Beräkna ventilationskanal

Metod för beräkning av ventilationskanal

Den här kalkylatorn utför två typer av beräkningar för ventilationskanaler och kanaldetaljer. I det första läget bestäms minsta nödvändiga tvärsnittsarea utifrån luftflöde och vald lufthastighet. I det andra läget beräknas ytarea (utvecklad yta) för kanaler och detaljer för att uppskatta materialåtgång, färg eller värmeisolering.

Riktvärden och rekommendationer

Minsta tvärsnitt från flöde och hastighet

Beräkningsprincip. Minsta tvärsnittsarea bestäms av sambandet mellan volymflöde och medelhastighet. Flödet omräknas till m³/s och hastigheten anges i m/s. Kalkylatorn beräknar därefter tvärsnittsarean i m² och omräknar vid behov till cm². Därefter tas geometriska mått fram.

A = Q / v

Enheter och flödesomräkning. Beräkningen använder Q i m³/s. Om flödet anges i m³/h gäller Q = Qm³/h / 3600. Om flödet anges i l/s gäller Q = Ql/s / 1000. Hastigheten v anges i m/s utan extra koefficienter.

Rund kanal. Diametern beräknas från den erforderliga tvärsnittsarean. Kalkylatorn visar diametern i millimeter.

D = √(4A/π)

Rektangulär kanal. För rektangulärt tvärsnitt används sambandet A = a·b. Om användaren inte anger ett sidförhållande visar kalkylatorn ett “kvadratiskt” alternativ a = b = √A som en neutral startrekommendation. Om användaren ändrar ena sidan räknas den andra om så att arean förblir lika med den beräknade minsta tvärsnittsarean: b = A/a eller a = A/b. På så sätt hålls den beräknade tvärsnittsarean konstant för valfritt sidförhållande.

Praktiska hastighetsintervall

Lufthastighet v. Hastigheten påverkar den erforderliga tvärsnittsarean direkt via A = Q / v. Högre hastighet ger mindre tvärsnitt, men ökar vanligtvis tryckfall och buller. Som praktisk referens används ofta 2-4 m/s i bostäder, 3-6 m/s i kontor och 5-10 m/s i industrimiljöer och huvudkanaler. Slutligt val beror på bullerkrav, tillgängligt utrymme och tillåtet tryckfall.

Ytarea (utvecklad yta) för kanaler och detaljer

Vad som beräknas. I ytläget beräknar kalkylatorn den yttre ytarean för vald detalj i m² utifrån geometriska mått i mm. Därefter multipliceras arean med antalet identiska detaljer. I beräkningen används π = 3.141592653589793. Omräkning från mm² till m² sker genom division med 1 000 000.

Allmänt upplägg. Varje form använder en utvecklingsyta-formel baserad på generatrislängder och omkretsar för tvärsnitt. För vissa detaljer ingår ett tillägg p (i mm) som lägger till yta för sömmar, sammanfogningar eller en praktisk tillverkningsmarginal.

Formler som används i ytläget

Symboler. Alla linjära mått i formlerna nedan anges i millimeter. Ytan för en detalj beräknas i mm². För omräkning till m² används Sm² = Smm² / 1e6. Om antalet är k gäller Stotal = Sm² · k.

• Rund rak kanal. S = π·D·L
• Rektangulär rak kanal. S = 2·(A+B)·L
• Rund ändkåpa. S = π·D·P + π·(D/2)²
• Rektangulär ändkåpa. S = A·L + 2·(A+L)·H
• Ö-huva. S = 2·(A+A1)/2·√(((B−B2)/2)²+H²) + 2·(B+B2)/2·√(((A−A1)/2)²+H²) + A1·B2
• Vägg-huva. S = H·(B+C) + A·√((B−C)²+H²) + A·H + A·C
• Rund böj.

  Kalkylatorn använder utveckling av segmentböj med segmentantal r beroende på vinkel a: a=90° → r=2, 60° → r=3, 45° → r=4, 30° → r=6, 15° → r=12. För vinklarna 90° och 60° används en korrigering e=2, annars e=0. Därefter: s = π/r·D/2/(e+2) + 15, o = π/r·D/(2e+2). Slutlig yta: S = π·D·100 + π·D·(2·(s+o/2)·0.1 + e·(s+o)) + π·D·(p+2.5)·2

• Rektangulär böj. S = 4·(A+B)·p + π·((R+A)²−R²)·a·2/360 + π·R·a·B/180 + π·(R+A)·a·B/180
• Rund reduktion (övergång). S = π·√(L²+((D−d1)/2)²)·(D/2+d1/2) + π·D·p + π·d1·p
• Rektangulär övergång. 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
• Övergång från rektangulär till rund.

  Mellanvärden: 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). Resultat: S = |2d + 2l − π·u²·h/360 + (2A+2B)·p + π·D·p|

• Rund T-stycke. S = π·D·L + π·d2·l2
• Rund T-stycke med rektangulärt uttag. S = π·D·L + 2·(a2 + 0.9·b2)·l2
• Rektangulärt T-stycke. S = 2·(A+B)·L + 2·(a2+b2)·l2 − a2·b2
• Rektangulärt T-stycke med runt uttag. S = 2·(A+B)·L + π·d2·l2 − π·d2²/4
• Rund förskjutning (utka). S = π·D·(√(L²+e²) + 2·p)
• Rektangulär förskjutning (utka). S = 2·(A·√(L²+e²) + B·L + p·(A+B))

Relaterade europeiska standarder

Flöden och hastigheter. Vid fastställande av dimensionerande luftflöden och val av praktiska hastighetsnivåer hänvisar många projekt till serien EN 16798 (ventilation i byggnader, parametrar för inomhusmiljön och beräkning av ventilationsflöden).

Kanaler och produkter. I Europa anpassas kanalernas dimensioner och utförande ofta till EN 1507 (rektangulära kanaler av plåt) och EN 12237 (cirkulära kanaler av plåt). Dessa dokument är användbara för val av standardstorlekar, täthetsklasser och konstruktionskrav. Geometriformlerna i denna kalkylator beror dock endast på de inmatade måtten.

FAQs

Varför beräknas tvärsnittet som A = Q / v?

Detta är grundsambandet mellan volymflöde Q, medelhastighet v och tvärsnittsarea A vid stationärt flöde. Det ger en snabb uppskattning av minsta area som behövs för att leverera angivet flöde vid vald hastighet. Därefter tas mått fram för rund eller rektangulär kanal utifrån A.

Vad är viktigast vid kanaldimensionering: ytarea eller tvärsnittsarea?

För luftkapacitet och aerodynamik är tvärsnittsarean den viktigaste storheten. Ytarean används för att uppskatta material, färg eller isolering och för att approximera värmeutbytesyta om en termisk modell beaktas. Därför har de två lägena olika syften och ger olika resultat.

Varför ändras den andra sidan när jag ändrar en sida på en rektangulär kanal?

I läget för minsta tvärsnitt håller kalkylatorn den beräknade arean A konstant. Om du ändrar sidan a räknas den andra sidan automatiskt om som b = A/a så att tvärsnittet förblir lika med det nödvändiga minimumet för angivna Q och v. Det gör det lättare att anpassa kanalen till tillgängligt utrymme utan att ändra den nödvändiga arean.

Hur påverkar hastigheten den slutliga kanalstorleken?

Vid konstant flöde halverar en fördubbling av hastigheten den erforderliga tvärsnittsarean enligt A = Q / v. De resulterande måtten blir mindre, men tryckfall och buller ökar vanligtvis. I praktiken väljs hastigheten som en kompromiss mellan storlek, akustik och energieffektivitet.

Varför finns ett tillägg p i ytformlerna?

Tillägget ger extra yta för sömmar, sammanfogningar och praktiska tillverkningsmarginaler vid plåtarbete. Det ändrar inte genomströmningsarean, men ökar den utvecklade ytan och påverkar därmed uppskattad mängd plåt, isolering eller beläggning. Om du inte behöver tillägg, ställ in p = 0.