Comment déterminer la pression du ventilateur : façons de mesurer et de calculer la pression dans un système de ventilation
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Tout dépend du choix du ventilateur et, avant tout, de sa pression. Mais avant de déterminer la pression du ventilateur, vous devez vous familiariser avec certains paramètres physiques. Découvrez-les dans notre article.
Grâce à notre matériel, vous étudierez des formules et apprendrez les types de pression dans le système de ventilation. Nous vous avons fourni des informations sur la pression totale du ventilateur et deux manières de la mesurer. De ce fait, vous pourrez mesurer vous-même tous les paramètres.
Le contenu de l'article :
Pression du système de ventilation
À ventilation a été efficace, vous devez sélectionner la pression de ventilateur correcte. Il existe deux options pour mesurer vous-même la pression. La première méthode est directe, dans laquelle la pression est mesurée à différents endroits. La deuxième option consiste à calculer 2 types de pression sur 3 et à en obtenir une valeur inconnue.
La pression (également la pression) peut être statique, dynamique (vitesse) et totale. Selon ce dernier indicateur, il existe trois catégories de fans.
La première catégorie comprend les appareils avec une pression < 1 kPa, la seconde - 1 à 3 kPa ou plus, la troisième - supérieure à 3 à 12 kPa et plus. Dans les bâtiments résidentiels, des appareils des première et deuxième catégories sont utilisés.
La documentation technique du ventilateur indique généralement les paramètres aérodynamiques, notamment la pression totale et statique pour une certaine performance. Dans la pratique, les paramètres « d'usine » et réels ne coïncident souvent pas, en raison des caractéristiques de conception des systèmes de ventilation.
Il existe des normes internationales et nationales visant à accroître la précision des mesures dans des conditions de laboratoire.
En Russie, les méthodes A et C sont généralement utilisées, dans lesquelles la pression de l'air après le ventilateur est déterminée indirectement, en fonction de la capacité installée. Dans différents procédés, la zone de sortie comprend ou non la bague de turbine.
Formules pour calculer la pression du ventilateur
La pression est le rapport entre les forces agissantes et la zone vers laquelle elles sont dirigées. Dans le cas d'un conduit de ventilation, on parle d'air et de section.
Le flux dans le canal est inégalement réparti et ne passe pas perpendiculairement à la section transversale. Il ne sera pas possible de connaître la pression exacte à partir d'une seule mesure, vous devrez rechercher la valeur moyenne en plusieurs points. Cela doit être fait aussi bien pour entrer que pour sortir du dispositif de ventilation.
La pression totale du ventilateur est déterminée par la formule Pp = Pp (sortie) - Pp (entrée), Où:
- Pp (out) - pression totale à la sortie de l'appareil ;
- Pp (po) - pression totale à l'entrée de l'appareil.
Pour la pression statique du ventilateur, la formule diffère légèrement.
Il s'écrit Rst = Rst (out) - Pp (in), où :
- Pst (out) - pression statique à la sortie de l'appareil ;
- Pp (po) - pression totale à l'entrée de l'appareil.
La pression statique ne reflète pas la quantité d'énergie requise à transférer au système, mais sert de paramètre supplémentaire permettant de déterminer la pression totale. Le dernier indicateur est le principal critère lors du choix d'un ventilateur: à la fois domestique et industriel. Une diminution de la hauteur totale reflète la perte d’énergie dans le système.
La pression statique dans le conduit de ventilation lui-même est obtenue à partir de la différence de pression statique à l'entrée et à la sortie de la ventilation : Pst = Pst 0 - Pst 1. Il s'agit d'un paramètre mineur.
Le bon choix d'un appareil de ventilation comprend les nuances suivantes :
- calcul du débit d'air dans le système (m³/s) ;
- sélection d'un appareil sur la base de ce calcul ;
- déterminer la vitesse de sortie pour le ventilateur sélectionné (m/s) ;
- calcul du dispositif Pp ;
- mesure de la pression statique et dynamique pour comparaison avec la pression totale.
Pour calculer l'emplacement de mesure de la pression, ils sont guidés par le diamètre hydraulique du conduit d'air. Il est déterminé par la formule : D = 4F/P. F est la section transversale du tuyau et P est son périmètre. La distance pour déterminer l'emplacement de mesure à l'entrée et à la sortie est mesurée par le nombre D.
Comment calculer la pression de ventilation ?
La pression totale d'entrée est mesurée au niveau d'une section transversale du conduit de ventilation située à une distance de deux diamètres de conduit hydraulique (2D).Devant le point de mesure, il devrait idéalement y avoir un conduit d'air droit d'une longueur de 4D et avec un écoulement non perturbé.
En pratique, les conditions décrites ci-dessus se produisent rarement, et alors un nid d'abeilles est installé devant l'emplacement souhaité, ce qui redresse le flux d'air.
Ensuite, un récepteur à pleine pression est inséré dans le système de ventilation : en plusieurs points de la section tour à tour - au moins 3. Sur la base des valeurs obtenues, le résultat moyen est calculé. Pour les ventilateurs à entrée libre Pp, l'entrée correspond à la pression ambiante, et la surpression dans ce cas est nulle.
Si vous mesurez un fort débit d'air, vous devez alors déterminer la vitesse à partir de la pression, puis la comparer avec la taille de la section transversale. Plus la vitesse par unité de surface est élevée et plus la surface elle-même est grande, plus le ventilateur est efficace.
La pression totale de sortie est un concept complexe. Le flux sortant a une structure hétérogène, qui dépend également du mode de fonctionnement et du type d'appareil. L'air en sortie présente des zones de mouvement de retour, ce qui complique le calcul de la pression et de la vitesse.
Il ne sera pas possible d’établir un modèle quant au moment de l’apparition d’un tel mouvement. L'hétérogénéité du flux atteint 7-10 D, mais ce chiffre peut être réduit en redressant les grilles.
Il existe parfois un coude rotatif ou un diffuseur détachable à la sortie du dispositif de ventilation.Dans ce cas, le flux sera encore plus hétérogène.
La pression est ensuite mesurée selon la méthode suivante :
- Derrière le ventilateur, la première section est sélectionnée et scannée avec une sonde. La tête totale moyenne et la productivité sont mesurées en plusieurs points. Cette dernière est ensuite comparée aux performances d’entrée.
- Ensuite, une section supplémentaire est sélectionnée - sur la section droite la plus proche après la sortie du dispositif de ventilation. Dès le début d'un tel fragment, mesurez 4-6 D, et si la longueur de la section est plus courte, sélectionnez une section au point le plus éloigné. Prenez ensuite la sonde et déterminez la productivité et la hauteur totale moyenne.
Les pertes calculées dans la section après le ventilateur sont soustraites de la pression totale moyenne au niveau de la section supplémentaire. La pression totale de sortie est obtenue.
Ensuite, les performances à l'entrée, ainsi qu'à la première section et aux sections supplémentaires à la sortie, sont comparées. L'indicateur d'entrée et l'un des indicateurs de sortie, dont la valeur est plus proche, doivent être considérés comme corrects.
Il se peut qu’il n’y ait pas de segment de droite de la longueur requise. Sélectionnez ensuite une section qui divise la zone à mesurer en parties avec un rapport de 3 pour 1. La plus grande de ces parties doit être plus proche du ventilateur. Les mesures ne peuvent pas être effectuées dans les diaphragmes, les registres, les coudes et autres connexions avec perturbation de l'air.
Dans le cas des ventilateurs de toiture, le Pp est mesuré uniquement à l'entrée et la statique est déterminée à la sortie. Le débit à grande vitesse après le dispositif de ventilation est presque complètement perdu.
Nous vous recommandons également de lire notre documentation sur le choix tuyaux pour la ventilation.
Caractéristiques du calcul de la pression
Mesurer la pression dans l'air devient plus difficile en raison de l'évolution rapide de ses paramètres. Vous devriez acheter des manomètres électroniques avec une fonction de moyenne des résultats obtenus par unité de temps. Si la pression augmente brusquement (pulse), des amortisseurs sont utiles pour atténuer les différences.
Il convient de rappeler les principes suivants :
- la pression totale est la somme de la statique et de la dynamique ;
- la pression totale du ventilateur doit être égale à la perte de charge dans le réseau de ventilation.
Mesurer la pression statique à la sortie n'est pas difficile. Pour ce faire, utilisez un tube pour pression statique : une extrémité est insérée dans le manomètre différentiel, et l'autre est dirigée dans la section en sortie du ventilateur. Sur la base de la pression statique, le débit à la sortie de l'appareil de ventilation est calculé.
La pression dynamique est également mesurée avec un manomètre différentiel. Des tubes Pitot-Prandtl sont connectés à ses connexions. À un contact se trouve un tube pour la pleine pression et à l'autre pour la pression statique. Le résultat obtenu sera égal à la pression dynamique.
Pour connaître la perte de charge dans le conduit d'air, vous pouvez surveiller la dynamique du flux : dès que la vitesse de l'air augmente, la résistance du réseau de ventilation augmente. La pression est perdue à cause de cette résistance.
À mesure que la vitesse du ventilateur augmente, la pression statique diminue et la pression dynamique augmente proportionnellement au carré de l'augmentation du débit d'air. La pression totale ne changera pas.
Avec un appareil correctement sélectionné, la pression dynamique change en proportion directe avec le carré du débit, et la pression statique en proportion inverse.Dans ce cas, la quantité d'air utilisée et la charge du moteur électrique, si elles augmentent, seront insignifiantes.
Quelques exigences pour le moteur électrique :
- faible couple de démarrage - dû au fait que la consommation d'énergie change en fonction de la modification du nombre de tours fournis au cube ;
- gros stock;
- travaillez à puissance maximale pour de plus grandes économies.
La puissance du ventilateur dépend de la pression totale, ainsi que de l'efficacité et du débit d'air. Les deux derniers indicateurs sont en corrélation avec le débit du système de ventilation.
Au stade de la conception, vous devrez fixer des priorités. Prendre en compte les coûts, la perte de volume utile des locaux, le niveau sonore.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Un aperçu des indicateurs physiques nécessaires aux mesures :
Le rôle de la pression dans le réseau de ventilation :
Le ventilateur est une conception simple sous la forme d’une roue à pales. En même temps, c'est l'élément principal du système de ventilation. Un dispositif mécanique affecte la pression dans le conduit d'air et détermine l'efficacité de la ventilation.
Si vous souhaitez calculer la pression du ventilateur, comprenez des valeurs telles que la vitesse, le débit d'air, la puissance. Vous comprendrez mieux l’essence des mesures. L'indicateur principal, mesure la pression totale selon les schémas que nous avons décrits.
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Bonjour, comment choisir un ventilateur de toit si l'on ne connaît que le débit d'air ? Quelle pression faut-il utiliser ?
Bonjour. Dans la fiche technique du ventilateur de toit, trouvez un graphique où l'axe vertical est la pression totale, l'axe horizontal est le débit d'air. Par exemple, celui-ci : http://tehnologica.ru/userfiles/product_img/photos/104_1.jpg