Bien qu'il existe de nombreux programmes de calcul de la ventilation, de nombreux paramètres sont toujours déterminés à l'ancienne, à l'aide de formules. Le calcul de la charge sur la ventilation, la surface, la puissance et les paramètres des éléments individuels est effectué après l'élaboration du schéma et de la distribution des équipements.
C'est une tâche difficile que seuls les professionnels peuvent accomplir. Mais si vous devez calculer la superficie de certains éléments de ventilation ou la section transversale des conduits pour un petit chalet, vous pouvez réellement le gérer vous-même.
Calcul d'échange d'air
Si la pièce n'a pas d'émissions toxiques ou si leur volume est dans des limites acceptables, l'échange d'air ou la charge de ventilation est calculé par la formule:
R=n * R1,
iciR1 - le besoin d'air d'un employé, en mètres cubes \ heure,n - le nombre d'employés permanents dans la salle.
Si le volume de la pièce pour un employé est supérieur à 40 mètres cubes et que la ventilation naturelle fonctionne, il n'est pas nécessaire de calculer l'échange d'air.
Pour les locaux à usage domestique, sanitaire et utilitaire, le calcul de la ventilation par danger est basé sur les normes approuvées de taux de change d'air:
- pour les immeubles de bureaux (hotte aspirante) - 1,5;
- salles (donnant) - 2;
- salles de conférence pouvant accueillir jusqu'à 100 personnes avec une capacité (d'alimentation et d'évacuation) - 3;
- salons: influx 5, hotte aspirante 4.
Pour les locaux industriels dans lesquels des substances dangereuses sont constamment ou périodiquement rejetées dans l'air, la ventilation est calculée en fonction du danger.
L'échange d'air dangereux (vapeurs et gaz) est déterminé par la formule:
Q=K\(k2-k1),
iciÀ - la quantité de vapeur ou de gaz qui apparaît dans le bâtiment, en mg \ h,k2 - la teneur en vapeur ou en gaz dans l'écoulement, généralement la valeur est égale au MPC,k1 - teneur en gaz ou en vapeur dans la fourniture.
La concentration de substances nocives dans le flux entrant est autorisée jusqu'à 1 \ 3 de la concentration maximale autorisée.
Pour les pièces avec excès de chaleur, l'échange d'air est calculé par la formule:
Q=gcabanesc(tyx – tn),
iciGizb - la chaleur excédentaire extraite est mesurée en watts,avec - capacité thermique massique spécifique, s = 1 kJ,tyx - température de l'air évacué de la pièce,tn - température d'entrée.
Calcul de la charge thermique
Le calcul de la charge thermique sur la ventilation est effectué selon la formule:
Qen = Vn * k * p * CR (tbn - tnro)
dans la formule de calcul de la charge thermique sur la ventilationVн - le volume extérieur de la structure en mètres cubes,k - le taux d'échange d'air,tvn - la température dans le bâtiment est moyenne, en degrés Celsius,tnro - température de l'air extérieur utilisée dans les calculs de chauffage, en degrés Celsius,R - densité de l'air, en kg \ mètre cube,mer - capacité calorifique de l'air, en kJ \ mètre cube Celsius.
Si la température de l'air est plus basse tnro le taux d'échange d'air est réduit, et le taux de consommation de chaleur est considéré comme égal Qvvaleur constante.
Si, lors du calcul de la charge thermique de ventilation, il est impossible de réduire le taux d'échange d'air, la consommation de chaleur est calculée par la température de chauffage.
Consommation de chaleur pour la ventilation
La consommation annuelle spécifique de chaleur pour la ventilation est calculée comme suit:
Q = [Qo - (Qb + Qs) * n * E] * b * (1-E),
dans la formule de calcul de la consommation de chaleur pour la ventilationQo - perte totale de chaleur du bâtiment pendant la saison de chauffage,Qb - apport de chaleur domestique,Qs - apport de chaleur de l'extérieur (soleil),n - coefficient d'inertie thermique des murs et des sols,E - facteur de réduction.Pour les systèmes de chauffage individuels 0,15pour central 0,1, b - coefficient de perte de chaleur:
- 1,11 - pour les structures des tours;
- 1,13 - pour les bâtiments à plusieurs sections et à plusieurs entrées;
- 1,07 - pour les bâtiments avec greniers et sous-sols chauds.
Calcul du diamètre des conduits
Les diamètres et les sections des conduits de ventilation sont calculés après que le schéma général du système a été établi. Lors du calcul des diamètres des conduits de ventilation, les indicateurs suivants sont pris en compte:
- Volume d'air (soufflage ou évacuation), qui doit traverser le tuyau pendant une période de temps donnée, mètre cube \ h;
- Vitesse de l'air Si la vitesse d'écoulement est sous-estimée dans le calcul des tuyaux de ventilation, des conduits d'air de section trop importante seront installés, ce qui entraîne des coûts supplémentaires. Une vitesse excessive entraîne l'apparition de vibrations, une augmentation du bourdonnement aérodynamique et une augmentation de la puissance des équipements. La vitesse de déplacement sur l'affluent de 1,5 à 8 m / s, elle varie selon le site;
- Le matériau du tuyau de ventilation. Lors du calcul du diamètre, cet indicateur affecte la résistance des murs. Par exemple, la résistance la plus élevée est fournie par l'acier noir avec des parois rugueuses. Par conséquent, le diamètre estimé du conduit de ventilation devra être légèrement augmenté par rapport aux normes pour le plastique ou l'acier inoxydable.
| Type de parcelle | Débit, m \ s |
| Canalisations principales | 6 à 8 |
| Superposition latérale | 4 à 5 |
| Tuyauterie de distribution | 1,5 à 2 |
| Entrées d'air supérieures | 1 à 3 |
| Cagoules | 1,5 à 3 |
Tableau 1. Vitesse d'air optimale dans les tuyaux de ventilation.
Lorsque la capacité des futurs conduits est connue, la section transversale du conduit de ventilation peut être calculée:
S=R\3600v,
iciv - vitesse de l'air, en m \ s,R - consommation d'air, mètres cubes \ h.
Le nombre 3600 est un coefficient de temps.
Connaissant la section, vous pouvez calculer le diamètre du conduit de ventilation rond:
ici:D - diamètre du tuyau de ventilation, m.
S'il est nécessaire de calculer le diamètre du tuyau de ventilation de section rectangulaire, ses indicateurs sont sélectionnés en fonction de la section obtenue du tube rond.
Calcul de la surface des éléments de ventilation
Le calcul de la zone de ventilation est nécessaire lorsque les éléments sont en tôle et il est nécessaire de déterminer la quantité et le coût du matériau.
La surface de ventilation est calculée par des calculatrices électroniques ou des programmes spéciaux, dont beaucoup peuvent être trouvés sur Internet.
Nous donnerons plusieurs valeurs tabulaires des éléments de ventilation les plus populaires.
| Diamètre mm | Longueur m | |||
| 1 | 1,5 | 2 | 2,5 | |
| 100 | 0,3 | 0,5 | 0,6 | 0,8 |
| 125 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 |
| 160 | 0,5 | 0,8 | 1 | 1,3 |
| 200 | 0,6 | 0,9 | 1,3 | 1,6 |
| 250 | 0,8 | 1,2 | 1,6 | 2 |
| 280 | 0,9 | 1,3 | 1,8 | 2,2 |
| 315 | 1 | 1,5 | 2 | 2,5 |
Tableau 2. La zone des conduits ronds directs.
La valeur de la surface en m² à l'intersection de points horizontaux et verticaux.
| Diamètre mm | Angle | ||||
| 15 | 30 | 45 | 60 | 90 | |
| 100 | 0,04 | 0,05 | 0,06 | 0,06 | 0,08 |
| 125 | 0,05 | 0,06 | 0,08 | 0,09 | 0,12 |
| 160 | 0,07 | 0,09 | 0,11 | 0,13 | 0,18 |
| 200 | 0,1 | 0,13 | 0,16 | 0,19 | 0,26 |
| 250 | 0,13 | 0,18 | 0,23 | 0,28 | 0,39 |
| 280 | 0,15 | 0,22 | 0,28 | 0,35 | 0,47 |
| 315 | 0,18 | 0,26 | 0,34 | 0,42 | 0,59 |
Tableau 3. Calcul de l'aire des branches et demi-branches de section circulaire.
Calcul des diffuseurs et des réseaux
Les diffuseurs sont utilisés pour fournir ou évacuer l'air de la pièce. La propreté et la température de l'air dans chaque coin de la pièce dépendent du calcul correct du nombre et de l'emplacement des diffuseurs de ventilation. Si vous installez plus de diffuseurs, la pression dans le système augmentera et la vitesse baissera.
Le nombre de diffuseurs de ventilation est calculé comme suit:
N=R\(2820 * v * D * D),
iciR - débit, en mètres cubes \ heure,v - vitesse de l'air, m \ s,D - diamètre d'un diffuseur en mètres.
Le nombre de grilles de ventilation peut être calculé par la formule:
N=R\(3600 * v * S),
iciR - consommation d'air en mètres cubes \ heure,v - vitesse de l'air dans le système, m \ s,S - surface en coupe transversale d'un réseau, m2
Calcul du chauffage de canal
Le calcul de l'aérotherme de type électrique est le suivant:
P=v * 0,36 * ∆T
iciv - le volume d'air traversant le radiateur en mètres cubes / heure,∆T - la différence entre la température de l'air extérieur et intérieur, qui doit être fournie au radiateur.
Cet indicateur varie entre 10 et 20, le chiffre exact est fixé par le client.
Le calcul du chauffage pour la ventilation commence par le calcul de la section transversale frontale:
Af =R * p\3600 * Vp,
iciR - le volume du débit d'admission, en mètres cubes \ h,p - densité de l'air atmosphérique, en kg \ mètre cube,Vp - la vitesse massique de l'air sur le site.
La taille de la section transversale est nécessaire pour déterminer les dimensions du radiateur de ventilation. Si, selon le calcul, la zone de section transversale est trop grande, il est nécessaire de considérer l'option de la cascade d'échangeurs de chaleur avec la zone de conception totale.
L'indice de vitesse massique est déterminé par la zone frontale des échangeurs de chaleur:
Vp=R * p\3600 * Unf.fact
Pour un calcul supplémentaire du radiateur de ventilation, nous déterminons la quantité de chaleur nécessaire pour réchauffer le flux d'air:
Q=0,278 * W * c (TP-Ty)
iciW - consommation d'air chaud, kg \ heure,Tp - température de l'air soufflé, degrés Celsius,Tu - température de l'air dans la rue, degrés Celsius,c - chaleur spécifique de l'air, une valeur constante de 1,005.
Étant donné que dans les systèmes d'alimentation, les ventilateurs sont situés devant l'échangeur de chaleur, le débit d'air chaud est calculé comme suit:
W=R * p
Lors du calcul de l'aérotherme, vous devez déterminer la surface de chauffe:
APN = 1,2Q\k(Ts.t-Ts.v)
icik - coefficient de retour de chaleur par l'échangeur de chaleur,Ts.t - la température moyenne du liquide de refroidissement, en degrés Celsius,Ts.v - la température moyenne de l'entrée,1,2 - coefficient de refroidissement.
Calcul de la ventilation par déplacement
Lors du déplacement de la ventilation dans la pièce, les flux d'air ascendants calculés dans les endroits de génération de chaleur accrue sont équipés. De l'air frais et propre est fourni par le bas, qui monte progressivement et est évacué vers le haut de la pièce avec un excès de chaleur ou d'humidité.
Avec un calcul correct, le déplacement de la ventilation est beaucoup plus efficace que le mélange dans des pièces des types suivants:
- salles pour visiteurs dans les établissements publics de restauration;
- salles de conférence;
- toutes les salles avec de hauts plafonds;
- publics étudiants.
La ventilation calculée se déplace moins efficacement si:
- plafonds inférieurs à 2m 30 cm;
- le principal problème de la pièce est l'augmentation de la production de chaleur;
- il est nécessaire d'abaisser la température dans les pièces à plafond bas;
- de puissants tourbillons d'air dans le hall;
- la température des substances nocives est inférieure à la température de l'air dans la pièce.
La ventilation de déplacement est calculée sur la base du fait que la charge calorifique de la pièce est de 65 à 70 W \ m2, à un débit allant jusqu'à 50 litres par mètre cube d'air par heure. Lorsque la charge thermique est plus élevée et le débit plus faible, il est nécessaire d'organiser un système de mélange combiné avec un refroidissement par le haut.
La vidéo vous parlera d'une centrale de traitement d'air compacte fonctionnant sur le principe du déplacement:
