Wenn Sie dem Komfort Ihres Zuhauses genügend Aufmerksamkeit schenken, werden Sie wahrscheinlich zustimmen, dass die Luftqualität einer der ersten Orte sein sollte. Frische Luft ist gut für Gesundheit und Denken. Es ist keine Schande, Gäste in einen gut riechenden Raum einzuladen. Jedes Zimmer zehnmal am Tag zu lüften ist keine leichte Aufgabe, oder?
Viel hängt von der Wahl des Lüfters und vor allem von seinem Druck ab. Bevor Sie jedoch den Lüfterdruck bestimmen, müssen Sie sich mit einigen physikalischen Parametern vertraut machen. Lesen Sie darüber in unserem Artikel.
Dank unseres Materials lernen Sie die Formeln und die Druckarten im Lüftungssystem. Wir haben Ihnen Informationen über den vollen Kopf des Lüfters und die beiden Möglichkeiten zur Messung bereitgestellt. Dadurch können Sie alle Parameter unabhängig voneinander messen.
Belüftungsdruck
Damit die Belüftung effektiv ist, müssen Sie den richtigen Lüfterdruck wählen. Es gibt zwei Möglichkeiten zur Selbstmessung des Drucks. Die erste Methode ist direkt, bei der der Druck an verschiedenen Stellen gemessen wird. Die zweite Möglichkeit besteht darin, 2 Druckarten aus 3 zu berechnen und einen unbekannten Wert daraus zu erhalten.
Druck (auch Druck) ist statisch, dynamisch (hohe Geschwindigkeit) und voll. Nach dem letzten Indikator werden drei Kategorien von Fans unterschieden.
Die erste umfasst Geräte mit einem Druck <1 kPa, die zweite - 1-3 kPa und mehr, die dritte - mehr als 3-12 kPa und mehr. In Wohngebäuden werden Geräte der ersten und zweiten Kategorie eingesetzt.
Die aerodynamischen Eigenschaften von Axialventilatoren in der Grafik: Pv - Gesamtdruck, N - Leistung, Q - Luftstrom, ƞ - Wirkungsgrad, U - Geschwindigkeit, n - Geschwindigkeit
Die technische Dokumentation für den Lüfter gibt normalerweise die aerodynamische Leistung an, einschließlich des vollen und statischen Drucks bei einer bestimmten Leistung. In der Praxis stimmen die „Fabrik“ - und tatsächlichen Parameter häufig nicht überein, was auf die Konstruktionsmerkmale von Lüftungssystemen zurückzuführen ist.
Es gibt internationale und staatliche Standards, die darauf abzielen, die Genauigkeit der Messungen im Labor zu verbessern.
In Russland werden üblicherweise die Methoden A und C verwendet, bei denen der Luftdruck nach dem Lüfter indirekt anhand der installierten Leistung bestimmt wird. Bei verschiedenen Verfahren ist die Laufradnabe im Ausgangsbereich enthalten oder nicht enthalten.
Formeln zur Berechnung des Lüfterkopfes
Der Druck ist das Verhältnis der einwirkenden Kräfte und der Fläche, auf die sie gerichtet sind. Bei einem Lüftungskanal handelt es sich um Luft und Abschnitt.
Die Strömung im Kanal ist ungleichmäßig verteilt und verläuft nicht rechtwinklig zum Querschnitt. Es ist nicht möglich, den genauen Druck aus einer Messung herauszufinden, Sie müssen an mehreren Stellen nach dem Durchschnittswert suchen. Dies muss sowohl zum Ein- als auch zum Verlassen des Lüftungsgeräts erfolgen.
Axialventilatoren werden separat und in Kanälen eingesetzt und arbeiten effizient dort, wo große Luftmassen mit relativ geringem Druck transportiert werden müssen
Der Gesamtlüfterdruck wird durch die Formel bestimmt Pp = Pp (out) - Pp (in)wo:
- Pп (Ausgang) - Gesamtdruck am Auslass des Geräts;
- Pп (in.) - Gesamtdruck am Einlass zum Gerät.
Für den statischen Lüfterdruck unterscheidet sich die Formel geringfügig.
Es wird geschrieben als Pst = Pst (out) - Pn (in), wobei:
- Pst (out) ist der statische Druck am Auslass des Geräts;
- Pп (in.) - Gesamtdruck am Einlass zum Gerät.
Der statische Druck zeigt nicht die erforderliche Energiemenge für die Übertragung auf das System an, sondern dient als zusätzlicher Parameter, anhand dessen der Gesamtdruck ermittelt werden kann. Der letzte Indikator ist das Hauptkriterium bei der Auswahl eines Lüfters: sowohl zu Hause als auch in der Industrie. Die Abnahme des Gesamtdrucks zeigt den Energieverlust im System an.
Der statische Druck im Lüftungskanal selbst ergibt sich aus der Differenz des statischen Drucks am Einlass und Auslass der Lüftung: Pst = Pst 0 - Pst 1. Dies ist ein kleiner Parameter.
Designer senden Parameter mit oder ohne leichte Verstopfung: Das Bild zeigt eine Nichtübereinstimmung des statischen Drucks desselben Lüfters in verschiedenen Lüftungsnetzen
Die richtige Wahl eines Lüftungsgeräts umfasst solche Nuancen:
- Berechnung des Luftstroms im System (m³ / s);
- Auswahl eines Geräts basierend auf einer solchen Berechnung;
- Bestimmung der Auslassdrehzahl durch den ausgewählten Lüfter (m / s);
- Berechnung des Gerätes;
- Messung des statischen und dynamischen Drucks zum Vergleich mit Volldruck.
Um den Ort für die Druckmessung zu berechnen, werden sie vom hydraulischen Durchmesser des Kanals geleitet. Es wird bestimmt durch die Formel: D = 4F / P.. F ist die Querschnittsfläche des Rohrs und P ist sein Umfang. Der Abstand zur Bestimmung des Messortes am Einlass und Auslass wird mit der Zahl D gemessen.
Wie berechnet man den Belüftungsdruck?
Der Gesamtdruck am Einlass wird im Querschnitt des Lüftungskanals gemessen, der sich in einem Abstand von zwei hydraulischen Durchmessern des Kanals befindet (2D). Vor der Messstelle sollte sich idealerweise ein gerades Fragment des Kanals mit einer Länge von 4D und ungestörtem Durchfluss befinden.
In der Praxis sind die oben genannten Bedingungen selten, und dann wird vor dem gewünschten Ort ein Flitterwochen installiert, der den Luftstrom begradigt.
Dann wird ein Volldruckbehälter in das Lüftungssystem eingeführt: an mehreren Stellen im Abschnitt der Reihe nach - mindestens 3. Das Durchschnittsergebnis wird aus den erhaltenen Werten berechnet. Bei Lüftern mit einem freien Eingang Pп entspricht der Eingang dem Umgebungsdruck, und der Überdruck ist in diesem Fall gleich Null.
Volldruckempfängerkreis: 1 - Aufnahmerohr, 2 - Druckwandler, 3 - Bremskammer, 4 - Halter, 5 - Ringkanal, 6 - Vorderkante, 7 - Eingangsgitter, 8 - Normalisierer, 9 - Ausgangssignalrekorder, α - Winkel an den Spitzen, h - Tiefe der Vertiefungen
Wenn Sie einen starken Luftstrom messen, sollte der Druck die Geschwindigkeit bestimmen und dann - mit der Größe des Abschnitts vergleichen. Je höher die Drehzahl pro Flächeneinheit und je größer die Fläche selbst ist, desto effizienter ist der Lüfter.
Der volle Druck am Ausgang ist ein komplexes Konzept. Der Ausgangsstrom hat eine heterogene Struktur, die auch von der Betriebsart und dem Gerätetyp abhängt. Die Abluft hat Rücklaufzonen, was die Berechnung von Druck und Geschwindigkeit erschwert.
Das Muster für den Zeitpunkt des Auftretens einer solchen Bewegung kann nicht festgelegt werden. Die Heterogenität des Flusses erreicht 7–10 D, aber der Index kann durch Gleichrichten von Gittern verringert werden.
Die Prandtl-Röhre ist eine verbesserte Version der Pitot-Röhre: Empfänger sind in 2 Versionen erhältlich - für Geschwindigkeiten von weniger als 5 m / s
Manchmal befindet sich am Ausgang der Lüftungsvorrichtung ein Drehbogen oder ein Abreißdiffusor. In diesem Fall ist die Strömung noch heterogener.
Der Druck wird dann nach folgender Methode gemessen:
- Nach dem Lüfter wird der erste Abschnitt ausgewählt und mit einer Sonde gescannt. Der durchschnittliche Gesamtkopf und die durchschnittliche Produktivität werden an mehreren Punkten gemessen. Letzteres wird dann mit der Eingangsleistung verglichen.
- Wählen Sie dann einen zusätzlichen Abschnitt - im nächsten geraden Abschnitt nach dem Verlassen des Lüftungsgeräts. Ab dem Beginn eines solchen Fragments werden 4-6 D gemessen, und wenn die Länge des Abschnitts geringer ist, wird ein Abschnitt am entferntesten Punkt ausgewählt. Dann nehmen sie eine Sonde und bestimmen die Leistung und den durchschnittlichen Gesamtdruck.
Aus dem durchschnittlichen Gesamtdruck im Zusatzabschnitt werden die berechneten Verluste im Segment nach dem Lüfter weggenommen. Holen Sie sich den vollen Ausgangsdruck.
Anschließend vergleichen sie die Leistung am Eingang sowie im ersten und zusätzlichen Abschnitt am Ausgang. Die Eingabeanzeige sollte als korrekt angesehen werden, und einer der Feiertage sollte als näher am Wert angesehen werden.
Ein gerades Segment der gewünschten Länge kann nicht sein. Wählen Sie dann einen Abschnitt, der den Messabschnitt in Teile mit einem Verhältnis von 3 zu 1 unterteilt. Näher am Lüfter sollte das größte dieser Teile sein. Messungen können nicht an Membranen, Toren, Biegungen und anderen Verbindungen mit Luftstörung durchgeführt werden.
Der Differenzdruck kann mit Manometern, Anhängern nach GOST 2405-88 und Differenzmanometern nach GOST 18140-84 mit der Genauigkeitsklasse 0,5-1,0 erfasst werden
Bei Dachventilatoren wird Pp nur am Eingang gemessen und am Ausgang die Statik bestimmt. Der Hochgeschwindigkeitsstrom nach der Lüftungsvorrichtung geht fast vollständig verloren.
Wir empfehlen außerdem, unser Material zur Auswahl der zu lüftenden Rohre zu lesen.
Merkmale der Druckberechnung
Die Druckmessung in der Luft ist aufgrund ihrer sich schnell ändernden Parameter kompliziert. Manometer sollten elektronisch gekauft werden, um die pro Zeiteinheit erzielten Ergebnisse zu mitteln. Wenn der Druck abrupt springt (pulsiert), sind Dämpfer nützlich, die Unterschiede ausgleichen.
Beachten Sie die folgenden Muster:
- Gesamtdruck ist die Summe aus statisch und dynamisch;
- Der Gesamtdruck des Lüfters sollte dem Druckverlust im Lüftungsnetz entsprechen.
Es ist nicht schwierig, den statischen Druck am Auslass zu messen. Verwenden Sie dazu ein Rohr für den statischen Druck: Ein Ende wird in das Differenzdruckmanometer eingeführt und das andere Ende wird an den Abschnitt am Auslass des Lüfters gesendet. Der statische Druck berechnet die Durchflussmenge am Auslass des Lüftungsgeräts.
Der dynamische Kopf wird auch mit einem Differenzdruckmanometer gemessen. Pitot-Prandtl-Rohre sind an ihre Anschlüsse angeschlossen. Zu einem Kontakt - einem Rohr für vollen Druck und zu dem anderen - für statische Aufladung. Das Ergebnis entspricht dem dynamischen Druck.
Um den Druckverlust im Kanal zu ermitteln, können Sie die Strömungsdynamik steuern: Sobald die Luftgeschwindigkeit steigt, steigt der Widerstand des Lüftungsnetzes. Durch diesen Widerstand geht Druck verloren.
Anemometer und Heißdraht-Anemometer messen die Strömungsgeschwindigkeit im Kanal bei Werten bis zu 5 m / s oder mehr. Das Anemometer sollte gemäß GOST 6376-74 ausgewählt werden
Mit zunehmender Lüftergeschwindigkeit nimmt die statische Förderhöhe ab und die dynamische Förderhöhe nimmt proportional zum Quadrat der Zunahme des Luftstroms zu. Der Gesamtdruck ändert sich nicht.
Bei einem korrekt ausgewählten Gerät ändert sich der dynamische Kopf direkt proportional zum Quadrat des Durchflusses und der statische ist umgekehrt proportional. In diesem Fall sind die verwendete Luftmenge und die Last des Elektromotors, wenn sie zunehmen, nicht signifikant.
Einige Anforderungen an den Elektromotor:
- geringes Anlaufdrehmoment - aufgrund der Tatsache, dass der Stromverbrauch entsprechend der Änderung der Anzahl der dem Würfel zugeführten Umdrehungen variiert;
- großer Bestand;
- Betrieb bei maximaler Leistung für größere Einsparungen.
Die Lüfterleistung hängt vom Gesamtdruck sowie vom Wirkungsgrad und Luftstrom ab. Die letzten beiden Indikatoren korrelieren mit der Bandbreite des Lüftungssystems.
In der Phase seines Entwurfs muss priorisiert werden. Berücksichtigen Sie Kosten, Nutzflächenverlust und Geräuschpegel.
Übersicht der physikalischen Indikatoren, die für Messungen benötigt werden:
Die Rolle des Drucks im Lüftungsnetz:
Der Lüfter ist ein einfaches Design in Form eines Rades mit Flügeln. Gleichzeitig ist dies der Hauptteil des Lüftungssystems. Ein mechanisches Gerät beeinflusst den Druck im Kanal und bestimmt die Belüftungseffizienz.
Wenn Sie den Lüfterdruck berechnen möchten, berücksichtigen Sie Werte wie Drehzahl, Luftstrom und Leistung.Sie werden die Essenz von Messungen besser verstehen. Der Hauptindikator ist die Messung des Gesamtdrucks gemäß den von uns beschriebenen Schemata.
Wenn Sie Fragen haben, stellen Sie diese im Formular unter dem Artikel. Schreiben Sie Kommentare und teilen Sie wertvolles Wissen mit anderen Lesern. Vielleicht haben Sie Erfahrung in der Konstruktion von Lüftungssystemen - dies ist in einer bestimmten Situation hilfreich.