Меню

Сечение воздуховода вытяжки от мощности

Расчет вытяжки для кухни: как рассчитать мощность вытяжного устройства

Алексей Дедюлин

Атмосфера дома более-менее защищена от пыльной и загазованной улицы, но беззащитна перед воздушными загрязнителями, вырабатываемыми кухней. Согласитесь, что открытой форточки при готовке пищи – крайне мало.

Необходим вытяжной зонт над плитой и вентканал с выводом «на улицу», но прежде – расчет вытяжки для кухни для подбора оборудования с подходящей мощностью. Но как это сделать, чтобы не привлекать специалистов?

Мы постараемся вам подсказать – в этом материале подробно рассмотрен порядок выполнения расчета, приведены формулы и конкретные примеры вычислений. Также подобраны наглядные фото и полезные видеосоветы по выбору и монтажу вытяжек.

Следуя рекомендациям, можно самостоятельно подсчитать необходимую мощность вытяжного устройства, которое будет своевременно и в полном объеме удалять отработанный воздух.

Чем вытяжка отличается от вентиляции?

В современных квартирах над кухонной плитой размещен вытяжной зонт, более известный, как вытяжка. Многие домовладельцы убеждены, что этот воздухосборник ответственен за вентиляцию кухни.

Поэтому они с чистой совестью заводят трубу вентканала от вытяжки в вентиляционное отверстие, спроектированное и построенное конструкторами многоэтажки.

Что произойдет, если штатную вентиляцию на кухне перекрыть воздуховодом от вытяжного зонта? Интенсивность воздухообмена в квартире резко снизится.

Монтажники кухонной вытяжки и продавцы кухонных зонтов обычно заявляют обратное. Они скажут: эта техника существенно повысит качество воздухоснабжения дома, ведь у нее мощная вентустановка.

Однако мощность плитной вытяжки никак не связана с вентиляцией. Причина – воздухообмен в квартирах большинства жилых многоэтажек, особенно выстроенных до 2000 года, проектировались с расчетом на приточно-вытяжную вентиляцию.

Устройство вентиляции в доме и вытяжки на кухне

Уличный воздух поступал через щели оконных рам и входной двери. А каналы вентиляции на кухне, в ванной и санузле использовались для вывода «несвежего» воздуха. Казалось бы – что такого?

Вытяжка на кухне – для вытягивания воздуха. Так почему в нее нельзя «воткнуть» воздуховод от вытяжного зонта? Дело тут в производительности по воздуху.

Как рассчитать и подобрать вытяжку для кухни

Каналы воздуховодов в жилых многоквартирных домах рассчитаны на определенную нагрузку. Вообще, пропускные способности любых коммуникаций тщательно вычисляются на стадии проектирования.

И в идеальных условиях (чистые стенки вентканала, отсутствие помех на входе-выходе и пр.) производительность естественной вентиляции в квартире многоэтажки составит 160-180 м 3 /ч.

Вам также может быть интересна информация о нормативной скорости воздуха в воздуховодах, рассмотренная в этой статье.

Особенность кухонной вытяжки

У моделей вытяжных зонтов мощность существенно выше – 200-1100 м 3 /ч. Такая мощность необходима для затягивания в воздуховод летучих загрязнителей, образующихся при готовке пищи.

Однако продавцы вытяжек заявляют иную причину выбора мощности вытяжного устройства – потребность частого воздухообмена на кухне.

Зонт вытяжки для кухонной плиты

Нормативы механической вентиляции действительно утверждают 10-12 кратной смены воздуха в объеме обслуживаемого помещения (СНиП 41-01-2003).

Но расположенный над кухонной плитой зонт вытяжки не выполняет функции «вентиляция помещения», поскольку не способен.

Нуждающийся в обновлении (замене) воздух накапливается у потолка. Засосать его в вентканал вытяжной зонт не способен – его раструб выставлен недостаточно высоко. А воздушный поток при выбросе и закачке ведет себя неодинаково.

Электромеханическая установка тянет воздух с дистанции, не превышающей диаметра всасывающего раструба. Т.е. при 400 мм ширине зонта вытяжки в нее будет затянут воздух, находящийся не далее 400 мм от раструба.

Между тем выброс воздушного потока происходит на дистанцию, превышающую 15 диаметров вытяжного проема.

Простой «домашний» пример: включенный бытовой вентилятор. С его обратной стороны движение воздуха еле заметно, но с лицевой – мощный воздушный поток. Кстати, пылесос работает на всасывание пыли лишь на минимальном расстоянии от ковра.

Вентканал для кухонной вытяжки

Вытяжной зонт над кухонной плитой выполняет единственную задачу – удаление воздуха, поступившего к нему от поверхности варочной плиты.

Разумеется, взамен закачанного воздуха к плите поступит его другая порция из форточки, открытой двери в соседнюю комнату и т.п. Но полной смены воздушного объема в помещении кухни не произойдет.

Если запахи готовящейся пищи поднимутся к потолку – они не будут участвовать в смешивании и их трудно удалить.

По этой причине инструкция к вытяжным зонтам содержит следующие условия размещения вытяжки и работы: 600 мм от электроплиты; 750 мм от газплиты; воздушные потоки (сквозняки) при работе вытяжки не допускать, иначе запахи распространятся по комнате.

Плитная вытяжка не обеспечивает смены воздуха на кухне. При выборе ее модели воздушный объем комнаты не имеет значения. Зависимость между размерами кухни и мощностью вытяжного зонта придумали продавцы салонов кухонной техники.

Как же рассчитать требуемую мощность вытяжки? Разумеется, на основании производительности кухонной плиты.

При выполнении расчетов для подбора кухонной вытяжки следует учесть следующие факторы:

Порядок расчета вытяжного зонта

Для вычислений необходимой производительности вытяжки требуется знать параметры кухонной плиты.

В расчете, приведенном ниже в качестве примера, использованы характеристики газовой плиты словенского производителя Gorenje (модель GI633E35WKB). Отметим, что марка и модель плиты выбраны произвольно.

Вам также может быть полезна информация о том, как повесить вытяжку над газовой плитой, рассмотренная в другой нашей статье.

Параметры плиты для расчета вытяжки

Расчеты, произведенные ниже, выполнены по методике Р НП «АБОК» 7.3-2007. Несмотря на «промышленное» назначение данного метода (вентиляция горячих цехов общепита), ее формулы допустимо применять для вычисления параметров бытовой вытяжки для кухни.

Читайте также:  Напряжение помех мощность помехи

При готовке пищи плита выделяет тепло, нуждающееся в утилизации (вытяжке). Тепловыделение плиты формирует конвекционные потоки воздуха над ней, что упрощает работу вытяжного зонта. Но полностью устранить возникающие над кухонной плитой воздушные загрязнения, полагаясь только на конвекцию, невозможно.

Этап #1 — расчет суммарной тепловой мощности

К вытяжному зонту или панели летучие частицы, образующиеся при готовке блюд, доставляются конвекционным воздушным потоком. Именно теплота, развиваемая конфорками, обеспечивает объемы воздуха для устранения. Поэтому требуется вычислить их суммарную тепловую мощность.

Для ее определения используется формула:

Здесь q – паспортная тепловая мощность одной конфорки, кВт.

У рассматриваемой модели кухонной плиты четыре газовые конфорки на поверхности, их тепловые мощности необходимо суммировать.

Считаем: QT=1,9+1,9+1,0+3,5=8,3 кВт. Полученное значение тепловой мощности справедливо при одновременно готовке на всех конфорках, что бывает редко.

Параметры к расчету мощности вытяжного зонта

В принципе можно учитывать тепловыделение лишь трех конфорок с наибольшей производительностью по теплу. Но оставим так – на всякий случай.

Для расчета мощности вытяжки необходимо определить расход воздуха (Lo) по параметрам кухонной плиты. Однако формула расхода воздуха требует вычислить промежуточные параметры – гидравлический диаметр поверхности плиты (D), расход воздуха в конвективном потоке (Lki) и объемный расход продуктов сгорания (Lri).

Также в процессе расчетов используются коэффициенты, разработанные специалистами НП «АБОК». Значения коэффициентов выбраны по параметрам, подходящим для бытовых плит.

Этап #2 — расчет гидравлического диаметра и расхода

Займемся вычислениями гидравлического диаметра и конвективного расхода воздуха. Первый параметр определяется по формуле:

D=2*A*B/(A+B),

  • A – ширина кухонной плиты, м;
  • B – кухонной длина плиты, м.

Подставляем значения ширины и длины модели газовой плиты, выбранной для примерного расчета: D=2*0,6*0,6/(0,6+0,6)=0,6 м.

Расчет вытяжки для кухни: как рассчитать мощность вытяжного устройства

Для определения объемов конвективного потока необходимо прежде выяснить долю конвективных тепловыделений нашей плиты. Она высчитывается при помощи формулы:

  • QT – определенная выше мощность плиты, кВт;
  • KЯ – долевая часть явных тепловыделений от тепловой мощности оборудования кухни. В отношении плиты бытового использования принимается значение 250 Вт/кВт;
  • KK – долевая часть конвективных тепловыделений по отношению к явным тепловыделениям оборудования кухни. Принимается значение 0,5.

Подставляем числовые данные в формулу, считаем: Qk=8,3*250*0,5=1037,5 Вт. Двигаемся дальше и приступаем к вычислению конвективного расхода воздуха.

  • k – коэффициент, полученный специалистами НП «АБОК» экспериментальным путем. Он принимается равным 5·10 -3 ;
  • Qk – вычисленная выше доля конвективных тепловыделений плиты, Вт;
  • z – расстояние от поверхности плиты до вытяжного зонта, м. Минимальная дистанция размещения вытяжки по вертикали от газовой плиты равна 0,75 м;
  • D – гидравлический диаметр поверхности плитки, м. Формула его расчета и пример вычисления представлены выше;
  • r – поправочный коэффициент, значение которого зависит от условий размещения вытяжки (см. изображение таблицы выше). В нашем примере будет выбрано положение вытяжного зонта «у стены», со значением коэффициента 0,75 (из-за условной «близости» корпусной мебели по соседству, что обычно для кухонь).

Определяем конвективный расход, подставляя числовые данные в формулу:

Lki=5·10 -3 *1037,5 1/3 *(0,75+1,7*0,6) 5/3 *0,75= 0,061 м 3 /с

Как свидетельствуют результаты вычислений, расход воздуха в результате конвекции над кухонной плитой достаточно интенсивен. Учитывая эти данные, получится выбрать справедливую мощность вытяжной установки.

Этап #3 — расчет мощности вытяжного зонта

Электроплита в процессе готовки пищи не выделяет продуктов сгорания, т.к. нагрев конфорок происходит без открытого горения – благодаря тенам. А вот газовые конфорки продукты сгорания производят и вытяжке придется их удалять.

Формула расчета объемного расхода по продуктам сгорания метана:

Здесь QT – установленная мощность кухонной плиты, кВт. Данный параметр ранее найден нами.

Вводим его данные в формулу и получаем: Lri=3,75*10 -7 *8,3= 3,1125*10 -6 .

Из примера ясно, что значение объемного расхода продуктов горения бытовой газовой плиты невелико. Поэтому при определении параметров кухонной вытяжки им допустимо пренебречь.

Размеры вытяжного зонта

Итак, наступает очередь вычисления расхода воздуха для нашей плиты. Это определяющий параметр при выборе зонта вытяжки.

Формула его подсчета:

  • Lki – значение расхода воздуха из конвективного потока, восходящего над плитой, м 3 /с;
  • Lri – данные по объемному расходу продуктов горения природного газа в конфорках плиты, м 3 /с.

Остается ввести данные и вычислить требуемый расход воздуха с округлением результата до трех знаков после запятой: Lo=0,061+3,1125*10 -6 =0,061 м 3 /с. Мы нашли расход воздуха в кубометрах за секунду, но для подбора модели вытяжного зонта нужны кубометры в час (L).

Для перевода м 3 /с в м 3 /ч следует умножить полученный расход воздуха (Lo) на число секунд в одном часу и на гидравлический диаметр плиты (D)/L=0,061*3600*0,6=131,76 м 3 /ч.

Таким образом, достаточной максимальной мощностью вытяжного зонта для приведенной в примере модели газовой плиты Gorenje, с округлением «про запас», будет 150 м 3 /ч. Большая мощность попросту не нужна – пустой расход электроэнергии.

Почему мощная вытяжка «не тянет»?

Вначале следует проверить состояние канала вентиляции в самом вытяжном устройстве, извлечь и промыть (либо заменить) фильтры – жировые и возможно угольные, что зависит от модели вытяжки. Лучшие методы очистики кухонной вытяжки от жира рассмотрены в этой статье.

Также нужно убедиться в исправности вентиляционной установки и наличии электропитания к ней.

Работе вытяжки могут также помешать сквозняки, препятствующие вертикальному движению конвекционного воздушного потока от плиты. Если проблема «слабой» вытяжки не выявляется – ее источник находится за пределами кухни.

Читайте также:  Регулятор мощности напряжения 2 квт 220в

Производительность вытяжного зонта зависит от сечения вентканала, куда уходят испарения от кухонной плиты. А домовладельцы нередко устанавливают излишне мощную вытяжку, либо назначают ей преувеличенный режим работы.

Владельцы жилой недвижимости следуют незатейливой логике – чем сильнее тянет вентилятор, тем лучше отводятся летучие загрязнения от плиты.

Это неверно. Производительность и работоспособность системы кухонной вытяжки прямо зависят от пропускных характеристик вентиляционного канала.

Вентиляционный канал для вытяжки

К примеру, вентканал приточно-вытяжного воздухообмена, имеющийся в стене дома – больше, чем 150 м 3 /ч воздуха он вывести не способен.

Во-первых, сечение таких вентканалов не превышает 130-140 мм, что недостаточно для механической вентиляции. Во-вторых, штатная канальная вентиляция в многоэтажках протяженная и содержит множественные неровности.

В инструкции к вентиляционной установке обычно указана диаграмма, отображающая взаимосвязь давления в вентканале и производительности. Рост давления вызывает спад производительности вытяжки.

Вентканалы в домах собраны топорно: неровные стенки; потеки раствора; сужения из-за смещенных блоков; множество поворотов. Или и вовсе – шахта вентиляции может оказаться забитой. В такой ситуации без чистки не обойтись.

Попытки задать повышенную производительность вентиляционному зонту, соединенному с домовым каналом вентиляции, дают обратный эффект.

Чем сильнее воздушный поток, тем более интенсивно ему препятствуют дефекты сечении вентканала. А если активно нагнетаемый воздух не может двигаться вперед, он движется назад.

Простой пример – футбольный мяч. Чем больше воздуха в такой мяч закачать, тем сложнее работать насосом. Препятствием становится давление – воздуха много, он стремится выйти по трубке обратно, выталкивая ручку насоса.

Аналогичная ситуация с вытяжкой повышенной мощности – чем интенсивнее подается воздух, тем больше блокируется ее работа.

Правильный расчет и установка вытяжки на кухне

Идеальный вентканал под кухонную вытяжку – короткий, с минимумом изгибов. Поэтому отводить воздух от плиты требуется не по приточно-вытяжному каналу, а по выполненному специально для вытяжного зонта.

Отверстие в фасадной стене, жесткий или гибкий воздуховод (в идеале круглого сечения), обратный клапан и решетчатый воздухозаборник на выходе канала. Так следует оборудовать кухонную вытяжку.

Подробнее обустройство вытяжного клапана через стену на улицу мы рассмотрели в другой нашей статье.

Выводы и полезное видео по теме

Мощность, бренд, дизайн и принцип размещения зонта вытяжки – обо всем этом красочно рассказывают продавцы салонов кухонной техники.

Из ролика, представленного ниже, вы узнаете о нюансах выбора, не упоминаемых торговым персоналом. Модели вытяжек отличает не конструкция, а качество сборки и комплектации:

В следующем видеоролике мастера выполняют сверление стены в многоэтажке под воздуховод вытяжного зонта. Работы ведутся профессиональным инструментом быстро и точно.

К подготовленному проему монтируется вентканал, который будет соединен с вытяжкой после отделки кухни:

Большинство видеороликов о вытяжных зонтах бытового назначения содержат либо рекламную, либо упрощенную информацию по их выбору. Причем порядок расчета мощности не приводится нигде – сплошь «объемы кухни» и «10-кратные обновления атмосферы».

Мы же уверены, что сбалансировать домашнюю атмосферу можно единственным способом – правильным расчетом воздухоочистительной техники.

Ваша кухонная вытяжка отлично справляется с удалением отработанного воздуха? Поделитесь своим опытом расчета мощности. А может вы вместо формул и сложных вычислений использовали более простой метод? Расскажите о нем – оставляйте свои комментарии в блоке ниже.

Источник



Выбор и расчет диаметра воздуховода

Зачем нужен расчет диаметров воздухопроводов

Промышленная вентиляция проектируется с учетом нескольких фактов, на все существенное влияние оказывает сечение воздухопроводов.

  1. Кратность обмена воздуха. Во время расчетов принимаются во внимание особенности технологии, химический состав выделяемых вредных соединений, и габариты помещения.
  2. Шумность. Системы вентиляции не должны ухудшать условия труда по параметру шумности. Сечение и толщина подбирается таким образом, чтобы минимизировать шум воздушных потоков.
  3. Эффективность общей системы вентиляции. К одному магистральному воздухопроводу могут присоединяться несколько помещений. В каждом из них должны выдерживаться свои параметры вентиляции, а это во многом зависит от правильности выбора диаметров. Они выбираются с таким расчетом, чтобы размеры и возможности одного общего вентилятора могли обеспечивать регламентируемые режимы системы.
  4. Экономичность. Чем меньше размеры потерь энергии в воздуховодах, тем ниже потребление электрической энергии. Одновременно нужно принимать во внимание стоимость оборудования, выбирать экономически обоснованные габариты элементов.

Эффективная и экономичная система вентиляции требует сложных предварительных расчетов, заниматься этим могут только специалисты с высшим образованием. В настоящее время для промышленной вентиляции чаще всего используются пластиковые воздуховоды, они отвечают всем современным требованиям, дают возможность уменьшить не только габариты и себестоимость вентиляционной системы, но и затраты на ее обслуживание.

Расчет диаметра воздухопровода

Для расчетов габаритов нужно иметь исходные данные: максимально допустимую скорость движения воздушного потока и объем пропускаемого воздуха в единицу времени. Эти данные берутся из технических характеристик вентиляционной системы. Скорость движения воздуха оказывает влияние на шумность системы, а она строго контролируется санитарными государственными организациями. Объем пропускаемого воздуха должен отвечать параметрам вентиляторов и требуемой кратности обмена. Расчетная площадь воздухопровода определяется по формуле Sс = L × 2,778 / V, где:

Sс – площадь сечения воздуховода в квадратных сантиметрах; L – максимальная подача (расход) воздуха в м 3 /час;
V – расчетная рабочая скорость воздушного потока в метрах за секунду без пиковых значений;
2,778 – коэффициент для перевода различных метрических чисел к значениям диаметра в квадратных сантиметрах.

Читайте также:  Компенсирует потребление реактивной мощности

Проектировщики вентиляционных систем учитывают следующие важные зависимости:

  1. При необходимости подачи одинакового объема воздуха уменьшение диаметра воздухопроводов приводит к возрастанию скорости воздушного потока. Такое явление имеет три негативных последствия. Первое – увеличение скорости движения воздуха увеличивает шумность, а этот параметр контролируются санитарными нормами и не может превышать допустимых значений. Второе – чем выше скорость движения воздуха, тем выше потери энергии, тем мощнее нужны вентиляторы для обеспечения заданных режимов функционирования системы, тем больше их размеры. Третье – небольшие габариты воздухопроводов не в состоянии правильно распределять потоки между различными помещениями.
  1. Неоправданное увеличение диаметров воздуховодов повышает цену вентиляционной системы, создает сложности во время монтажных работ. Большие размеры оказывают негативное влияние на стоимость обслуживания системы и себестоимость изготавливаемой продукции.

Чем меньше диаметр воздухопровода, тем быстрее скорость движения воздуха. А это не только повышает шумность и вибрацию, но и увеличивает показатели сопротивления воздушного потока. Соответственно, для обеспечения необходимой расчетной кратности обмена требуется устанавливать мощные вентиляторы, что увеличивает их размеры и экономически невыгодно при современных ценах на электрическую энергию.

При увеличении диаметров вышеописанные проблемы исчезают, но появляются новые – сложность монтажа и высокая стоимость габаритного оборудования, включая различную запорную и регулирующую арматуру. Кроме того, воздуховоды большого диаметра требуют много свободного места для установки, под них приходится проделывать отверстия в капитальных стенах и перегородках. Еще одна проблема – если они используются для обогрева помещений, то большие размеры воздуховода требуют увеличенных затрат на мероприятия по теплозащите, из-за чего дополнительно возрастает сметная стоимость системы.

В упрощенных вариантах расчетов принимается во внимание, что оптимальная скорость воздушных потоков должна быть в пределах 12–15 м/с, за счет этого удается несколько уменьшить их диаметр и толщину. В связи с тем, что магистральные воздуховоды в большинстве случаев прокладываются в специальных технических каналах, уровнем шумности можно пренебрегать. В ответвлениях, заходящих непосредственно в помещения, скорость воздуха уменьшается до 5–6 м/с, за счет чего уменьшается шумность. Объем воздуха берется из таблиц СаНиПина для каждого помещения в зависимости от его назначения габаритов.

Проблемы возникают с магистральными воздуховодами значительной протяженности на больших предприятиях или в системах с множеством ответвлений. К примеру, при нормируемом расходе воздуха 35000 м 3 /ч и скорости воздушного потока 8 м/с диаметр воздухопровода должен быть не менее 1,5 м толщиной более двух миллиметров, при увеличении скорости воздушного потока до 13 м/с габариты воздуховодов уменьшаются до 1 м.

Таблица потери давления

Диаметр ответвлений воздухопроводов рассчитывается с учетом требований к каждому помещению. Допускается использовать для них одинаковые размеры, а для изменения параметров воздуха устанавливать различные регулируемые дроссельные заслонки. Такие варианты вентиляционных систем позволяют в автоматическом режиме изменять показатели работы с учетом фактической ситуации. В помещениях не должно быть сквозняков, вызванных работой вентиляции. Создание благоприятного микроклимата достигается за счет правильного выбора места монтажа вентиляционных решеток и их линейных размеров.

Сами системы рассчитываются методом постоянных скоростей и методом потери давления. Исходя из этих данных, подбираются размеры, тип и мощность вентиляторов, рассчитывается их количество, планируются места установки, определяются размеры воздуховода.

Источник

Расчет диаметра воздуховода и мощности вытяжки для кухни

Как рассчитать диаметр воздуховода и мощность вытяжного зонта (вытяжки) для кухни? На самом деле все просто. Берем исходные данные:

  1. Объем кухни в кубометрах = площадь умноженная на высоту помещения – 13*2,6=33,8 кубометров
  2. Нормативная необходимая кратность воздухообмена помещения кухни – 6-8
  3. Нормативная скорость воздуха в воздуховоде в жилых помещения – 3,5-5 м/с

Имея эти данные рассчитываем необходимый воздухообмен для помещения кухни: 33,8*6=202,8 куб/час или 33,8*8=270,4 куб/час. Соответственно производительность вытяжки должна быть не менее 270,4 куб/час

Зная требуемый для кухни воздухообмен и нормативную скорость воздуха в воздуховоде рассчитываем диаметр воздуховода.

По следующей формуле и производится расчет площади воздуховода:

ϑ – скорость потока воздуха в трубопроводе вентиляционного устройства, измеряется в м/с;

L – расход воздушных масс (данная величина измеряется в м 3 /ч);

F – площадь поперечного сечения трубопровода, измеряется в м 2 .

Так же нужно перевести площадь сечения в диаметр:

D – диаметр круглого канала в метрах;

F – площадь его поперечного сечения в м.кв.;

При 202,8 куб/час и скорости 5 м/с требуется диаметр 125 мм (пропускная способность 221 куб./час)

При 270.4 куб/час и скорости 5 м/с требуется диаметр 150 мм (пропускная способность 318 куб./час)

Для себя я решил установить воздуховод диаметром 125 мм, можно было бы установить и 150 мм, тогда бы скорость воздуха и уровень шума были бы меньше и кратность воздухообмена больше. Но мне не хотелось сильно опускать потолок, загораживая трубу воздуховода, а уровень шума все равно стал меньше благодаря коробу из гипсокартона. Посмотрите статьи «вытяжка на улицу» «обжитая кухня с мебелью» там описано подробно как прокладывался и декорировался воздуховод.

Следует не забывать, что для того чтобы был расход воздуха так же необходим приток воздуха такого же объема – приоткрывайте окошко .

Источник

Adblock
detector