Рабочую точку вентилятора определяет пересечение его кривой с характеристикой сети. Показываем расчёт расхода и давления, проверку КПД, запаса, шума и регулирования.
Чтобы выбрать вентилятор Systemair и определить рабочую точку по расходу и давлению, сначала рассчитывают требуемый воздухообмен и сопротивление сети при этом расходе. Затем характеристику сети накладывают на кривую конкретного вентилятора: их пересечение показывает фактические расход, давление, потребляемую мощность и область КПД.
От помещения к расчётному расходу
Расход воздуха задаёт задача вентиляции. Для общеобменной системы его получают по числу людей, выделениям влаги и загрязнений либо по нормативной кратности. Для местной вытяжки исходными становятся расход через зонт или укрытие и скорость захвата. Когда действует несколько требований, принимают большее значение и фиксируют, какие помещения работают одновременно.
Расход записывают в м³/ч или м³/с. К нему добавляют схему сети: длины и сечения воздуховодов, отводы, переходы, тройники, решётки, клапаны, фильтры, нагреватели и шумоглушители. Нужен не перечень деталей, а потери давления каждой ветви при расчётном расходе. Для подбора берут самый неблагоприятный путь от входа до конечного устройства и учитывают балансировку параллельных ветвей.
Максимальный расход в карточке вентилятора соответствует краю его характеристики при малом сопротивлении. В реальном воздуховоде такой режим обычно недостижим: каждый фильтр, поворот и участок канала увеличивает сопротивление.
Пересечение кривых показывает фактические расход и давление.
Полное и статическое давление нельзя смешивать
Полное давление вентилятора складывается из статической и динамической составляющих. Статическое связано с преодолением сопротивления сети, динамическое — со скоростью потока в выбранном сечении. Поэтому одинаковое число паскалей на двух диаграммах может описывать разные условия испытания.
Перед сравнением модели с расчётом проверяют обозначение вертикальной оси. Если кривая дана по статическому давлению Ps, расчётная точка должна быть приведена к той же величине. Для кривой полного давления используют полные потери. Смешение этих шкал особенно заметно при высокой скорости на выходе вентилятора: запас, который виден на бумаге, исчезает после приведения величин к одной базе.
В руководстве KVK Silent 315 EC характеристики показаны как зависимость Ps в паскалях от расхода Q в м³/с и м³/ч. Для EC-исполнения нанесено несколько кривых управляющего сигнала. Это позволяет проверять не одну предельную линию, а доступные режимы регулирования конкретного блока.
Пересечение двух кривых задаёт режим
Характеристика вентилятора показывает, какое давление он создаёт при разных расходах и неизменной настройке. Характеристика сети идёт в обратную сторону: с ростом расхода сопротивление возрастает примерно пропорционально квадрату расхода. Если известна точка Q₁, Δp₁, вторую точку той же неизменной сети можно оценить:
Δp₂ = Δp₁ × (Q₂ / Q₁)².
Допустим, расчёт дал 1 800 м³/ч и 300 Па. На графике строят параболу сети через эту точку и находят пересечение с кривой вентилятора на выбранной скорости. Если пересечение оказалось при 1 650 м³/ч, система подаст именно этот расход, а не требуемые 1 800 м³/ч. Тогда выбирают другую кривую регулирования, другое типоразмерное исполнение или уменьшают сопротивление сети.
Перестройка нужна после изменения фильтра, положения клапана, сечения канала или конфигурации ветвей. Загрязнение фильтра сдвигает характеристику сети вверх и уменьшает расход. Открытие байпаса или клапана снижает сопротивление и перемещает точку вправо.
Фильтр, фасонные части и шумоглушитель входят в расчёт сопротивления до выбора вентилятора.
Запас проверяют вместе с КПД и мощностью
Произвольная прибавка к расходу и давлению приводит к крупному вентилятору, который приходится постоянно душить клапаном. Рабочую точку размещают внутри допустимой области диаграммы, по возможности рядом с зоной высокого КПД, но оставляют обоснованный резерв на загрязнение фильтров и неточность расчёта. Резерв задают по элементам сети, а не одним процентом на всё.
В точке пересечения проверяют потребляемую мощность, частоту вращения и ток двигателя. Мощность из карточки или шильдика может быть предельной характеристикой, поэтому для расчёта электропитания и эксплуатации нужны данные именно в выбранном режиме. Для ременного привода дополнительно учитывают потери передачи; для EC-вентилятора — допустимый диапазон управляющего сигнала.
Регулирование меняет характеристику вентилятора, но не исправляет ошибочно рассчитанную сеть. EC-двигатель позволяет плавно сместить рабочую точку и поддерживать расход или давление по датчику. При постоянном расходе автоматика повышает скорость по мере загрязнения фильтра; запас двигателя должен покрывать этот переход без выхода за допустимые ток и скорость.
Шум оценивают для всей трассы
Уровень звукового давления в карточке нельзя переносить в помещение без условий измерения. Результат зависит от расстояния, свободного поля или помещения, частотной коррекции, режима вентилятора и того, измеряется ли шум корпуса, входа или выхода. Для проекта нужны спектральные данные в рабочей точке и расчёт распространения по каналу.
Прямой отвод у входа, резкий переход, заслонка вплотную к вентилятору и несимметричный поток создают системный эффект: фактическая производительность падает, а шум и вибрация растут. С прямыми участками, гибкими вставками и виброизоляцией обращаются по монтажному руководству выбранной серии. Шумоглушитель тоже добавляет сопротивление, поэтому его включают в характеристику сети до окончательного выбора.
Проверка после пуска состоит из замера расхода или скоростей в сечениях, перепада давления на фильтре, статического давления в контрольных точках, тока и шума в нормальном режиме. Если фактическая точка не совпала с расчётной, сначала ищут изменившееся сопротивление, неправильное направление вращения, закрытый клапан или неблагоприятный вход, а затем корректируют скорость.
Алгоритм подбора без ложного запаса
Определить расчётный расход и одновременность работы помещений.
Посчитать потери давления по наиболее нагруженной ветви, включая чистый и загрязнённый фильтр.
Привести расчёт и диаграмму к одному виду давления и единицам расхода.
Построить характеристику сети и найти её пересечение с кривой вентилятора.
Проверить КПД, мощность, ток, скорость, шум и доступный диапазон регулирования в найденной точке.
Учесть системный эффект монтажа и повторно проверить режим после добавления принадлежностей.
При пусконаладке измерить фактические параметры и настроить регулятор по проектному значению.
В нашем ассортименте KVK Silent 315 EC служит примером регулируемого канального вентилятора для круглой сети: в официальном руководстве для него приведено семейство кривых Ps–Q. Выбор типоразмера подтверждают по самой диаграмме и проектной характеристике сети. Если требуются дымоудаление, взрывозащищённое исполнение, горячий или агрессивный воздух, обычный канальный вентилятор заменяют специализированной серией с нужным сертификатом и температурным режимом.
