Ortakių skaičiavimas pagal greitį ir debetą + oro srauto matavimo būdai patalpose

Subalansuota oro kaita – gero savijautos ir darbingumo pagrindas. Ar ne? Bet norint sukurti patogias sąlygas gyvenamosiose ir gamybinėse patalpose, svarbu teisingai apskaičiuoti ortakius pagal greitį ir srautą bei užtikrinti efektyvų oro srautų judėjimo režimą.

Toliau papasakosime, ko reikia ortakių skaičiavimui, kokie metodai ir prietaisai naudojami oro srauto greičiui matuoti.

Kas yra ortakis?

Ortakis – pagrindinis oro paskirstymo sistemos elementas. Tai metalinių ar plastikinių vamzdžių, išdėstytų oro balansui užtikrinti, visuma. Oro kanalo veikimo principas – tiekti ir šalinti orą specialiais ventiliatoriais.

Pagrindinės ortakio charakteristikos:

• forma (apvali arba stačiakampė);
• skerspjūvio plotas;
• standumas (lankstūs, pusiau lankstūs ir standūs).

Nuo šių charakteristikų priklauso vėdinimo sistemos našumas ir jos funkcionalumas apskritai.

Rinkitės stačiakampio skerspjūvio ortakį, jei jums svarbu, kad jis būtų nepastebimas. Tokį ortakį lengva paslėpti ant viršutinės spintų pusės.

Tinkamas ortakio parametrų parinkimas, atsižvelgiant į visas patalpos ypatybes, užtikrins ilgalaikį ir efektyvų jo darbą.

Skaičiavimų atlikimo algoritmas

Projektuojant, derinant ar modifikuojant jau veikiančią vėdinimo sistemą, būtina atlikti ortakio skaičiavimus. Tai reikalinga norint teisingai nustatyti jo parametrus, atsižvelgiant į optimalias našumo ir triukšmo charakteristikas esamomis sąlygomis.

Atliekant skaičiavimus, didelę reikšmę turi oro srauto ir judėjimo greičio ortakyje matavimo rezultatai.

Oro srautas – oro masės tūris, patenkantis į vėdinimo sistemą per laiko vienetą. Paprastai šis rodiklis matuojamas m³/val.

Judėjimo greitis – dydis, rodantis, kaip greitai oras juda vėdinimo sistemoje. Šis rodiklis matuojamas m/s.

Jei šie du rodikliai yra žinomi, galima apskaičiuoti apvalių ir stačiakampių skerspjūvių plotą bei slėgį, reikalingą vietinei varžai ar trinčiai įveikti.

Sudarant schemą, reikia pasirinkti matymo kampą iš to pastato fasado, kuris yra apatinėje plano dalyje. Ortakiai vaizduojami ištisinėmis storomis linijomis.

Dažniausiai naudojamas šis skaičiavimų algoritmas:

1. Aksonometrinės schemos, kurioje išvardijami visi elementai, sudarymas.
2. Remiantis šia schema, apskaičiuojamas kiekvieno kanalo ilgis.
3. Išmatuojamas oro srautas.
4. Nustatomi srauto greitis ir slėgis kiekvienoje sistemos atkarpoje.
5. Atliekamas trinties nuostolių skaičiavimas.
6. Naudojant reikiamą koeficientą, atliekamas slėgio nuostolių, įveikiant vietinę varžą, skaičiavimas.

Atliekant skaičiavimus kiekvienoje tinklo oro paskirstymo atkarpoje, gaunami skirtingi rezultatai. Visus duomenis reikia suvienodinti diafragmomis su didžiausios varžos šaka.

Skerspjūvio ploto ir skersmens apskaičiavimas

Teisingas apvalių ir stačiakampių skerspjūvių ploto apskaičiavimas yra labai svarbus. Netinkamas skerspjūvio dydis neleis užtikrinti reikiamos oro pusiausvyros.

Per didelis ortakis užims daug vietos ir sumažins efektyvų patalpos plotą. Jei pasirinksite per mažą kanalų dydį, atsiras skersvėjų, nes padidės srauto slėgis.

Norint apskaičiuoti reikiamą skerspjūvio plotą (S), reikia žinoti oro srauto ir greičio reikšmes.

Skaičiavimams naudojama ši formulė:

S = L/3600*V,

čia L – oro srautas (m³/val.), o V – jo greitis (m/s);

Naudojant šią formulę, galima apskaičiuoti ortakio skersmenį (D):

D = 1000*√(4*S/π), kur

S – skerspjūvio plotas (m²);

π – 3,14.

Jei planuojama montuoti stačiakampius, o ne apvalius ortakius, vietoj skersmens nustatomas reikiamas oro kanalo ilgis/plotis.

Visos gautos vertės lyginamos su GOST standartais ir parenkami gaminiai, artimiausi pagal skersmenį arba skerspjūvio plotą.

Renkantis tokį ortakį, skaičiuojant imamas apytikslis skerspjūvis. Naudojamas principas a*b ≈ S, kur a – ilgis, b – plotis, o S – skerspjūvio plotas.

Pagal normatyvus, santykis tarp pločio ir ilgio neturi viršyti 1:3. Taip pat reikėtų naudotis gamintojo pateikiama tipinių dydžių lentele.

Dažniausiai pasitaikantys stačiakampių ortakių dydžiai yra: minimalūs matmenys – 0,1 m x 0,15 m, maksimalūs – 2 m x 2 m. Apvalių ortakių privalumas yra tas, kad jie pasižymi mažesniu pasipriešinimu ir atitinkamai sukelia mažiau triukšmo veikimo metu.

Slėgio nuostolių dėl pasipriešinimo apskaičiavimas

Orui judant magistrale, susidaro pasipriešinimas. Jam įveikti tiekimo įrenginio ventiliatorius sukuria slėgį, kuris matuojamas paskaliais (Pa).

Slėgio nuostolius galima sumažinti padidinus ortakio skerspjūvį. Tokiu būdu tinkle gali būti užtikrintas maždaug vienodas srauto greitis

Norint parinkti tinkamą tiekimo įrenginį su reikiamo našumo ventiliatoriumi, būtina apskaičiuoti slėgio nuostolius, įveikiant vietinį pasipriešinimą.

Taikoma ši formulė:

P=R*L+Ei*V2*Y/2, kur

R – savitasis slėgio nuostolis dėl trinties tam tikroje ortakio atkarpoje;

L – atkarpos ilgis (m);

Ei – bendras vietinių nuostolių koeficientas;

V – oro greitis (m/s);

Y – oro tankis (kg/m³).

R reikšmės nustatomos pagal normatyvus. Šį rodiklį taip pat galima apskaičiuoti.

Jei ortakio skerspjūvis yra apvalus, slėgio nuostoliai dėl trinties (R) apskaičiuojami taip:

R = (X*D/B) * (V*V*Y)/2g, kur

X – trinties pasipriešinimo koeficientas;

L – ilgis (m);

D – skersmuo (m);

V – oro greitis (m/s), o Y – jo tankis (kg/m³);

g – 9,8 m/s².

Jei skerspjūvis yra ne apvalus, o stačiakampis, į formulę reikia įrašyti alternatyvų skersmenį, lygų D = 2AB/(A + B), kur A ir B yra kraštinės.

Skaičiavimų atlikimo programinė įranga

Visus skaičiavimus galima atlikti rankiniu būdu, tačiau patogiau ir greičiau naudoti specializuotas programas.

Naudojant tokias programas galima ne tik tiksliai atlikti reikiamus skaičiavimus, bet ir paruošti brėžinius.

Esant poreikiui, skaičiavimams atlikti galima naudoti specialią programinę įrangą. Tai pašalins galimas klaidas, kurios gali turėti lemiamą reikšmę eksploatacijos metu. Į programą įvedami pradiniai duomenys ir jau po kelių sekundžių galima gauti tikslius skaičiavimo rezultatus.

Vent–Calc – funkcinė programa ortakių skaičiavimui. Skaičiavimams naudojamos oro srauto ir greičio vertės, taip pat temperatūra.

MagiCAD – atlieka visų rūšių skaičiavimus inžineriniams tinklams, vaizdai pateikiami 2D ir 3D formatais.

GIDRV – programa, skirta visų ortakių parametrų skaičiavimams. Numatyta galimybė parinkti bet kokias parametrų kombinacijas, siekiant geriausių darbo rodiklių.

Ducter 2.5 – priemonė, tiksliai apskaičiuojanti ortakių skerspjūvio diametrus. Puikiai tinka jų tipų parinkimui.

Brėžiniai, kurie sudaromi šiose programose, leidžia tiksliau pamatyti visų sistemos komponentų išdėstymo schemą ir užtikrinti efektyviausią jų darbą.

Oro greičio ir srauto matavimas

Atliekant matavimus, svarbu tinkamai parinkti prietaisus ir metodus, taip pat laikytis matavimų atlikimo procedūrų.

Matavimams naudojami prietaisai

Dažniausiai naudojami šie kontrolės ir matavimo prietaisų tipai:

• ultragarsinis 3D anemometras – atlieka matavimus pagal garso dažnio kitimą tarp nurodytų taškų;
• Pito vamzdelis – fiksuoja skirtumą tarp statinio ir visuminio slėgio;
• termoanemometras – nustato srauto greitį pagal jutiklio temperatūros mažėjimo greitį.
• mentinis anemometras – atlieka matavimus pagal sparnuotės sukimosi greičio kitimą.
• bolometras – nustato oro srautą dėl srauto koncentracijos matavimo taške, skerspjūvis tuo metu nustatomas iš anksto.

Daugelis prietaisų šiame sąraše yra gana brangūs ir reti. Juos galima išsinuomoti ir atlikti matavimus savarankiškai, bet geriau iškviesti patyrusį derinimo inžinierių, kuris žino visus matavimo darbų atlikimo niuansus.

Pito vamzdelis naudojamas kartu su davikliais. Tai paprastas naudoti prietaisas. Vamzdelio atvirasis galas išvedamas prieš oro srautą, o kitas jo galas prijungiamas prie manometro.

Greičio matavimas būtinas ne tik skaičiavimams atlikti, bet ir patalpų oro higieniniams parametrams kontroliuoti. Per tam tikrą laiko tarpą neišvengiamai atsiranda vėdinimo kanalų užterštumas ir ortakių.

Tokiais atvejais jungtys gali prarasti sandarumą, įrangos našumas sumažėja. Be to, matavimai būtini atliekant planinę vėdinimo sistemos priežiūrą, valymą ir remontą.

Atliekant matavimus reikia laikytis kelių taisyklių. Pirma, oro greitį reglamentuoja statybos normos ir standartai. Būtina orientuotis į šias vertes.

Leidžiami nedideli nukrypimai nuo šių parametrų esant ypatingoms techninėms aplinkybėms. Pavyzdžiui, montuojant įrangą, atliekant remonto darbus ir pan.

Antra, atliekant matavimus taip pat būtina atsižvelgti į gretutinių veiksnių normas – triukšmo ir vibracijos lygius, kurie nurodyti reglamentuojamuose dokumentuose.

Šių normų viršijimas rodo vėdinimo sistemos trūkumus. Oro greitis neturi daryti jokios įtakos šiems rodikliams.

Oro srauto matavimo atlikimo metodai

Įjungimo ir derinimo etape paleidimo ir derinimo būtina atlikti vėdinimo ir oro kondicionavimo sistemos tūrinio oro srauto matavimus. Tai užtikrins kokybišką sistemos nustatymą ir nepertraukiamą jos veikimą.

Tokie matavimai atliekami tiesiai ortakyje arba ant įvadinės grotelės. Yra keletas nesudėtingų metodikų.

Matavimai ant lubinių difuzorių

Dažniausiai šiam metodui naudojamas bolometras. Būtina uždaryti difuzorių, o viršutinį konfuzorių priglausti prie lubų. Reikia išmatuoti tiek bendrą oro ištraukimo iš patalpos tūrį, tiek tiekiamo oro srautą.

Bolometras pasižymi dideliu tikslumu, nes įmontuotas srauto lygintuvas sumažina klaidos tikimybę. Nors prietaisas atrodo masyvus, jis gana lengvas – jo svoris ne didesnis nei 3 kg

Kai kuriuose šaltiniuose matavimams rekomenduojama naudoti zondą, įkišant jį į tarpą tarp lamelių difuzoriaus, kad būtų gautas vidutinis rezultatas.

Šis metodas neveiksmingas dėl dviejų priežasčių:

1. Srautų turbulencija yra labai didelė, todėl realaus srauto pamatyti negalima.
2. Neįmanoma nustatyti zondo tiesiai pagal srautą. Matavimų rezultatai bet kokiu atveju bus iškraipyti.

Taigi, neverta gaišti laiko nereikalingoms manipuliacijoms su zondu. Yra kur kas paprastesnių ir tikslesnių matavimo būdų.

Yra dar vienas matavimų atlikimo pagal šią metodiką būdas. Jis numato tiesios atkarpos ir tolygaus srauto buvimą. Matavimai atliekami per iš anksto padarytas skyles.

Šis būdas pasižymi dideliu tikslumu, tačiau jo įgyvendinimui ne visada yra sąlygos. Ne visur yra tiesių atkarpų, kartais neįmanoma paruošti dviejų skylių matavimams. Be to, šiam būdui reikia kelių žmonių: vienas turi atlikti matavimus, antras – laikyti kopėčias ir taip toliau.

Atsižvelgiant į visa tai, kas pasakyta, jei reikia greito ir tikslaus rezultato, nededant nereikalingų pastangų – naudokitės bolometru.

Matavimai ant vėdinimo grotelės

Valdymo ir matavimo operacijoms pagal šią metodiką naudojamas terminis anemometras su sparnute nuo 60 iki 100 mm skersmens. Sparnutė turi būti proporcinga grotelės matmenims.

Termoanemometras – daugiafunkcis prietaisas, kurį galima naudoti ne tik oro greičiui matuoti, bet ir kitų parametrų matavimams. Toks įrenginys bus labai naudingas namuose. Įsigyjant termoanemometrą, geriau rinktis prietaisą, turintį duomenų analizės ir dokumentavimo funkciją.

Šis metodas užtikrina aukštą rezultatų tikslumą, o atliekamų matavimų skaičius yra minimalus. Norint pasiekti sunkiai prieinamas vietas, galima naudoti specialų prailgintuvą arba teleskopinį zondą.

Matavimai oro kanale

Matavimams atlikti naudojama specialiai padaryta darbinė anga ortakio sienelėje.

Svarbu laikytis šių sąlygų:

• šios angos skerspjūvio dydis turi tiksliai atitikti zondo skersmenį;
• matavimo vietą reikia parinkti atsargiai. Anga gręžiama tik tiesioje atkarpoje, kurios ilgis turi būti ne mažesnis kaip 5 ortakio skersmenys. Anga turi būti išdėstyta taip, kad atstumas iki jos būtų 3 skersmenys, o po jos – 2 vamzdžio skersmenys.

Matuojant ortakio viduje, reikia naudoti prietaisą su sparnuote, kurios skersmuo nuo 16 iki 25 mm. Jei ortakis yra aukštai, pagelbės teleskopinis zondas arba prailgintuvas.

Matavimo prietaisų naudojimo taisyklės

Matuojant oro srauto greitį ir jo debitą vėdinimo bei oro kondicionavimo sistemoje, būtina tinkamai parinkti prietaisus ir laikytis šių jų eksploatavimo taisyklių.

Tai leis gauti tikslius ortakio skaičiavimo rezultatus, taip pat sudaryti objektyvų vėdinimo sistemos vaizdą.

Norint nustatyti vidutinius debito rodiklius, reikia atlikti kelis matavimus. Jų skaičius priklauso nuo vamzdžio skersmens arba kraštinių dydžio, jei kanalas yra stačiakampio formos.

Laikykitės prietaiso pase nurodyto temperatūros režimo. Taip pat stebėkite zondo jutiklio padėtį. Jis visada turi būti orientuotas tiksliai prieš oro srautą.

Jei šios taisyklės nesilaikoma, matavimo rezultatai bus iškraipyti. Kuo didesnis jutiklio nuokrypis nuo idealios padėties, tuo didesnė bus paklaida.

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Namų vėdinimo įrengimas:

Taigi, labai svarbu laikytis matavimų atlikimo taisyklių, nes menkiausia paklaida gali paveikti skaičiavimų rezultatus.

Teisingi ortakio skaičiavimai leis parinkti optimalią jo konfigūraciją ir reikalingus komponentus, o tai užtikrins nepertraukiamą ir produktyvų vėdinimo veikimą.

Jei turite klausimų ar galite papildyti medžiagą vertinga informacija, prašome palikti savo komentarus, pasidalinti patirtimi. Kontaktų blokas yra po straipsniu.