Ventilatie- of luchtkanaal berekenen

Over de berekening van ventilatie- of luchtkanaal

Deze calculator voert twee soorten berekeningen uit voor een ventilatie- of luchtkanaal en hulpstukken. In de eerste modus wordt de minimale kanaaldoorsnede bepaald op basis van het luchtdebiet en de gekozen luchtsnelheid. In de tweede modus wordt het oppervlak (ontwikkeld oppervlak) van kanalen en hulpstukken berekend om de hoeveelheid materiaal, verf of thermische isolatie te schatten.

Richtwaarden en aanbevelingen

Minimale doorsnede uit debiet en snelheid

Rekenprincipe. De minimale doorsnede volgt uit het verband tussen debiet en gemiddelde snelheid. Het debiet wordt omgerekend naar m³/s en de snelheid wordt ingevoerd in m/s. Daarna berekent de calculator de doorsnede in m² en zet die zo nodig om naar cm². Vervolgens worden de geometrische afmetingen afgeleid.

A = Q / v

Eenheden en debietomrekening. In de berekening wordt Q in m³/s gebruikt. Bij invoer in m³/h geldt Q = Qm³/h / 3600. Bij invoer in l/s geldt Q = Ql/s / 1000. De snelheid v wordt ingevoerd in m/s zonder extra coëfficiënten.

Rond kanaal. De diameter wordt berekend uit de vereiste doorsnede. De calculator geeft de diameter weer in millimeters.

D = √(4A/π)

Rechthoekig kanaal. Voor een rechthoekige doorsnede wordt A = a·b gebruikt. Als de gebruiker geen verhouding tussen de zijden opgeeft, toont de calculator een “vierkante” optie a = b = √A als neutrale startaanbeveling. Als de gebruiker één zijde wijzigt, wordt de andere zijde herberekend zodat het oppervlak gelijk blijft aan de berekende minimale doorsnede: b = A/a of a = A/b. Zo blijft de berekende doorsnede constant voor elke gekozen verhouding.

Praktische snelheidsbereiken

Luchtsnelheid v. De snelheid beïnvloedt de vereiste doorsnede direct via A = Q / v. Een hogere snelheid verlaagt de benodigde doorsnede, maar verhoogt doorgaans drukverlies en geluid. Als praktische richtlijn worden vaak 2-4 m/s voor woningen, 3-6 m/s voor kantoren en 5-10 m/s voor industriële zones en hoofdkanalen gebruikt. De uiteindelijke keuze hangt af van geluideisen, beschikbare ruimte en toelaatbaar drukverlies.

Oppervlak (ontwikkeld oppervlak) van kanalen en hulpstukken

Wat wordt berekend. In de oppervlaktemodus berekent de calculator het buitenoppervlak van het gekozen onderdeel in m² op basis van geometrische afmetingen in mm. Daarna wordt het oppervlak vermenigvuldigd met het aantal identieke onderdelen. In de berekening wordt π = 3.141592653589793 gebruikt. De omzetting van mm² naar m² gebeurt door te delen door 1 000 000.

Algemene aanpak. Elke vorm gebruikt een formule voor ontwikkeld oppervlak op basis van generatielengtes en omtrekken van doorsneden. Bij sommige hulpstukken wordt een toeslag p (in mm) meegenomen die extra oppervlak toevoegt voor naden, verbindingen of een praktische productiemarge.

Formules in de oppervlaktemodus

Symbolen. Alle lineaire afmetingen in de onderstaande formules worden ingevoerd in millimeters. Het oppervlak van één onderdeel wordt berekend in mm². Voor omzetting naar m² geldt Sm² = Smm² / 1e6. Bij aantal k geldt Stotal = Sm² · k.

• Rond recht kanaal. S = π·D·L
• Rechthoekig recht kanaal. S = 2·(A+B)·L
• Ronde eindkap. S = π·D·P + π·(D/2)²
• Rechthoekige eindkap. S = A·L + 2·(A+L)·H
• Eilandkap. S = 2·(A+A1)/2·√(((B−B2)/2)²+H²) + 2·(B+B2)/2·√(((A−A1)/2)²+H²) + A1·B2
• Wandkap. S = H·(B+C) + A·√((B−C)²+H²) + A·H + A·C
• Ronde bocht.

  De calculator gebruikt een segmentbocht-ontwikkeling met een segmentaantal r op basis van de hoek a: a=90° → r=2, 60° → r=3, 45° → r=4, 30° → r=6, 15° → r=12. Voor hoeken 90° en 60° wordt een correctie e=2 toegepast, anders e=0. Daarna: s = π/r·D/2/(e+2) + 15, o = π/r·D/(2e+2). Eindoppervlak: S = π·D·100 + π·D·(2·(s+o/2)·0.1 + e·(s+o)) + π·D·(p+2.5)·2

• Rechthoekige bocht. S = 4·(A+B)·p + π·((R+A)²−R²)·a·2/360 + π·R·a·B/180 + π·(R+A)·a·B/180
• Ronde verloopstuk (transitie). S = π·√(L²+((D−d1)/2)²)·(D/2+d1/2) + π·D·p + π·d1·p
• Rechthoekige transitie. S = 2·(A+a1)/2·√(((B−b1)/2)²+L²) + 2·(B+b1)/2·√(((A−a1)/2)²+L²) + (2·a1+2·b1+2·A+2·B)·p
• Transitie van rechthoekig naar rond.

  Tussenwaarden: s = (2A+2B)/π, α = atan(L/((s−D)/2)), v = (s/2)/cos(α), u = (D/2)/cos(α), d = 0.5·√(v²−(A/2)²)·A, l = 0.5·√(v²−(B/2)²)·B, h = 4·asin((A/2)/v) + 4·asin((B/2)/v). Resultaat: S = |2d + 2l − π·u²·h/360 + (2A+2B)·p + π·D·p|

• Ronde T-stuk. S = π·D·L + π·d2·l2
• Ronde T-stuk met rechthoekige aftakking. S = π·D·L + 2·(a2 + 0.9·b2)·l2
• Rechthoekige T-stuk. S = 2·(A+B)·L + 2·(a2+b2)·l2 − a2·b2
• Rechthoekige T-stuk met ronde aftakking. S = 2·(A+B)·L + π·d2·l2 − π·d2²/4
• Ronde verspringing (utka). S = π·D·(√(L²+e²) + 2·p)
• Rechthoekige verspringing (utka). S = 2·(A·√(L²+e²) + B·L + p·(A+B))

Gerelateerde Europese normen

Debieten en snelheden. Bij het bepalen van ontwerpdebieten en het kiezen van praktische snelheidsdoelen wordt in veel projecten verwezen naar de EN 16798-reeks (ventilatie van gebouwen, binnenklimaatparameters en berekening van ventilatiedebieten).

Kanalen en producten. In Europa worden kanaalafmetingen en uitvoering vaak afgestemd op EN 1507 (rechthoekige plaatmetalen kanalen) en EN 12237 (ronde plaatmetalen kanalen). Deze documenten helpen bij het kiezen van standaardmaten, luchtdichtheidsklassen en constructie-eisen. De geometrische formules in deze calculator hangen echter alleen af van de ingevoerde afmetingen.

FAQs

Waarom wordt de doorsnede berekend als A = Q / v?

Dit is de basisrelatie tussen debiet Q, gemiddelde snelheid v en doorsnede A voor stationaire stroming. Hiermee kan snel het minimale doorstroomoppervlak worden geschat dat nodig is om het opgegeven debiet bij de gekozen snelheid te leveren. Vervolgens worden uit A de afmetingen van een rond of rechthoekig kanaal afgeleid.

Wat is belangrijker voor kanaaldimensionering: oppervlak of doorsnede?

Voor luchtcapaciteit en aerodynamica is de doorsnede de belangrijkste grootheid. Het oppervlak wordt gebruikt om materiaal, verf of isolatie te schatten en om het warmtewisselingsoppervlak te benaderen als er een thermisch model wordt beschouwd. Deze twee modi dienen dus verschillende doelen en geven verschillende resultaten.

Waarom verandert de andere zijde wanneer ik één zijde van een rechthoekig kanaal aanpas?

In de modus minimale doorsnede houdt de calculator het berekende oppervlak A constant. Als u zijde a wijzigt, wordt de andere zijde automatisch herberekend als b = A/a zodat de doorsnede gelijk blijft aan het vereiste minimum voor de ingevoerde Q en v. Dit helpt om het kanaal aan de beschikbare ruimte aan te passen zonder het vereiste oppervlak te veranderen.

Hoe beïnvloedt de snelheid de uiteindelijke kanaalgrootte?

Bij een vast debiet halveert een verdubbeling van de snelheid de vereiste doorsnede volgens A = Q / v. De resulterende afmetingen worden kleiner, maar drukverlies en geluid nemen meestal toe. In de praktijk wordt de snelheid gekozen als compromis tussen afmetingen, akoestiek en energie-efficiëntie.

Waarom staat er een toeslag p in de oppervlakformules?

De toeslag voegt oppervlak toe voor naden, verbindingen en praktische fabricagemarges bij plaatwerk. Het verandert het doorstroomoppervlak niet, maar vergroot het ontwikkelde oppervlak en beïnvloedt daarmee de geschatte hoeveelheid plaat, isolatie of coating. Als u geen toeslag nodig hebt, stel p = 0 in.