Určujeme tepelné namáhání místnosti)

kde: V je objem místnosti, _m³_.

4. Na základě hodnoty tepelného napětí v místnosti zjistíme gradient nárůstu teploty výškou.

*Gradient teploty vzduchu podle výšky veřejných a občanských budov.*

Tepelné namáhání místnosti Qя /PROTIasistent		stupeň t, °C/m
kJ/m3	W/m3
Více 80	Více 23	0,8 ÷ 1,5
40 ÷ 80	10 ÷ 23	0,3 ÷ 1,2
Менее 40	Менее 10	0 ÷ 0,5

a vypočítáme teplotu vzduchu odváděného z horní zóny místnosti

kde: *_H_* — výška místnosti, _m_;
*_h_r.z._* — výška pracovní plochy, _m_.

Na *_J-d diagramu_* vyneseme izotermu odcházejícího vzduchu _t_y_*.

%*Pozor! Pokud je výměna vzduchu vyšší než 5, je akceptováno *% *_t_y=t_B_*.

5. Určíme číselnou hodnotu poměru tepla a vlhkosti:

p= (Určíme číselnou hodnotu poměru tepla a vlhkosti)

(číselnou hodnotu poměru tepla a vlhkosti budeme brát jako 6 200).

Na *_J-d diagramu_*, bodem 0 na teplotní stupnici, nakreslíme čáru poměru tepla a vlhkosti s číselnou hodnotou 6 200 a bodem venkovního vzduchu — (•)H rovnoběžně s čárou poměru tepla a vlhkosti nakreslíme procesní paprsek.

Procesní paprsek protne izotermy vnitřního a odváděného vzduchu v bodě *_B_* a v bodě *_Y_*.

Z bodu *_U_* nakreslíme čáru s konstantní entalpií a konstantním obsahem vlhkosti.

6. Pomocí vzorců určíme výměnu vzduchu pro celkové teplo

p= (výměna vzduchu pro celkové teplo)

a podle obsahu vlhkosti

p= (podle obsahu vlhkosti)

Získané číselné hodnoty se musí shodovat s přesností ±5 %.

7. Vypočítáme standardní množství vzduchu potřebné pro osoby v místnosti.

*Minimální přívod venkovního vzduchu do prostor.*

Typ budov	Prostory				Zásobovací systémy
	s přirozeným větráním	bez přirozeného větrání
	Přívod vzduchu
Výroba	na 1 osobu, m 3 / h	na 1 osobu, m 3 / h	Výměna vzduchu, h-1	% celkové výměny vzduchu ne méně než
	30*; 20**	60	≥1	–	Bez recirkulace nebo s recirkulací s frekvencí 10 h -1 nebo více
	–	60 90 120	–	20 15 10	S recirkulací s frekvencí menší než 10 h -1
Veřejné a správní	Podle požadavků příslušných kapitol SNiP	60 20 ***	–	–	–
Obytný	3 m3/h na 1 m2	–	–	–

*Poznámka.* * Pokud je objem místnosti na osobu menší než 1 m20

** Pokud je objem místnosti na osobu 1 m20 nebo více

*** Pro auditoria, zasedací haly a konferenční místnosti, kde jsou lidé přítomni nepřetržitě až 3 hodiny.

h2. Další výpočty provedeme na základě větší hodnoty, na základě bodu 6 nebo minimálního přívodu venkovního vzduchu.

(Metodika pro výpočet výměny vzduchu v místnostech při provozu větrání v různých obdobích roku)

h2. Provádíme výpočty pro HP.

Postup výpočtu (viz obrázek 2):

1. Na *_J-d diagramu_* aplikujeme (•) *_H_* — s parametry venkovního vzduchu:

a určíme chybějící parametr – absolutní vlhkost neboli obsah vlhkosti *_d_Н „B“ ._*

2. Přijímáme teplotu vzduchu v místnosti.

V případě tepelného přebytku je lepší akceptovat horní limit.

V tomto případě budou náklady na větrání minimální.

3. Určete tepelné namáhání místnosti

p= (Určujeme tepelné namáhání místnosti)

4. Na základě hodnoty tepelného namáhání místnosti zjistíme gradient nárůstu teploty výškou

*Gradient teploty vzduchu v závislosti na výšce veřejných a občanských budov*

Tepelné namáhání místnosti Qя /Vpom		stupeň t, °C/m
kJ/m3	W/m3
Více 80	Více 23	0,8 ÷ 1,5
40 ÷ 80	10 ÷ 23	0,3 ÷ 1,2
Менее 40	Менее 10	0 ÷ 0,5

a vypočítáme teplotu vzduchu odváděného z horní zóny místnosti

kde: *_H_* — výška místnosti, _m_;
*_h_r.z._* — výška pracovní plochy, _m_.

Na *_J-d diagramu_* vyneseme izotermu odcházejícího vzduchu t_y.

5. Předpokládáme, že teplota přiváděného vzduchu je t_П liší se od vnitřní teploty vzduchu v místnosti t_В ne více než 5 °C.

Na *_J-d diagramu_* aplikujeme izotermu přiváděného vzduchu.

6. Nakreslíme čáru s konstantním obsahem vlhkosti — *_d = const_* z bodu venkovního vzduchu – (•) *_H_* k izotermě.

S parametry vzduchu po ohřevu v ohřívači získáme bod — (•) *_K_*.

Zároveň to bude i místo přívodu vzduchu – (•) *_П_*.

6. Určete hodnotu poměru tepla a vlhkosti

p= (Určíme hodnotu poměru tepla a vlhkosti)

Pro náš příklad vezmeme hodnotu poměru tepla a vlhkosti

p= (Určíme hodnotu poměru tepla a vlhkosti)

Na diagramu *_J-d_* nakreslíme čáru poměru tepla a vlhkosti skrz (•)0 na teplotní stupnici a poté skrz bod přiváděného vzduchu — (•) *_П_* nakreslíme rovnoběžnou čáru s čárou poměru tepla a vlhkosti, dokud se neprotne s izotermou vnitřního — t_В a ten, co odchází – t_У vzduch. Dostáváme body — (•) *_B_* a (•) *_U_*.

7. Pomocí vzorců určíme výměnu vzduchu pro celkové teplo

p= (výměna vzduchu pro celkové teplo)

a podle obsahu vlhkosti

p= (a podle obsahu vlhkosti)

Získané číselné hodnoty se musí shodovat s přesností ±5 %.

8. Získané hodnoty výměny vzduchu se porovnají se standardní výměnou vzduchu a akceptuje se vyšší hodnota.

%*Pokud standardní výměna vzduchu překročí vypočítanou, je třeba teplotu přiváděného vzduchu přepočítat.*%

(Metodika pro výpočet výměny vzduchu v místnostech při provozu větrání v různých obdobích roku)

h2. Nakonec jsme získali dvě hodnoty výměny vzduchu: pomocí %TP% a %HP%.

*Otázka: co dělat?*

1. Přívodní systém by měl být navržen pro maximální výměnu vzduchu a na elektromotoru ventilátoru by měl být instalován regulátor otáček, aktivovaný teplotou vnitřního vzduchu. Odvodní systém by měl být buď s přirozenou cirkulací, nebo mechanický, aktivovaný stejným regulátorem otáček.

*Systém je efektivní, ale velmi drahý!*

2. Vytvořte dvě přívodní a dvě odvodní jednotky. Jedna přívodní a jedna odvodní jednotka pracují v režimu %HP%. Přívodní systém s ohřívačem vzduchu, který je určen k ohřevu venkovního vzduchu z parametrů „B“ na teplotu přívodu. Druhá dvojice systémů – přívodní jednotka bez ohřívače, pracuje pouze %TP%.

3. Proveďte pouze přívodní systém pro %HP% a jeden odvodní systém se stejným přívodem a výměnu vzduchu v %TP% proveďte otevřenými okny.

V administrativní budově se nachází atrium s následujícími celkovými rozměry v plánu:

je nutné udržovat teplotu vzduchu v pracovním prostoru (_h = 2 m_)

p=. *_t_В = 23ºС a relativní vlhkost φ_В = 60 %._*

Přívodní vzduch je přiváděn o teplotě *_t_П = 18 °C*.

Celkové teplo uvolněné v místnosti je

Uvolnění citelného tepla se rovná *_∑ Q_zřejmé = 26_* _kW,_

Vstupní vlhkost se rovná *_∑ W = 32_* _kg/h_.

*Řešení* (viz obrázek 3).

Pro určení hodnoty úhlového součinitele je nutné všechny parametry uvést podle *_J — d diagramu_*.

p=. *_∑ Q_plný = 44 kW × 3600 = 158400 kJ/kg._*

Na základě toho je sklon roven

Určujeme tepelné namáhání místnosti

p= (Určujeme tepelné namáhání místnosti)

Teplotní gradient vzduchu podle výšky místnosti bude (určen z tabulky)

p=. *_grad t = 1,5ºS._*

Pak je teplota odcházejícího vzduchu rovna

p=. *_t_У =t_В + grad t( H — h_r.z.) = 23 + 1,5 ( 6 – 2 ) = 29 ºС._*

Na diagramu *_J — d_* nacházíme bod *_B_* s parametry vnitřního vzduchu (•) *_B_*:

Nakreslíme čáru poměru tepla a vlhkosti s číselnou hodnotou *_4950_* bodem 0 teplotní stupnice a rovnoběžně s touto čárou nakreslíme náš procesní paprsek bodem vnitřního vzduchu — (•) *_B._*

Protože teplota přiváděného vzduchu *_t_П = 18ºС_*, pak bude bod přítoku *_П_* určen jako průsečík procesního paprsku a izotermy *_t_П = 18 °C*.

Bod odcházejícího vzduchu *_U_* leží v průsečíku procesního paprsku a izotermy *_t_У = 29 °C*.

Získáme parametry referenčních bodů:

Určíme průtok přiváděného vzduchu:

p= (Průtok přiváděného vzduchu určujeme na základě tepelného obsahu)

p= (Průtok přiváděného vzduchu určujeme na základě obsahu vlhkosti)

tj. dosáhneme prakticky stejného průtoku přiváděného vzduchu.

Výměnu vzduchu určujeme podle přítoku

p= (Výměnu vzduchu určujeme podle přítoku)

Výměnný poměr vzduchu pro přívod je tedy menší než 5.

Protože výměnný poměr vzduchu pro přívod je větší než 5, je nutné provést výpočet za podmínky, že výstupní teplota vnitřního vzduchu je _t_У_ musí být brána rovnou vnitřní teplotě vzduchu v místnosti _t_В_, tj.

a vzorec pro určení množství vzduchu by měl tvar:

p= (určení množství vzduchu podle tepelného obsahu)

p= (určení množství vzduchu podle obsahu vlhkosti)

Základní schéma zapojení přívodní větrací jednotky viz obrázek 4.

(Metodika pro výpočet výměny vzduchu v místnostech při provozu větrání v různých obdobích roku)

(Metodika pro výpočet výměny vzduchu v místnostech při provozu větrání v různých obdobích roku)

Správný výpočet výkonu napájecího a výfukového systému je klíčovým aspektem zajištění komfortního mikroklimatu v prostorách. Účinnost ventilačního systému závisí na objemu místnosti a klimatických podmínkách. V tomto článku se podíváme na hlavní faktory, které ovlivňují výpočty výkonu, a také poskytneme užitečné tipy pro výběr a nastavení zařízení. Probereme také, jak zohlednění těchto parametrů nejen zlepší kvalitu vzduchu, ale také sníží náklady na energie, což v konečném důsledku zajistí delší životnost ventilačních systémů.

Jak vypočítat výkon systému

Výkon ventilačního systému závisí na objemu místnosti a požadované rychlosti výměny vzduchu. To je ukazatel, kolikrát za hodinu by měl být vzduch v místnosti zcela nahrazen čerstvým vzduchem. Pro správný výpočet je nutné vzít v úvahu několik klíčových faktorů.

Určení objemu místnosti

Prvním krokem při výpočtu kapacity ventilačního systému je určení objemu místnosti. Chcete-li to provést, musíte vynásobit délku, šířku a výšku místnosti. Vzorec vypadá takto:

Objem = Délka × Šířka × Výška text = text krát text krát text Objem = délka × šířka × výška

Po obdržení objemu můžete přistoupit k výpočtu požadované ventilační kapacity. V závislosti na účelu místnosti a jejím využití se může rychlost výměny vzduchu lišit. Například:

• Ubytování: 1 až 3krát za hodinu.
• Kuchyně a koupelny: 6 až 15krát za hodinu.
• kanceláře: 3 až 10krát za hodinu.

Podle našich zkušeností doporučujeme zvolit kurz výměny vzduchu na základě funkčních požadavků a norem stanovených v SNiP nebo jiných současných normách.

Výpočet výkonu

Nyní, když je znám objem místnosti a požadovaná rychlost výměny vzduchu, lze vypočítat kapacitu systému. Vzorec vypadá takto:

Výkon = Objem × Text směnného kurzu vzduchu = text krát text Výkon = Objem × Směnný kurz vzduchu

Výsledky by pak měly být převedeny na metry krychlové za hodinu (m³/h), což vám umožní určit, kolik vzduchu by měl ventilační systém zvládnout za hodinu. Například, pokud je objem místnosti 100 m³ a rychlost výměny vzduchu je 3, pak:

Výkon = 100 m3 × 3 = 300 m3 / h text = 100 , text³ krát 3 = 300 , text³/text Výkon = 100 m3 × 3 = 300 m3 / h

Tento výpočet vám pomůže vybrat správné ventilační zařízení, které zajistí pohodlné a zdravé vnitřní klima. S přihlédnutím ke všemu výše uvedenému budete moci přesněji vybrat systém větrání na základě individuálních potřeb vašeho prostoru.

Vliv plochy a objemu místnosti

Čím větší místnost, tím vyšší musí být kapacita systému, aby bylo zajištěno kvalitní větrání. Pro výpočet výkonu se používají speciální vzorce, které berou v úvahu plochu a výšku stropů. Pochopení toho, jak plocha a objem ovlivňují kapacitu ventilačního systému, vám pomůže vybrat optimální zařízení a vyhnout se problémům s kvalitou vzduchu.

Oblast místnosti

Plocha místnosti je jedním z hlavních parametrů, které ovlivňují kapacitu napájecího a výfukového systému. Je důležité mít na paměti, že i malé změny v oblasti mohou významně ovlivnit požadovaný výkon. Pro výpočet plochy se používá následující vzorec:

Plocha = Délka × Šířka text = text krát text Plocha = Délka × Šířka

Po určení oblasti je důležité vzít v úvahu, že různé typy místností vyžadují různé rychlosti výměny vzduchu. Například:

Z toho je zřejmé, že u velkých místností, jako jsou konferenční místnosti nebo sportovní haly, bude výměna vzduchu výrazně vyšší, což vyžaduje zvýšení kapacity ventilačního systému.

Objem místnosti

Při výpočtu větracího výkonu hraje klíčovou roli také objem místnosti, který je definován jako součin podlahové plochy a výšky stropu. Čím vyšší jsou stropy, tím více vzduchu je potřeba k udržení příjemného klimatu. Vzorec pro výpočet objemu je následující:

Objem = plocha × výška stropu text = text krát text Objem = plocha × výška stropu

Při výpočtu kapacity ventilačního systému slouží jako hlavní vodítko objem místnosti. Například, pokud je plocha 50 m² a výška stropu je 3 m, pak:

Objem = 50 m2 × 3 m = 150 m3 text = 50 , text² krát 3 , text = 150 , text³ Objem = 50 m2 × 3 m = 150 m3

Na základě požadovaného tempa výměny vzduchu pro daný objem lze vypočítat, jaká kapacita ventilačního systému bude potřeba k zajištění čerstvého vzduchu.

Je důležité si uvědomit, že správný výpočet plochy a objemu místnosti umožňuje optimalizovat provoz ventilačního systému, což zase pomáhá vytvářet pohodlnou a zdravou atmosféru v prostorách.

Výkon a spotřeba energie

Správný výpočet výkonu systému pomáhá snižovat náklady na energii. Pokud je systém příliš výkonný, povede to k nadměrné spotřebě energie, a pokud je příliš slabý, povede to k nedostatečnému větrání a problémům s mikroklimatem. Efektivní využívání energie se stává důležitým aspektem nejen pro snižování nákladů, ale také pro zlepšení celkové energetické náročnosti budov.

Vliv výkonu na náklady na energii

Kapacita ventilačního systému přímo souvisí s jeho spotřebou energie. Systémy s přebytečnou kapacitou poběží častěji a déle, což následně zvyšuje náklady na energii. Podívejme se na několik faktorů, které ovlivňují náklady na energii:

• Nadměrný výkon: Pokud je ventilační systém navržen pro větší objemy, než je požadováno, může to vést ke zbytečným nákladům. V důsledku toho bude zařízení pracovat při vyšších rychlostech a spotřebovávat více energie.
• Nedostatečný výkon: Naopak, pokud si systém nedokáže poradit s větráním, může to vést k nutnosti použít přídavná zařízení, jako jsou zvlhčovače nebo ohřívače, což také zvyšuje náklady na energii.
• Optimalizace provozu: Použití automatizovaných řídicích systémů umožňuje přesnější řízení provozu ventilace, což snižuje náklady na energii. Pro dosažení maximální efektivity doporučujeme implementovat taková řešení.

Energeticky efektivní řešení

K dosažení optimální rovnováhy mezi výkonem systému a náklady na energii lze použít několik přístupů:

1. Nastavitelný výkon: Instalace systémů s proměnnou kapacitou, které se automaticky přizpůsobí potřebám místnosti, může snížit náklady na energii.
2. Tepelné čerpadla: Použití tepelných čerpadel ve ventilačním systému umožňuje efektivní využití energie pro vytápění a chlazení prostor, což také snižuje celkové náklady.
3. Energeticky účinné filtry: Použití filtrů s nízkým odporem může snížit zatížení ventilátorů, snížit náklady na energii a zvýšit životnost zařízení.

Správný přístup k výpočtu kapacity ventilačního systému pomáhá nejen snižovat náklady na energie, ale také zlepšuje kvalitu vzduchu a celkové mikroklima v prostorách. S přihlédnutím k těmto faktorům si budete moci vybrat optimální řešení pro vaše potřeby, minimalizovat náklady a zajistit příjemnou atmosféru.

Optimální systémy pro různé typy prostor

Výběr optimálního ventilačního systému přímo závisí na typu místnosti, jejím účelu a požadavcích na výměnu vzduchu. Pro obytné prostory se obvykle používají méně výkonné systémy, protože výměna vzduchu je vyžadována méně často. Průmyslová zařízení a kanceláře naopak vyžadují výkonnější systémy, které dokážou zajistit vysokou výměnu vzduchu. Pochopení těchto rozdílů vám pomůže vybrat nejúčinnější řešení pro konkrétní situaci.

Ubytování

Obytné prostory, jako jsou byty a domy, mají méně přísné požadavky na výměnu vzduchu než komerční nebo průmyslové nemovitosti. Zde je hlavním úkolem větrání zajistit čerstvý vzduch a udržovat příjemnou teplotu. Obvykle je doporučená rychlost výměny vzduchu pro obytné prostory 1-3krát za hodinu.

Pro takové objekty jsou vhodné následující systémy:

• Zásobovací jednotky: Zajišťují přívod čerstvého vzduchu s minimální spotřebou energie. Často jsou vybaveny filtry na čištění vzduchu.
• Záchranné systémy: Tyto systémy umožňují odebírání tepla z odpadního vzduchu a jeho využití k ohřevu přiváděného vzduchu. To je zvláště důležité v chladném období.
• Potrubní systémy: Umožňuje distribuci vzduchu do všech místností a zajišťuje rovnoměrnou výměnu vzduchu.

Komerční a průmyslové nemovitosti

Pro kanceláře, obchodní centra a průmyslové prostory jsou požadavky na větrání mnohem přísnější. Důležité je zde udržovat vysokou výměnu vzduchu, která je spojena s velkým množstvím lidí a různými zdroji znečištění. Doporučená rychlost výměny vzduchu může dosáhnout 10-15krát za hodinu.

Optimální řešení pro takové objekty zahrnují:

• Výkonné ventilační jednotky: Schopný poskytovat vysoký výkon, což je zvláště důležité ve velkých prostorách.
• Systémy s proměnnou kapacitou: Umožňuje přizpůsobení se změnám zatížení a zajišťuje požadovanou rychlost výměny vzduchu, čímž šetří energii.
• Kombinované systémy: Zahrnují jak přívodní, tak odtahové jednotky s funkcí filtrace a zpětného získávání tepla, což umožňuje udržení komfortního mikroklimatu a snížení nákladů na vytápění.

Výběr optimálního ventilačního systému pro konkrétní typ místnosti pomáhá vytvářet pohodlné životní nebo pracovní podmínky a také snižovat náklady na energii a zajišťovat efektivní využívání zdrojů. Správné pochopení potřeb různých místností umožňuje dosáhnout nejlepších výsledků v oblasti větrání.

Závěrem lze říci, že správný výpočet výkonu přívodního a výfukového systému je klíčovým krokem k vytvoření komfortního a zdravého vnitřního klimatu. Podívali jsme se na to, jak závisí kapacita systému na objemu místnosti a klimatických podmínkách, a také na to, jak plocha a výška stropů ovlivňují potřebu výměny vzduchu. Je také důležité zvážit náklady na energie, které se mohou výrazně lišit v závislosti na kapacitě systému, a optimální řešení pro různé typy prostor, včetně rezidenčních a komerčních nemovitostí.

S využitím znalostí v tomto článku si budete moci vybrat správný ventilační systém, který bude vyhovovat vašim potřebám a podmínkám. Nezapomeňte, že ventilační systémy od Horynize je možné objednat prostřednictvím partnerských stránek nebo přímo u výrobce, což zaručuje vysokou kvalitu, účinnost a komfort pro vaše prostory.