Ilmakanavan

Miten Ilmakanavan Koko Lasketaan

Kanavan koko määräytyy sen mukaan, kuinka paljon ilmaa sen on kuljetettava ja kuinka nopeasti sen ilman tulisi liikkua: poikkipinta-ala on yhtä kuin ilmavirta jaettuna nopeudella. Syötä ilmavirta, jonka kanavaosan on toimitettava, ja tavoiteilman nopeus, niin tämä laskuri löytää tarvittavan pyöreän kanavan halkaisijan — pyöristettynä ylöspäin lähimpään todella valmistettuun kokoon.

Liian pienen kanavan mitoittaminen pakottaa saman ilmavirran pienemmän aukon läpi, mikä nopeuttaa ilmaa yli tavoitenopeuden — klassinen syy meluisiin, vinkuviin LVI-järjestelmiin. Tarpeettoman suureksi mitoittaminen tuhlaa materiaalia ja tilaa ilman todellista hyötyä, koska se vain hidastaa ilmaa enemmän kuin on tarpeen.

Kaava

$$\text{Pinta-ala} = \frac{\text{Ilmavirta (CFM)}}{\text{Nopeus (ft/min)}}$$

Saatu pinta-ala muunnetaan suoraan pyöreän kanavan halkaisijaksi. Koska kanavia myydään kiinteässä joukossa vakiokokoja, laskuri pyöristää tarkan halkaisijan aina ylöspäin seuraavaan saatavilla olevaan kokoon — ei koskaan alaspäin — jotta todellisen kanavan todellinen nopeus pysyy tavoitteen tasolla tai sen alapuolella, ei koskaan yläpuolella.

Laskuesimerkki

Kanavaosan on kuljetettava 400 CFM tavoitenopeudella 700 ft/min:

1. Tarvittava pinta-ala: 400 ÷ 700 = 0,571 neliöjalkaa, eli noin 82,3 neliötuumaa.

2. Tarkka tarvittava halkaisija: noin 10,2 tuumaa.

3. Pyöristettynä ylöspäin lähimpään vakiokokoon: 12 tuuman pyöreä kanava.

4. Todellinen nopeus 12 tuumassa: noin 509 ft/min — mukavasti tavoitteen 700 ft/min alapuolella tai sillä, aivan kuten tarkoitettu.

Keskeiset Huomioitavat Tekijät

• Suorakulmaiset kanavat tarvitsevat “vastaavan pyöreän halkaisijan” muunnoksen reilua kokovertailua varten. Suorakulmaisen kanavan tehokkuus riippuu sen sivusuhteesta, ei pelkästä poikkipinta-alasta — hyvin litteä, leveä suorakulmainen kanava on tehottomampi kuin neliömäisempi samalla pinta-alalla, joten pelkkä pinta-alojen vertaaminen pyöreän ja suorakulmaisen kanavan välillä ei ole aivan vastaavaa.
• Tämä laskuri mitoittaa yhden kanavaosan erillään, ei koko haaroittuvaa järjestelmää. Todellinen LVI-kanavajärjestelmä jakaa kokonaisilmavirran useille eri huoneita syöttäville haaroille, ja jokainen haara tarvitsee oman mitoituksensa oman osuutensa perusteella kokonais-CFM:stä — täydellinen järjestelmäsuunnittelu ottaa myös huomioon kokonaisstaattisen paineen jokaisessa liitoksessa ja mutkassa, mitä yhden osan nopeuslaskelma ei tavoita.
• Mutkat, siirtymät ja muut liitososat lisäävät vastusta suoran kanavaosan oman kitkan lisäksi. Jokainen mutka tai kokomuutos kanavajärjestelmässä lisää ilmavirran vastusta — järjestelmä, jossa on monta tiukkaa käännöstä, saattaa tarvita säätöjä suoraviivaisen nopeuslaskelman huomioiman lisäksi.
• Paluuilmakanavat mitoitetaan tyypillisesti suuremmiksi kuin syöttökanavat samalla ilmavirralla. Paluukanavat tähtäävät yleisesti alhaisempaan nopeuteen kuin syöttökanavat minimoidakseen melua paluuritilässä — älä oleta, että sama tavoitenopeus pätee sekä syöttö- että paluuosuuksiin.

Yleiset Virheet

• Jokaisen haarakanavan mitoittaminen järjestelmän kokonais-CFM:n mukaan sen oman osuuden sijaan. Kokonaisilmavirta on jaettava jokaiselle haaralle suhteessa kunkin huoneen omaan lämmitys-/jäähdytyskuormaan — jokaisen haaran mitoittaminen koko järjestelmän CFM:n mukaan ylimitoittaa pahasti jokaisen yksittäisen osan.
• Oletetaan, että alhaisempi nopeus on aina parempi. Liian alhaiseksi menossa tarvittava halkaisija kasvaa nopeasti, mikä johtaa ylimitoitettuun, kalliiseen kanavistoon, joka ei välttämättä edes mahdu käytettävissä olevaan rakennetilaan — tavoitteena on osua tavoitteeseen tai juuri sen alle, ei niin kauas alle kuin mahdollista.
• Suorakulmaisen kanavan raa’an pinta-alan vertaaminen suoraan pyöreään ilman ensin vastaavaan halkaisijaan muuntamista. Kaksi kanavaa, joilla on sama poikkipinta-ala, eivät liikuta ilmaa yhtä tehokkaasti, jos niiden muodot eroavat — katso yllä oleva huomautus vastaavasta halkaisijasta.
• Unohdetaan, että joustava kanava käyttäytyy eri tavalla kuin jäykkä kanava samalla halkaisijalla. Joustavan kanavan aaltomainen sisäpinta luo enemmän kitkaa jalkaa kohden kuin sileä jäykkä metallikanava, mikä voi tarkoittaa, että joustavat osat tarvitsevat kokoluokan kasvattamisen tai huolellisen asennuksen saman todellisen nopeuden saavuttamiseksi.

Hyödyllistä Tietoa

• Valmistetut pyöreät kanavakoot kasvavat tyypillisesti 2 tuuman välein (4, 6, 8, 10, 12 tuumaa ja niin edelleen) — tästä syystä laskuri pyöristää tarkalleen lasketun halkaisijan ylöspäin seuraavaan vakiokokoon sen sijaan, että se näyttäisi murtoluku-halkaisijan, jota mikään toimittaja ei todellisuudessa varastoi.
• Joustavalla kanavalla (aaltomaisella, eristetyllä tyypillä, jota käytetään yleisesti haaraosissa) on huomattavasti suurempi kitkahäviö jalkaa kohden kuin sileällä jäykällä metallikanavalla samalla halkaisijalla ja ilmavirralla — joustava kanavaosuus saattaa tarvita hieman suuremman koon, tai se on pidettävä lyhyenä ja hyvin venytettynä, jotta se saavuttaa saman todellisen nopeuden, jonka jäykän kanavan laskelma olettaa.
• Järjestelmän kokonaisilmavirta (ilmankäsittelylaitteen tai lämmityskattilan nimellis-CFM:stä) on jaettava jokaiselle haarakanavalle suhteessa kunkin huoneen omaan lämmitys- tai jäähdytyskuormaan — jokaisen haaran mitoittaminen koko järjestelmän CFM:n mukaan ylimitoittaisi pahasti jokaisen yksittäisen osan.
• Oikein mitoitettu kanava on vain puolet hiljaisesta, tehokkaasta LVI-suorituskyvystä; oikea asennus (tiivistetyt liitokset, mahdollisimman vähän jyrkkiä mutkia, riittävä tuenta roikkumisen estämiseksi) on yhtä tärkeää kuin halkaisija itse.