Sådan bestemmer du trykket i en ventilator: metoder til at måle og beregne trykket i ventilationssystemet

Hvis du giver nok opmærksomhed til komforten i hjemmet, vil du sikkert være enig i, at luftkvaliteten bør være en af de højeste prioriteter. Frisk luft er godt for sundhed og tænkning. Det er ikke pinligt at invitere gæster ind i et rum, der dufter godt. At lufte hvert rum ud ti gange om dagen er ikke en nem opgave, er det?

Meget afhænger af valget af ventilator, og først og fremmest dets tryk. Men før du bestemmer ventilatortrykket, skal du sætte dig ind i nogle fysiske parametre. Læs om dem i vores artikel.

Takket være vores materiale vil du lære formlerne, få kendskab til tryktyper i ventilationssystemet. Vi har givet dig oplysninger om ventilatorens totale tryk og to måder at måle det på. Til sidst vil du selv kunne måle alle parametre.

Tryk i ventilationssystemet

For at ventilationen skal være effektiv, skal ventilatortrykket vælges korrekt. Der er to muligheder for selv at måle trykket. Den første metode er direkte, hvor trykket måles forskellige steder. Den anden mulighed er at beregne 2 ud af 3 tryktyper og få den ukendte størrelse.

Tryk (også kaldet trykhøjde) kan være statisk, dynamisk (hastigheds) og totalt. Baseret på det sidste kriterium skelner man mellem tre kategorier af ventilatorer.

Den første kategori omfatter enheder med tryk < 1 kPa, den anden 1–3 kPa og derover, den tredje over 3–12 kPa og højere. I boligbygninger bruger man enheder i første og anden kategori.

Aerodynamisk karakteristik for aksialventilatorer i grafen: Pv — totaltryk, N — effekt, Q — luftgennemstrømning, ƞ — virkningsgrad, u — hastighed, n — rotationshastighed

I den tekniske dokumentation for ventilatoren angives normalt aerodynamiske data, herunder total- og statisk tryk ved en bestemt ydelse. I praksis stemmer 'fabriksoplysninger' og reelle parametre ofte ikke overens, og det skyldes ventilationssystemernes konstruktionsmæssige egenskaber.

Der findes internationale og nationale standarder, der sigter mod at forbedre målenøjagtigheden under laboratorieforhold.

I Rusland anvender man normalt metoderne A og C, hvor lufttrykket efter ventilatoren bestemmes indirekte ud fra den indstillede ydelse. I forskellige metoder inkluderer eller ekskluderer man pusterøret fra arbejdshjulet i udgangsarealet.

Formler til beregning af ventilatortryk

Tryk er forholdet mellem påvirkende kræfter og det areal, de virker på. I tilfældet med ventilationskanalen handler det om luft og tværsnit.

Strømmen i kanalen fordeles ujævnt og passerer ikke i ret vinkel i forhold til tværsnittet. Du kan ikke finde det præcise tryk ud fra en enkelt måling; du skal finde gennemsnitsværdien over flere punkter. Det skal gøres både for indløb og udløb fra ventilationsapparatet.

Aksialventilatorer bruges separat og i kanaler; de fungerer effektivt, hvor der skal transporteres store mængder luft ved relativt lavt tryk

Ventilatorens totaltryk bestemmes med formlen Pp = Pp (udl.) – Pp (indl.), hvor:

• Pp (udl.) — totaltryk ved udløb fra enheden;
• Pp (indl.) — totaltryk ved indløb til enheden.

For ventilatorens statiske tryk er formlen lidt anderledes.

Den skrives som Pst = Pst (udl.) – Pp (indl.), hvor:

• Pst (udl.) — statisk tryk ved udløb fra enheden;
• Pp (indl.) — totaltryk ved indløb til enheden.

Statisk tryk angiver ikke den nødvendige mængde energi til at overføre til systemet, men fungerer som en ekstra parameter, hvormed man kan finde totaltrykket. Den sidste indikator er det primære kriterium ved valg af ventilator: både til hjemmet og industrien. Et fald i totaltryk angiver energitab i systemet.

Statisk tryk i selve ventilationskanalen fås af forskellen mellem statisk tryk ved indløb og udløb fra ventilationen: Pst = Pst 0 – Pst 1. Dette er en sekundær parameter.

Projektører angiver parametre med hensyntagen til let tilstopning eller uden: på billedet ses uoverensstemmelsen i statisk tryk for den samme ventilator i forskellige ventilationsnetværk

Korrekt valg af ventilationsapparat omfatter følgende nuancer:

• beregning af luftstrøm i systemet (m³/s);
• udvælgelse af apparat baseret på denne beregning;
• bestemmelse af hastighed ved udløb ifølge den valgte ventilator (m/s);
• beregning af Pp for apparatet;
• måling af statisk og dynamisk tryk til sammenligning med totaltrykket.

Til beregning af målepunkt for tryk anvendes ventilationskanalens hydrauliske diameter. Den bestemmes med formlen: D = 4F / P. F er rørets tværsnitsareal, og P er dets omkreds. Afstanden til bestemmelse af målepunkt ved indløb og udløb måles i antal D.

Hvordan beregner man tryk i ventilationen?

Det totale tryk i indløbet måles i et tværsnit af ventilationskanalen, som er placeret i en afstand på to hydrauliske diametre (2D) af kanalen. Foran målepunktet bør der ideelt set være et lige stykke kanal med en længde på mindst 4D og en uforstyrret strømning.

I praksis er de ovennævnte forhold sjældne, og derfor installeres en honeycomb foran det pågældende sted, som retter luftstrømmen ud.

Derefter indføres en totaltrykssonder i ventilationssystemet: i flere punkter i tværsnittet efter hinanden – mindst 3. Ud fra de opnåede værdier beregnes et gennemsnitligt resultat. For ventilatorer med frit indløb svarer indløbstrykket til omgivelsestrykket, og overtrykket i så fald er lig nul.

Diagram af totaltrykssonder: 1 — modtagelsesrør, 2 — tryktransducer, 3 — bremsekammer, 4 — holder, 5 — ringkanal, 6 — forkant, 7 — indgangsgitter, 8 — normalisator, 9 — udgangssignalregistrator, α — vinkel ved spidserne, h — dydde af fordybninger

Hvis man måler en stærk luftstrøm, skal hastigheden bestemmes ud fra trykket, og derefter sammenlignes med tværsnitsstørrelsen. Jo højere hastigheden pr. arealenhed og jo større arealet er, desto mere effektiv er ventilatoren.

Det totale tryk i udløbet er et komplekst begreb. Den udstrømmende strøm har en inhomogen struktur, som også afhænger af driftstilstanden og apparattypen. Luften i udløbet har områder med tilbagegående bevægelse, hvilket komplicerer beregningen af tryk og hastighed.

Det vil ikke lykkes at fastlægge en regelmæssighed for tidspunktet for en sådan bevægelses opståen. Ujævnheden i strømningen når op til 7-10 D, men indikatoren kan reduceres med rettegittere.

Prandtl-sonden er en forbedret version af Pitot-røret: sonderne produceres i to varianter — til hastigheder under og over 5 m/s

Nogle gange sidder der en bøjning eller en losrivelsesdiffusor ved udløbet af ventilationsanordningen. I så fald vil strømningen være endnu mere ujævn.

Trykket måles da efter følgende metode:

1. Bag ventilatoren vælges det første tværsnit, og det scannes med en sonde. I flere punkter måles det gennemsnitlige totale tryk og ydelse. Sidstnævnte sammenlignes derefter med indløbsydelsen.
2. Derefter vælges et ekstra tværsnit — på det nærmeste lige stykke efter udgangen fra ventilationsenheden. Fra starten af sådan et fragment måles 4-6 D, og hvis længden er mindre, vælges tværsnittet i det fjerneste punkt. Derefter tages en sonde, og ydelse og gennemsnitligt totaltryk bestemmes.

Fra det gennemsnitlige totale tryk i det ekstra tværsnit trækkes de beregnede tab i stykket efter ventilatoren. Dette giver det totale tryk i udløbet.

Derefter sammenlignes ydelsen ved indløbet samt ved det første og det ekstra tværsnit i udløbet. Det korrekte anses for at være indløbsindikatoren og en af udløbsindikatorerne — den der er tættest i værdi.

Der er muligvis ikke et lige linjestykke af den nødvendige længde. I så fald vælger man et tværsnit, der deler måleområdet i dele med forholdet 3 til 1. Den største af disse dele skal være tættest på ventilatoren. Målinger må ikke foretages i membraner, spjæld, bøjninger og andre forbindelser med luftforstyrrelser.

Trykforskelle kan registreres med trykmålere, trækmålere i henhold til GOST 2405-88 og differenstrykmålere i henhold til GOST 18140-84 med en nøjagtighedsklasse på 0,5—1,0.

I tilfældet med tagventilatorer måles Pp kun ved indløbet, og ved udløbet bestemmes det statiske tryk. Hastighedsstrømmen efter ventilatorenheden går næsten helt tabt.

Vi anbefaler også at læse vores materiale om valg af ventilationsrør.

Særlige forhold ved beregning af tryk

Trykmåling i luftmiljøet kompliceres på grund af de hurtigt skiftende parametre. Manometre bør købes elektroniske med en funktion til gennemsnit af resultater opnået pr. tidsenhed. Hvis trykket hopper voldsomt (pulserer), kan dæmpere, der udjævner udsving, være nyttige.

Husk følgende regelmæssigheder:

• Total tryk er summen af statisk og dynamisk tryk;
• Ventilatorens totale tryk skal være lig med tryktabet i ventilationssystemet.

Det er ikke svært at måle statisk tryk ved udløbet. Til dette bruges et rør til statisk tryk: den ene ende sættes i en differenstrykmåler, og den anden rettes mod tværsnittet ved ventilatorudløbet. Ud fra det statiske tryk beregnes flowhastigheden ved udløbet af ventilatorenheden.

Dynamisk tryk måles også med en differenstrykmåler. Til dens tilslutninger tilsluttes Pitot-Prandtl rør. Til den ene tilslutning - et rør til total tryk, og til den anden - til statisk tryk. Det opnåede resultat vil være lig med det dynamiske tryk.

For at finde tryktabet i en luftkanal kan man overvåge flowets dynamik: så snart luftens hastighed stiger, øges modstanden i ventilationssystemet. Trykket tabes på grund af denne modstand.

Anemometre og termoanemometre måler flowhastigheden i en luftkanal ved værdier op til 5 m/s eller mere. Anemometret bør vælges i henhold til GOST 6376—74.

Når ventilatorhastigheden stiger, falder det statiske tryk, mens det dynamiske tryk stiger proportionalt med kvadratet af stigningen i luftstrømmen. Det totale tryk ændres ikke.

Med en korrekt valgt enhed ændres det dynamiske tryk direkte proportionalt med kvadratet af flowet, mens det statiske tryk ændres omvendt proportionalt. I så fald vil mængden af brugt luft og belastningen på elmotoren, hvis de stiger, kun stige ubetydeligt.

Nogle krav til elmotoren:

• Lille startmoment - på grund af at effektforbruget ændres i overensstemmelse med ændringen i antallet af omdrejninger, der tilføres motoren;
• Stor margin;
• arbejde ved maksimal effekt for større besparelser.

Ventilatorens effekt afhænger af det totale tryk, samt af virkningsgraden og luftstrømmen. De to sidste parametre korrelerer med ventilationssystemets kapacitet.

I designfasen bliver man nødt til at prioritere. Tag hensyn til omkostninger, tab af brugbar plads og støjniveau.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Oversigt over fysiske parametre, der er nødvendige for målinger:

Trykkets rolle i ventilationssystemet:

En ventilator er en simpel konstruktion i form af et hjul med blade. Samtidig er det hoveddelen af ventilationssystemet. Den mekaniske enhed påvirker trykket i kanalen og bestemmer ventilationens effektivitet.

Hvis du vil beregne ventilatorens tryk, skal du forstå størrelser som hastighed, luftstrøm og effekt. Du vil bedre forstå målingernes betydning. Mål hovedparameteren, totaltrykket, efter de skemaer, vi har beskrevet.

Hvis du har spørgsmål, så stil dem i formularen under artiklen. Skriv kommentarer og del værdifuld viden med andre læsere. Måske har du erfaring med design af ventilationssystemer – den kan være nyttig i en andens specifikke situation.