Размер Воздуховода

Как Рассчитывается Размер Воздуховода

Размер воздуховода определяется тем, сколько воздуха он должен переносить и с какой скоростью этот воздух должен двигаться: площадь поперечного сечения равна расходу воздуха, делённому на скорость. Введите расход воздуха, который должен обеспечить участок воздуховода, и целевую скорость воздуха, и этот калькулятор найдёт необходимый диаметр круглого воздуховода — округлённый в большую сторону до ближайшего реально производимого размера.

Слишком маленький размер воздуховода заставляет тот же расход воздуха проходить через меньшее отверстие, разгоняя воздух сверх целевой скорости — классическая причина шумных, свистящих систем HVAC. Слишком большой размер тратит материал и пространство впустую без реальной пользы, поскольку просто замедляет воздух больше, чем необходимо.

Формула

$$\text{Площадь} = \frac{\text{Расход Воздуха (CFM)}}{\text{Скорость (фут/мин)}}$$

Полученная площадь напрямую переводится в диаметр круглого воздуховода. Поскольку воздуховоды продаются в фиксированном наборе стандартных размеров, калькулятор всегда округляет точный диаметр вверх до ближайшего доступного размера — никогда вниз — так что реальная скорость в воздуховоде остаётся на уровне цели или ниже неё, никогда не выше.

Решённый Пример

Участок воздуховода должен переносить 400 CFM при целевой скорости 700 фут/мин:

1. Требуемая площадь: 400 ÷ 700 = 0,571 кв. фута, или примерно 82,3 кв. дюйма.
2. Точный требуемый диаметр: примерно 10,2 дюйма.

Округлено в большую сторону до ближайшего стандартного размера: круглый воздуховод 12 дюймов. Фактическая скорость при 12 дюймах: примерно 509 фут/мин — комфортно на уровне цели 700 фут/мин или ниже, именно как задумано.

Ключевые Факторы, Которые Следует Учитывать

• Прямоугольным воздуховодам нужна конвертация в «эквивалентный круглый диаметр» для честного сравнения размеров. Эффективность прямоугольного воздуховода зависит от его соотношения сторон, а не только от площади поперечного сечения — очень плоский, широкий прямоугольный воздуховод менее эффективен, чем более квадратный той же площади, поэтому простое сопоставление площадей между круглыми и прямоугольными воздуховодами не совсем эквивалентно.
• Этот калькулятор рассчитывает размер одного участка воздуховода изолированно, а не всей разветвлённой системы. Реальная система воздуховодов HVAC распределяет общий расход воздуха по нескольким ответвлениям, питающим разные комнаты, и каждое ответвление нуждается в собственном расчёте размера на основе своей доли от общего CFM — полный проект системы также должен учитывать общее статическое давление на каждом фитинге и колене, что не учитывает расчёт скорости для одного участка.
• Колена, переходники и другие фитинги добавляют сопротивление сверх собственного трения прямого участка воздуховода. Каждый изгиб или изменение размера в системе воздуховодов добавляет сопротивление воздушному потоку — система со множеством резких поворотов может нуждаться в корректировках сверх того, что учитывает расчёт скорости по прямой линии.
• Обратные воздуховоды обычно делают больше, чем приточные, при том же расходе воздуха. Обратные воздуховоды обычно нацелены на более низкую скорость, чем приточные, чтобы минимизировать шум у решётки возврата — не предполагайте, что одна и та же целевая скорость применима и к приточным, и к обратным участкам.

Частые Ошибки

• Расчёт размера каждого ответвления по общему CFM системы вместо его собственной доли. Общий расход воздуха нужно распределять по каждому ответвлению пропорционально собственной тепловой/ холодильной нагрузке каждой комнаты — расчёт каждого ответвления по полному CFM системы сильно завышает размер каждого отдельного участка.
• Предположение, что более низкая скорость всегда лучше. Слишком низкая скорость быстро увеличивает требуемый диаметр, создавая завышенные по размеру, дорогие воздуховоды, которые могут даже не поместиться в доступном пространстве каркаса — цель состоит в том, чтобы попасть на целевое значение или чуть ниже него, а не как можно ниже.
• Сравнение необработанной площади прямоугольного воздуховода напрямую с круглым без предварительного пересчёта в эквивалентный диаметр. Два воздуховода с одинаковой площадью поперечного сечения не перемещают воздух одинаково эффективно, если их формы различаются — см. примечание об эквивалентном диаметре выше.
• Забывание о том, что гибкий воздуховод ведёт себя иначе, чем жёсткий воздуховод того же диаметра. Гофрированная внутренняя поверхность гибкого воздуховода создаёт большее трение на фут по сравнению с гладким жёстким металлическим воздуховодом, что может означать, что гибким участкам требуется увеличение размера или тщательный монтаж для достижения той же реальной скорости.

Полезно Знать

• Производимые круглые размеры воздуховодов обычно увеличиваются с шагом в 2 дюйма (4, 6, 8, 10, 12 дюймов и так далее) — именно поэтому калькулятор всегда округляет точно рассчитанный диаметр вверх до следующего стандартного размера, а не показывает дробный диаметр, которого фактически нет в наличии ни у одного поставщика.
• Гибкий воздуховод (гофрированный, изолированный тип, обычно используемый для ответвлений) имеет заметно более высокие потери на трение на фут по сравнению с гладким жёстким металлическим воздуховодом того же диаметра и расхода воздуха — участку гибкого воздуховода может потребоваться небольшое увеличение размера или его нужно держать коротким и хорошо растянутым, чтобы достичь той же реальной скорости, которую предполагает расчёт для жёсткого воздуховода.
• Общий расход воздуха системы (из номинального CFM воздухообрабатывающего агрегата или печи) нужно распределить по каждому ответвлению воздуховода пропорционально собственной тепловой или холодильной нагрузке каждой комнаты — расчёт каждого ответвления по полному CFM системы сильно завысил бы размер каждого отдельного участка.
• Правильно рассчитанный размер воздуховода — это лишь половина тихой, эффективной работы HVAC; правильный монтаж (герметичные соединения, минимальное количество резких изгибов, достаточная опора для предотвращения провисания) имеет такое же значение, как и сам диаметр.