Калькулятор вентиляции: аэродинамический расчет воздуховодов онлайн
Представьте ситуацию: вы купили трубы, проложили трассу на кухне или в частном доме, и теперь нужно выбрать вытяжной вентилятор. Если взять слишком слабый — он просто не сможет «протолкнуть» воздух через все эти изгибы и решетки. Воздух будет стоять, появится духота. Если взять сверхмощный — он будет сильно гудеть и потреблять лишнее электричество.
Любая труба, поворот или фильтр сопротивляются потоку воздуха. Это называется аэродинамическим сопротивлением, и измеряется оно в Паскалях (Па). Наш инструмент помогает сложить все эти препятствия и выдать вам одну понятную цифру.
- Расход воздуха. Укажите, сколько кубометров в час вам нужно удалять. Обычно эта норма считается по объему комнаты или количеству людей.
- Характеристики трубы. Укажите длину прямого участка в метрах. Выберите форму (круглая или прямоугольная) и укажите внутренние размеры в миллиметрах.
- Материал. Гладкий пластик воздух проходит легко, а гофрированная труба (гибкий алюминий) создает сильное трение. Укажите ваш вариант.
- Фасонные части (очень важно!). Нажмите «Добавить элемент» внутри участка трассы, если труба поворачивает (отвод), разветвляется (тройник) или заканчивается решеткой. Каждый такой элемент сильно тормозит воздух.
- Нажмите синюю кнопку «Рассчитать».
Калькулятор покажет итоговое сопротивление системы. При выборе вентилятора в магазине смотрите на его график или характеристику «свободный напор» — он должен быть больше, чем полученная вами цифра, минимум на 10-15%.
В основе работы лежат классические расчеты. Сначала определяется скорость воздуха:
Затем вычисляется динамическое давление потока:
Как трубы «съедают» мощность вентилятора
Представьте, что вы пьете воду через короткую широкую трубочку. Это легко. А теперь попробуйте выпить ту же воду через пятиметровый садовый шланг, завязанный в два узла. Придется напрячь легкие до предела. Вентиляционная система работает по тому же принципу.
Вентилятор — это «легкие» системы. Трубы, изгибы и фильтры — это сопротивление. Если вы просто купите вентилятор с надписью «500 м³/ч» и подключите его к длинной трассе с поворотами, он физически не сможет протолкнуть этот объем. Воздух будет упираться в стенки, и реальная производительность упадет в 2-3 раза. Именно поэтому мы считаем потерю давления в Паскалях (Па).
Где теряется тяга?
Все потери делятся на две категории. Первая — трение о прямые участки труб. Здесь решающую роль играет материал:
| Материал воздуховода | Влияние на поток воздуха |
|---|---|
| Гладкий ПВХ (пластик) | Минимальное трение. Идеально для длинных трасс. |
| Оцинкованная сталь | Низкое трение. Стандарт для любых систем. |
| Кирпичная шахта / Бетон | Высокое трение из-за шершавой поверхности. |
| Гибкая гофра | Максимальное торможение потока. Подходит только для коротких участков (до 1-2 метров). |
Вторая категория — местные сопротивления (фасонные изделия). Воздух не любит менять направление. Каждый отвод на 90 градусов, тройник, обратный клапан или уличная решетка создают жесткий барьер. На них может теряться до 70% всего давления.
Реальный пример: расчет кухонной вытяжки
Представим, что мы монтируем вытяжной канал для кухни в частном доме. Нам нужно удалять 300 кубов воздуха в час (300 м³/ч). Мы тянем круглый пластиковый канал диаметром 125 мм.
Состав трассы:
- Прямой участок от зонта до стены: 1 метр.
- Отвод (поворот) на 90 градусов.
- Прямой участок сквозь перекрытия на крышу: 4 метра.
- Внешний колпак (решетка) с обратным клапаном на улице.
Если мы забьем эти данные в калькулятор, то увидим:
- Потери на прямых 5 метрах трубы составят всего около 5-6 Па (пластик очень гладкий).
- Потери на повороте, клапане и решетке составят около 45 Па.
- Итоговое сопротивление: ~50 Па.
Какой делаем вывод? Нам нужен канальный вентилятор, в паспорте которого указан напор не менее 60 Па (50 Па + 15% запаса) именно при расходе 300 м³/ч. Если мы купим дешевый вентилятор с максимальным напором 30 Па, вытяжка на кухне будет работать только вхолостую.
3 главные ошибки при сборке вентиляции
- Злоупотребление гофрой. Легко гнется, быстро монтируется, но убивает тягу. Разрекламированная гибкая труба хороша только чтобы соединить вытяжку с жестким каналом в стене. Не стройте из нее всю магистраль.
- Резкие повороты. Воздух разбивается о стенку при повороте на 90 градусов под прямым углом (особенно в прямоугольных каналах). По возможности используйте два отвода по 45 градусов подряд — сопротивление упадет почти вдвое.
- Забытые фильтры. Если в вашей приточной системе стоит фильтр тонкой очистки (например, F7 или HEPA), он один может создать сопротивление от 100 до 250 Па. Обычный бытовой вентилятор через него воздух просто не продавит.
