Cálculo de conductos de aire por velocidad y caudal + métodos para medir el caudal de aire interior.

El intercambio de aire equilibrado es la base del bienestar y la capacidad de trabajo de las personas.¿No es? Pero para crear condiciones cómodas en locales residenciales e industriales, es importante calcular correctamente los conductos de aire en términos de velocidad y caudal y garantizar un modo eficaz de movimiento del flujo de aire.

A continuación, te contamos qué se necesita para calcular los conductos de aire, qué métodos e instrumentos se utilizan para medir la velocidad del flujo de aire.

¿Qué es un conducto?

Ducto de aire – el elemento principal del sistema distribución del aire. Es un conjunto de tubos de metal o plástico colocados para asegurar el equilibrio del aire. El principio de funcionamiento del conducto de aire es suministrar y extraer aire mediante ventiladores especiales.

Características básicas del conducto de aire:

• forma (redonda o rectangular);
• área de sección transversal;
• rigidez (flexible, semi flexibles y duro).

De estas características depende el rendimiento del sistema de ventilación y su funcionalidad en su conjunto.

Elija un conducto de aire con una sección transversal rectangular si es importante que sea invisible. Este tipo de conducto se puede ocultar fácilmente en la superficie superior de los gabinetes.

La selección correcta de los parámetros del conducto de aire, teniendo en cuenta todas las características de la habitación, garantizará su funcionamiento eficiente y a largo plazo.

Algoritmo de cálculo

Al diseñar, ajustar o modificar un sistema de ventilación existente, se deben realizar cálculos de los conductos de aire. Esto es necesario para determinar correctamente sus parámetros, teniendo en cuenta las características óptimas de rendimiento y ruido en las condiciones actuales.

Al realizar cálculos, los resultados de medir el caudal y la velocidad del movimiento del aire en el canal de aire son de gran importancia.

Flujo de aire - el volumen de masa de aire que ingresa al sistema de ventilación por unidad de tiempo. Como regla general, este indicador se mide en m³/h.

Velocidad de viaje – un valor que muestra la rapidez con la que se mueve el aire en el sistema de ventilación. Este indicador se mide en m/s.

Si se conocen estos dos indicadores, se puede calcular el área de las secciones circulares y rectangulares, así como la presión necesaria para superar la resistencia o fricción local.

Al elaborar un diagrama, debe seleccionar el ángulo de visión desde la fachada del edificio, que se encuentra en la parte inferior del diseño. Los conductos se muestran como líneas sólidas y gruesas.

El algoritmo de cálculo más utilizado es:

1. Elaboración de un diagrama axonométrico que enumere todos los elementos.
2. Con base en este esquema, se calcula la longitud de cada canal.
3. Se mide el flujo de aire.
4. Se determinan el caudal y la presión en cada sección del sistema.
5. Se calculan las pérdidas por fricción.
6. Utilizando el coeficiente requerido, se calcula la pérdida de presión al superar la resistencia local.

Al realizar cálculos en cada sección de la red. distribución del aire se obtienen resultados diferentes. Todos los datos deben ecualizarse mediante diafragmas con la rama de mayor resistencia.

Cálculo del área de sección transversal y diámetro.

Es muy importante calcular correctamente el área de secciones redondas y rectangulares. Un tamaño de sección transversal inadecuado no proporcionará el equilibrio de aire deseado.

Un conducto demasiado grande ocupará mucho espacio y reducirá el área efectiva de la habitación. Si el tamaño del canal es demasiado pequeño, aparecerán corrientes de aire a medida que aumenta la presión del flujo.

Para calcular el área de la sección transversal requerida (S), es necesario conocer los valores de flujo y velocidad del aire.

Para los cálculos se utiliza la siguiente fórmula:

S = L/3600*V,

donde l – caudal de aire (m³/h), y V – su velocidad (m/s);

Usando la siguiente fórmula, puede calcular el diámetro del conducto. (D):

D = 1000*√(4*S/π), Dónde

S – área de sección transversal (m²);

π – 3,14.

Si planea instalar conductos de aire rectangulares en lugar de redondos, en lugar del diámetro, determine la longitud/ancho requerido del conducto de aire.

Todos los valores obtenidos se comparan con los estándares GOST y se seleccionan los productos que tienen el diámetro o el área de sección transversal más cercanos.

Al elegir un conducto de aire de este tipo, se tiene en cuenta la sección transversal aproximada. El principio utilizado a*b ≈S, Dónde a - longitud, b – ancho, y S - área de la sección transversal.

Según la normativa, relación El ancho y el largo no deben ser superiores a 1:3. También debes utilizar la tabla de tallas estándar proporcionada por el fabricante.

Los tamaños más habituales de conductos rectangulares son: dimensiones mínimas - 0,1 mx 0,15 m, máximas - 2 mx 2 m La ventaja de los conductos de aire redondos es que tienen menos resistencia y, en consecuencia, generan menos ruido durante el funcionamiento.

Cálculo de la pérdida de presión por resistencia.

A medida que el aire se mueve a lo largo de la línea, se crea resistencia.Para superarlo, el ventilador de la unidad de tratamiento de aire crea una presión que se mide en pascales (Pa).

La pérdida de presión se puede reducir aumentando la sección transversal del conducto de aire. En este caso se puede garantizar aproximadamente el mismo caudal en la red.

Para seleccionar un adecuadoinstalación ritochny con un ventilador del rendimiento requerido, es necesario calcular la pérdida de presión para superar la resistencia local.

Esta fórmula se aplica:

P=R*L+Ei*V2*Y/2, Dónde

R – pérdida de presión específica debido a la fricción en una determinada sección del conducto de aire;

l – longitud de la sección (m);

Еi – coeficiente de pérdida local total;

V – velocidad del aire (m/s);

Y – densidad del aire (kg/m3).

Valores R determinado por las normas. Este indicador también se puede calcular.

Si la sección transversal del conducto es circular, la pérdida de presión debido a la fricción (R) se calculan de la siguiente manera:

R = (X*D/B) * (V*V*Y)/2gramo, Dónde

X – coeficiente resistencia a la fricción;

l — longitud (m);

D – diámetro (m);

V es la velocidad del aire (m/s), e Y es su densidad (kg/m³);

gramo - 9,8 m/s².

Si la sección transversal no es redonda, sino rectangular, es necesario sustituirla por un diámetro alternativo igual a D = 2AB/(A + B), donde A y B son lados.

software de cálculo

Todos los cálculos se pueden realizar manualmente, pero es más conveniente y rápido utilizar programas especializados.

Con dichos programas, no solo puede realizar con precisión los cálculos necesarios, sino también preparar dibujos.

Si es necesario, puede utilizar un software especial para realizar cálculos. Esto eliminará posibles errores que podrían desempeñar un papel fatal durante la operación. Los valores primarios se ingresan en el programa y en unos segundos puede obtener resultados de cálculo precisos.

Respiradero—cálculo – una aplicación funcional para el cálculo de conductos de aire. Para los cálculos se utilizan los valores de flujo de aire y velocidad, así como la temperatura.

MagiCAD – realiza todo tipo de cálculos para redes de servicios públicos, las imágenes se presentan en formatos 2D y 3D.

GIDRV – un programa para calcular todos los parámetros de los conductos de aire. Es posible seleccionar cualquier combinación de parámetros para lograr el mejor rendimiento.

Conducto 2.5 – una utilidad que calcula con precisión los diámetros de las secciones de los conductos de aire. Ideal para seleccionar sus tipos.

Los dibujos elaborados en estos programas le permiten ver con mayor precisión el diseño de todos los componentes del sistema y garantizar su funcionamiento más eficiente.

Medición de velocidad y flujo de aire.

Al realizar mediciones, es importante seleccionar los instrumentos y técnicas correctos, así como seguir los procedimientos para realizar mediciones.

Instrumentos utilizados para las mediciones.

Los tipos de instrumentación más utilizados son:

• anemómetro ultrasónico 3D: realiza mediciones basadas en cambios en la frecuencia del sonido entre puntos específicos;
• Tubo de Pitot: registra la diferencia entre la presión estática y total;
• anemómetro de hilo caliente – determina el caudal en función de la velocidad a la que disminuye la temperatura del sensor.
• con alas anemómetro: realiza mediciones basadas en cambios en la velocidad de rotación del impulsor.
• bolómetro – determina el flujo de aire debido a la concentración del flujo en el punto de medición, la sección transversal está preestablecida.

Muchos de los dispositivos de esta lista son bastante caros y raros.Puede alquilarlos y tomar medidas usted mismo, pero es mejor llamar a un ingeniero de instalación experimentado que conozca todos los matices de realizar trabajos de medición.

Se utiliza un tubo Pitot junto con sensores. Este es un dispositivo fácil de usar. El tubo se saca con su extremo abierto hacia el flujo de aire y su otro extremo se conecta al manómetro.

La medición de la velocidad es necesaria no sólo para realizar cálculos, sino también para controlar los parámetros higiénicos del aire interior. Durante un período de tiempo es inevitable que contaminación de los conductos de ventilación y conductos de aire.

En tales casos, las conexiones pueden despresurizarse y el rendimiento del equipo disminuirá. Además, las mediciones son necesarias para el mantenimiento, limpieza y reparación de rutina del sistema de ventilación.

Al tomar medidas, se deben seguir una serie de reglas. En primer lugar, la velocidad del aire está regulada por códigos y normas de construcción. Es necesario centrarse en estos valores.

Se permiten ligeras desviaciones de estos parámetros en presencia de circunstancias técnicas especiales. Por ejemplo, al instalar equipos, realizar trabajos de reparación, etc.

En segundo lugar, al realizar mediciones también es necesario tener en cuenta los estándares de los factores asociados: niveles de ruido y vibración, que se especifican en los documentos reglamentarios.

Superar estos estándares indica deficiencias en el sistema de ventilación. La velocidad del aire no debería tener ningún efecto sobre estos indicadores.

Métodos para realizar mediciones del flujo de aire.

En el escenario puesta en servicio Es imperativo medir el flujo de aire volumétrico en el sistema de ventilación y aire acondicionado.Esto garantizará la posibilidad de una configuración de alta calidad del sistema y su funcionamiento ininterrumpido.

Estas mediciones se realizan directamente en el conducto de aire o en la rejilla de entrada. Existen varias técnicas sencillas.

Medidas en difusores de techo.

Muy a menudo, para mediciones que utilizan esta técnica, se utiliza bolómetro. Necesita estar cerrado difusor, y la parte superior vergüenza fijar al techo. Es necesario medir el volumen total de aire extraído de la habitación., y el flujo de suministro.

El bolómetro es muy preciso debido a que el enderezador de flujo incorporado reduce la probabilidad de error. A pesar de que el dispositivo parece voluminoso, es bastante liviano: su peso no supera los 3 kg.

Algunas fuentes recomiendan utilizar una sonda para medir, introduciéndola en el espacio entre laminillas difusor para obtener un resultado medio.

Este enfoque es ineficaz por dos razones:

1. La turbulencia del flujo es muy alta, por lo que no se puede ver el flujo real.
2. No es posible alinear la sonda directamente con el flujo. Los resultados de la medición estarán distorsionados en cualquier caso.

Por lo tanto, no debe perder el tiempo en manipulaciones innecesarias con la sonda. Existen métodos de medición mucho más simples y precisos.

Existe otra forma de realizar mediciones utilizando esta técnica. Proporciona una sección recta y un flujo uniforme. Las medidas se toman a través de agujeros previamente perforados.

Este método es muy preciso, pero no siempre existen las condiciones para su implementación. No hay tramos rectos en todas partes, a veces es imposible preparar dos agujeros para las mediciones.Además, para implementar este método se necesitan varias personas: una debe tomar medidas, la segunda debe sostener la escalera, etc.

Teniendo en cuenta todo lo anterior, si necesita obtener un resultado rápido y preciso sin realizar esfuerzos excesivos, utilice bolómetro.

Medidas en la rejilla de ventilación.

Para realizar operaciones de control y medición mediante esta técnica se utiliza anemómetro de hilo caliente con impulsor de 60 a 100 mm de diámetro. El impulsor debe ser comparable a las dimensiones de la rejilla.

Un anemómetro de hilo caliente es un dispositivo multifuncional que puede usarse no solo para medir la velocidad del aire, sino también para medir otros parámetros. Un dispositivo de este tipo será muy útil en la casa. Al comprar un anemómetro de hilo caliente, es mejor elegir un dispositivo que tenga la función de analizar y documentar datos.

Este método proporciona resultados de alta precisión y la cantidad de mediciones realizadas es mínima. Para proporcionar acceso a lugares de difícil acceso, puede utilizar una extensión especial o una sonda telescópica.

Medidas de conductos

Para realizar mediciones, se utiliza un orificio de trabajo especialmente hecho en la pared del conducto de aire.

Es importante cumplir con las siguientes condiciones:

• el tamaño de la sección transversal de este orificio debe corresponder exactamente al diámetro de la sonda;
• La ubicación para las mediciones debe seleccionarse cuidadosamente. El orificio se perfora solo en una sección recta, cuya longitud debe ser de al menos 5 diámetros del conducto de aire. El orificio debe colocarse de modo que la distancia antes sea igual a 3 diámetros y, después, a 2 diámetros de tubería.

Al tomar medidas dentro de un conducto de aire, es necesario utilizar un dispositivo con un impulsor con un diámetro de 16 a 25 mm.Si el conducto de aire está ubicado en lo alto, una sonda telescópica o una extensión acudirán al rescate.

Reglas para el uso de dispositivos de medición.

Al medir la velocidad del flujo de aire y su consumo en un sistema de ventilación y aire acondicionado, es necesario seleccionar correctamente los dispositivos y cumplir con las siguientes reglas para su funcionamiento.

Esto le permitirá obtener resultados precisos de los cálculos de los conductos de aire, así como crear una imagen objetiva. sistema de ventilación.

Para registrar los caudales medios, es necesario realizar varias mediciones. Su número depende del diámetro de la tubería o del tamaño de los lados si el canal tiene forma rectangular.

Observe el régimen de temperatura indicado en el pasaporte del dispositivo. También controle la posición del sensor de la sonda. Siempre debe estar orientado exactamente hacia el flujo de aire.

Si no se sigue esta regla, los resultados de la medición se distorsionarán. Cuanto mayor sea la desviación del sensor de la posición ideal, mayor será el error.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Ventilación en casa:

Por tanto, es muy importante seguir las reglas para realizar las mediciones, ya que el más mínimo error puede afectar los resultados del cálculo.

Los cálculos correctos del conducto de aire le permitirán seleccionar su configuración óptima y los componentes necesarios, lo que significa que se garantizará el funcionamiento ininterrumpido y productivo de la ventilación.

Si tienes alguna duda o puedes agregar información valiosa al material, por favor deja tus comentarios y comparte tu experiencia. El bloque de comunicación se encuentra debajo del artículo.