محاسبه ابعاد کانال هوا یکی از مراحل کلیدی در طراحی سیستم تهویه مطبوع است که تأثیر مستقیم بر کارایی و بهره‌وری آن دارد. برای طراحی بهینه، عواملی مانند سرعت جریان هوا، میزان دبی (حجم جریان)، و فشار استاتیک مدنظر قرار می‌گیرد. کانال‌هایی با ابعاد نامناسب ممکن است باعث کاهش کارایی سیستم، افزایش مصرف انرژی و ایجاد آلودگی صوتی شوند.
ابعاد کانال هوا معمولاً با استفاده از فرمول‌های مرتبط با قوانین جریان سیالات و استانداردهای بین‌المللی تعیین می‌شود. در این فرآیند، پارامترهایی همچون حجم هوای موردنیاز برای هر اتاق، طول کانال، و میزان افت فشار بررسی می‌شوند. استفاده از کانالهای با ابعاد استاندارد کمک می‌کند تا توزیع هوا به‌صورت یکنواخت انجام شود و از افت فشار در مسیر کانال جلوگیری گردد. ویتا تهویه
محاسبه ابعاد کانال هوا یکی از مراحل ضروری در طراحی سیستم‌های تهویه مطبوع است. این فرآیند به بهبود توزیع جریان هوا و افزایش بهره‌وری سیستم کمک می‌کند. عواملی همچون سرعت جریان، دبی هوا و فشار استاتیک باید به‌دقت محاسبه شوند. اگر ابعاد کانال به درستی انتخاب نشود، ممکن است مشکلاتی مانند افت فشار، افزایش مصرف انرژی، و کاهش کارایی رخ دهد.
فشار هوا در کانال بر حسب اینچ آب گیج محاسبه می‌شود. بعد از محاسبه ظرفیت دستگاه‌ها، برای محاسبه ابعاد کانال هوا آنها باید از نرم‌افزار Duct Sizer استفاده کنید. حال بر فرض اینکه سرعت اولیه 1600–1400 fpm باشد. با داشتن حجم هوادهی، ابعاد کانال متصل به دستگاه به دست خواهد آمد. برای اینکه بتوانیم ابعاد سایر کانال‌ها را بدست آوریم، باید مقدار افت فشار بدست آمده در قسمت قبل را استفاده نماییم.
بعد از وارد نمودن سرعت و دبی هوا در نرم‌افزار Duct Sizer برای کانال متصل به دستگاه، نرم‌افزار مقدار افت فشار را در کانال با این مقادیر مشخص خواهد کرد. پس از آن، افت فشاری که نرم‌افزار آن را بدست آورده است، تا دو رقم اعشار گرد می‌کنیم. پس از این کار برای ابعاد سایر کانال‌ها از روش افت فشار ثابت استفاده می‌کنیم. به این صورت که با مشخص نمودن دبی هوای عبوری از هر کانال، مقدار افت فشار ثابت بدست آمده، ابعاد کانال مدنظر را با توجه به شرایط و محدودیت‌ها تعیین می‌نماییم.
برای مثال:
اگر دستگاه 2000 cfm باشد، با در نظر گرفتن سرعت آن که 1500 fpm است، نرم‌افزار تقریبا یک عدد مطابق تصویر زیر از افت فشار به ما می‌دهد. با استفاده از این اطلاعات، محاسبه دقیق‌تر برای محاسبه ابعاد کانال هوا امکان‌پذیر خواهد بود.
در ادامه با وارد نمودن یک بعد کانال بعد دیگر را نرم افزار به ما خواهد داد. و برای اطمینان از صحت این ابعاد بدست آمده بعد را دوباره وارد می کنیم. تا مطمئن شویم نرم افزار بعد انجام عملیات نتیجه درست را به ما نشان می دهد. در صورتی که عدد اشتباه گرفته شده باشد. (مشابه تصویر زیر) بعد فرضی اولیه را تغییر می دهیم که هر دو عدد زوج شوند و با جابجایی تغییر نکنند.
به طور کلی نسبت ابعادی ایده آل برای کانال ها 2 به 1 می باشد. اما باید توجه کرد که ارتفاع کانال می تواند محدودیت مختلفی ایجاد کند و لذا باید از نسبت های بزرگتر استفاده کنیم. (به دلیل اینکه ارتفاع کانال به سقف کاذب وابسته است)
برای اینکه بهتر متوجه شویم بعد فرضی را مطابق شکل زیر تغییر می دهیم.
در این مثال هوا با دبی 4000cfm وارد کانال می شود. و مقدار افت فشار بدست آورده در مثال بالا (Head Loss) 0.137 می باشد. که آن را به 0.14 گرد می کنیم و برای محاسبات سایر کانال های متصل به دستگاه به عنوان فرض افت فشار ثابت با استفاده از نرم افزار Duct Sizer به کار می بریم.
حساب کردن ابعاد کانال هوا برای این دستگاه مشابه دستگاه هواساز تبخیری یک مرحله ای صورت خواهد گرفت، با این تفاوت که سرعت فرضی اولیه که باید در دستگاه هواساز DX در نظر بگیریم 1000-1200fpm باشد.
توجه: به این نکته توجه کنید که در صورت استفاده از دریچه ی خطی (Liner ) با توجه به ارتفاع کانال سرعت ایده ال فرضی را حدود 900 fpm می باشد.
دریچه ها انواع گوناگونی دارند که از نمونه های معمول و کاربردی ان می توان به موارد زیر اشاره کرد:
برای محاسبه ی دریچه ها از جداول مربوط به نوع هر دریچه استفاد می کنیم.
با داشتن دبی هوا عبوری از دریچه و سرعت ایده آل مورد نظر، ابعاد دریچه را با استفاده از جداول مربوط بدست می آوریم. سرعت ایده آل دریچه برای دستگاه DX، عدد 500fpm و برای دستگاه Airwasher، 600fpm می باشد.می توانید از جدول زیر کمک بگیرید.
به طور مثال برای محاسبه ی یک دریچه ی دو طرفه برای یک دستگاه Airwasher با دبی هوا عبوری 690cfm از دریچه با توجه به جدول یک دریچه با ابعاد 18 in *12 in را انتخاب می کنیم که با میان یابی سرعت عبوری از آن حدود 600 fpm می شود.
روش میان یابی باید به این صورت باشد که برای دریچه ی 18*12 برای دبی هوا 675 cfm سرعت دریچه 592fpm بدست آید و همچنین با دبی هوا 550cfm سرعت دریچه 482 fpm بدست آید با استفاده از رابطه ی زیر، سرعت دریچه برای دبی هوا عبوری 690 cfm :
(690-675)/(X-592) = (675-550)/ (592-482)
X= 605 fpm ——–˃
که این عدد به دست آمده نزدیک به سرعت ایده آل دریچه برای دستگاه ایرواشر (تبخیری یک مرحله ای) می باشد. در نتیجه دریچه ی انتخابی صحیح خواهد بود.
اما باید توجه کرد که ابعاد دریچه را در صورت امکان 1 سایز از ابعاد کانال متصل به آن کمتر باشد. به طور مثال این دریچه ی انتخابی برای یک کانال با ارتفاع 12-16in مناسب خواهد بود.
در سیستم های تهویه مطبوع ساختمان وظیفه اصلی شبکه های کانال عبارتند از:
برای طراحی شبکه کانال ابتدا در روی نقشه محل دریچه ها را در مکان مناسب انتخاب می کنیم. و سپس مسیر کانال های رفت و برگشت را با در نظر گرفتن مسیر های ساده ترسیم می کنیم. برای شبکه کانال کشی مناسبترین شکل برای سطح مقطع کانال، مقطع دایره ای است.
زیرا کانال های با مقطع دایره ای دارای افت فشار، انتقال حرارت و هزینه ساخت و بهره برداری کمتری نسبت به کانال های با مقطع چهارگوش است، اما به علت محدودیت فضا های قابل دسترس (سقف کاذب) اغلب از کانال های با مقطع مستطیل استفاده می شود. در صورتی که مشکلی از نظر ارتفاع سقف کاذب وجود نداشته باشد و همچنین اغلب در سالن های بزرگ مانند سالن های ورزشی از کانال های با مقطع دایره ای استفاده می شود.
شبکه های کانال رفت و برگشت معمولا براساس سرعت و یا فشار هوای داخل آنها طبقه بندی می شوند:
برای تعیین ابعاد کانال هوا به ترتیب زیر عمل می کنیم:
تعیین حجم جریان (دبی) هوا: مقدار هوای رفت کلی و نیز مقدار هوای لازم برای هر اتاق از برآورد بار تهویه مطبوع به دست می آید.
انتخاب سرعت هوا: در جدول زیر پیشنهادی را برای کانال های رفت و برگشت هوا در ساختمان های مختلف برای شرایطی که عامل محدود کننده افت فشار باشد، و همچنین سرعت بیشینه هوا در کانال اصلی را برای وضعیتی که عامل محدود کننده صدا باشد، ارائه می کند.
برای کاهش سرعت هوا در کانال نیاز به ابعاد بزرگتر سطح مقطع خواهد بود. در ساختمان هایی که فضای کافی برای انجام کانال کشی با سرعت های توصیه شده وجود ندارد. ممکن است مجبور به استفاده از سرعت های بالاتر شویم.
پس از تعیین دبی و انتخاب سرعت (یا افت فشار) مناسب، می توان از قطر کانال مدور معادل را به دست آورد.
با توجه به قطر کانال گرد، از ابعاد کانال معادل چهارگوش به دست می آید. مقصود از کانال معادل کانالی است که همان مقدار هوا را با همان میزان اصطکاک کانال گرد،جا به جا نماید. رابطه بین قطر یک کانال دایره ای شکل با ابعاد سطح مقطع یک کانال چهارگوش معادل آن است.
امیدواریم از مقاله محاسبه ابعاد کانال دستگاه های تهویه مطبوع و آموزش نرم افزار Duct Sizer بهره کافی را برده باشید. شما می‌توانید از قسمت دیدگاه ها نظرات خود را باما در میان بگذارید.
در این مقاله به محاسبه ابعاد کانال هوا پرداختیم و به جز روش اندازه گیری انواع طبقه بندی کانال ها و کاربرد های آن هارا به شما آموزش دادیم.تیم ما امیدوار است این مقاله برای شما مفید بوده باشد.
ویتا تهویه | تامین کننده انواع دریچه و کانال تهویه مطبوع