Калькулятор

Температура смеси воздуха: наружный и рециркуляционный

Расчёт температуры смешения воздуха в приточной установке с камерой смешения: по расходам или по проценту рециркуляции. Есть обратный расчёт рециркуляции воздуха: какую долю наружного взять под нужную температуру смеси. Заодно видно, хватает ли свежего воздуха людям и сколько догреть калорифером.

Расчётная зимняя температура улицы из проекта (параметры Б) или замер перед клапаном наружного воздуха.

Температура воздуха из помещения перед рециркуляционным клапаном; обычно близка к температуре в комнате.

Для проверки минимума свежего воздуха. Пусто или 0: не проверяем.

Проветривание: окна или фрамуги открываются. Жильё: больше 20 м² общей площади на человека. Нормы из табл. В.1.

Уставка калорифера по притоку. Пусто или 0: догрев не считаем.

Результат

Температура смеси — °C

Наружного воздуха в смеси — %

Рециркуляция — %

Наружного воздуха — м³/ч

Минимум наружного по людям — м³/ч

Догреть смесь калорифером — Вт

Камера смешения: где мерить температуру и расход наружного и рециркуляционного воздуха и где получается смесь наружный t1 клапан камера смешения клапан рециркуляция из помещения t2 смесь tсм на фильтр и калорифер tсм = (L1·t1 + L2·t2) / (L1 + L2)
Камера смешения: наружный воздух через свой клапан, рециркуляционный из помещения через свой, дальше смесь идёт на фильтр и калорифер.

Формула температуры смеси воздуха

В камере смешения встречаются два потока: наружный через свой клапан и рециркуляционный из помещения через свой. Тепло никуда не уходит, поэтому смесь получается средней температурой, взвешенной по расходам:

tсм = (L1 × t1 + L2 × t2) / (L1 + L2)

Здесь L1 и t1 относятся к наружному потоку, L2 и t2 к рециркуляционному, расходы в м³/ч. Обоим потокам свод правил даёт одну плотность 1,2 кг/м³ и одну теплоёмкость 1,2 кДж/(м³·°C) (СП 60.13330.2020, п. Г.2). В балансе она сокращается, и остаётся формула выше. Поэтому расходы в ней такие, как в проекте, при плотности 1,2 кг/м³. Если вместо расходов известен процент рециркуляции, берите доли: при 30 % наружного tсм = 0,3 × t1 + 0,7 × t2.

Расчёт температуры смешения воздуха: шаги

  1. Возьмите расчётную зимнюю температуру улицы из проекта (параметры Б) или замерьте её перед наружным клапаном.
  2. Температуру рециркуляции мерьте в воздуховоде перед камерой смешения. Обычно она близка к температуре в помещении.
  3. Расходы берите из проекта: они уже при плотности 1,2 кг/м³. Замер анемометром на морозе пересчитайте: L × ρ / 1,2. Плотность ρ = 353 / (273 + t) по формуле А.6 СП 60.13330.2020. При −25 °C замеренные 300 м³/ч дают 300 × 1,423 / 1,2 = 356 м³/ч. Без пересчёта смесь с 700 м³/ч при +22 °C покажет +7,9 °C, а на деле будет около +6,1 °C, и про защиту калорифера вспомнят позже.
  4. Проверьте, что наружного не меньше минимума на людей. Калькулятор сравнит сам, если ввести число людей и тип помещений.
Что берём из свода правил
ЧтоНормаОткуда
Теплоёмкость 1 м³ воздуха, оба потока 1,2 кДж/(м³·°C) СП 60.13330.2020, прил. Г, п. Г.2
Плотность воздуха для пересчёта замера: 353 делят на (273 + t) 353 СП 60.13330.2020, прил. А, формула (А.6)
Офисы, кабинеты: с проветриванием, на человека 40 м³/ч СП 60.13330.2020, прил. В, табл. В.1
Офисы, кабинеты: без проветривания, на человека 60 м³/ч СП 60.13330.2020, прил. В, табл. В.1
Люди до 2 ч подряд, без проветривания, на человека 20 м³/ч СП 60.13330.2020, прил. В, табл. В.1, сноска 2
Производственные: с проветриванием, на человека 30 м³/ч СП 60.13330.2020, прил. В, табл. В.1
Производственные: без проветривания, на человека 60 м³/ч СП 60.13330.2020, прил. В, табл. В.1
Жильё больше 20 м² на человека: с проветриванием, на человека 30 м³/ч СП 60.13330.2020, прил. В, табл. В.1, сноска 3
Жильё больше 20 м² на человека: без проветривания, на человека 45 м³/ч СП 60.13330.2020, прил. В, табл. В.1
Смесь ниже этой температуры: проверить защиту калорифера 0 °C СП 60.13330.2020, п. 7.9.2 б, п. 11.2.21

Процент рециркуляции воздуха и температура смеси

Рециркуляция +22 °C. Температура смеси при разной доле наружного:

Наружного / рециркуляцииУлица −15 °CУлица −25 °CУлица −35 °C
10 / 90 %+18,3 °C+17,3 °C+16,3 °C
20 / 80 %+14,6 °C+12,6 °C+10,6 °C
30 / 70 %+10,9 °C+7,9 °C+4,9 °C
40 / 60 %+7,2 °C+3,2 °C−0,8 °C
50 / 50 %+3,5 °C−1,5 °C−6,5 °C
70 / 30 %−3,9 °C−10,9 °C−17,9 °C

Обратный расчёт рециркуляции воздуха

Какую долю наружного взять, чтобы смесь вышла нужной. Рециркуляция +22 °C, доля наружного = (t2 − tсм) / (t2 − t1).

Нужная смесьУлица −15 °CУлица −25 °CУлица −35 °C
0 °C59,5 %46,8 %38,6 %
+5 °C45,9 %36,2 %29,8 %
+10 °C32,4 %25,5 %21,1 %
+15 °C18,9 %14,9 %12,3 %

Пример расчёта

Офис без открывающихся окон, пять человек, приточная установка на 1000 м³/ч с камерой смешения. Зимой на улице −25 °C, в офисе +22 °C. Клапаны выставили на 300 м³/ч наружного и 700 м³/ч рециркуляции по проекту. Смесь: (300 × (−25) + 700 × 22) / 1000 = (−7500 + 15 400) / 1000 = +7,9 °C.

По норме нужно не меньше 60 м³/ч на человека, то есть 5 × 60 = 300 м³/ч. Минимум выдержан впритык. Чтобы подать в офис +18 °C, калорифер добавит 1,2 × 1000 × (18 − 7,9) / 3,6 = 3367 Вт. Без рециркуляции пришлось бы греть 1000 м³/ч от −25 °C: 1,2 × 1000 × 43 / 3,6 = 14 333 Вт, больше чем вчетверо.

Сколько свежего воздуха оставить при рециркуляции

Процент рециркуляции свод правил не ограничивает. Ограничен снизу наружный расход: его подают не меньше минимального расхода по приложениям В и Г (СП 60.13330.2020, п. 7.4.2). На человека, который в помещении больше 2 ч подряд, по табл. В.1 нужно:

  • офисы и кабинеты: 40 м³/ч с проветриванием, 60 м³/ч без него;
  • производство: 30 и 60 м³/ч;
  • жильё больше 20 м² на человека: 30 и 45 м³/ч, но не меньше 0,35 обмена в час по объёму квартиры; меньше 20 м²: 3 м³/ч на 1 м² жилой площади;
  • кино, театры, где люди не дольше 2 ч: 20 м³/ч.

Если наружного меньше, будет душно, и калькулятор об этом напишет. Если расход наружного в системе меняется, минимум держат блокировочными устройствами (п. 11.2.18).

Когда рециркуляция воздуха в вентиляции не допускается

Полный список в п. 7.3.13. Нельзя, например, брать рециркуляцию из помещений категорий А и Б, из лабораторий с вредными или горючими газами, из систем местных отсосов, из тамбур-шлюзов. Нельзя и там, где в воздухе болезнетворные бактерии и грибки сверх концентраций, установленных санитарным надзором, или резко выраженные неприятные запахи.

Где можно, рециркуляцию ограничивают пределами одной квартиры или одноквартирного дома, номера в гостинице, одного помещения в общественном здании (п. 7.3.15 а, б). Группу офисов или гостиничных номеров одного назначения объединить можно, если в системе стоит устройство постоянного обеззараживания воздуха (п. 7.3.14 б).

Камера смешения воздуха зимой: обмерзание и догрев

При 50 % наружного и −25 °C смесь уходит в минус. Водяной калорифер тогда работает на минусовой смеси, и для его труб нужна автоматическая защита от замерзания (п. 11.2.21). Если в контуре калорифера нет циркуляционного насоса, скорость воды в трубках обосновывают расчётом или берут не меньше 0,12 м/с при расчётной зимней температуре и при 0 °C (п. 7.9.2 б).

Формула сухая, по температуре. Если морозную улицу смешивают с влажной рециркуляцией, точка смеси на i-d диаграмме может лечь ниже линии насыщения. Тогда в камере может выпасть туман или иней, и смешение считают по энтальпии и влагосодержанию.

Если вентиляцию ставят вместе с ремонтом, в смете RemontCRM работы разложены по помещениям, а цену заказчик фиксирует до начала работ. Что добавили или сняли по ходу, видно в акте.

Частые вопросы

Как рассчитать температуру смеси наружного и рециркуляционного воздуха?

Перемножьте расход каждого потока на его температуру, сложите и разделите на общий расход. Расходы берите как в проекте, при плотности 1,2 кг/м³. 300 м³/ч наружного при −25 °C и 700 м³/ч рециркуляции при +22 °C: (300 × (−25) + 700 × 22) / 1000 = +7,9 °C. Если известна только доля наружного, берите доли вместо расходов: 0,3 × (−25) + 0,7 × 22 = +7,9 °C. Расход, замеренный на морозе, сначала пересчитайте: L × ρ / 1,2, где ρ = 353 / (273 + t). Без пересчёта смесь выйдет теплее, чем на деле.

По какой формуле считается температура смеси воздуха?

tсм = (L1 × t1 + L2 × t2) / (L1 + L2): расходы в м³/ч, температуры в °C. При долях вместо расходов: tсм = доля наружного × t1 + доля рециркуляции × t2. Формула следует из теплового баланса при одной теплоёмкости 1,2 кДж/(м³·°C) для обоих потоков (СП 60.13330.2020, п. Г.2).

Какой процент рециркуляции воздуха допустим?

Процента свод правил не задаёт. Он задаёт минимум наружного воздуха на человека (прил. В, табл. В.1) и требует подавать не меньше его (п. 7.4.2). Остальное можно брать рециркуляцией там, где она допускается. Например, 20 человек в офисе с окнами при установке на 2000 м³/ч: наружного нужно 800 м³/ч, это 40 %, рециркуляции не больше 60 %.

Сколько свежего воздуха нужно оставить при рециркуляции?

Не меньше нормы на человека из табл. В.1 СП 60.13330.2020. В офисе это 40 м³/ч с открывающимися окнами и 60 м³/ч без них. Нормы для производства, жилья и кино собраны в разделе о свежем воздухе на этой странице.

Когда рециркуляция воздуха запрещена?

Её не допускает п. 7.3.13 СП 60.13330.2020: например, из помещений категорий А и Б и из систем местных отсосов. Остальные случаи и границы рециркуляции разобраны в разделе о запретах на этой странице.

Можно ли считать смешение по температуре, или нужна энтальпия?

Пока влага не выпадает, хватает температуры: калькулятор считает по сухой формуле. Если морозный наружный воздух смешивают с влажным рециркуляционным, точка смеси на i-d диаграмме может попасть ниже линии насыщения. Тогда смешение считают по энтальпии и влагосодержанию.

Зачем нужна камера смешения в вентиляции?

Чтобы зимой подмешивать к морозному наружному воздуху тёплый воздух из помещения и меньше греть калорифером. Клапаны наружного и рециркуляционного воздуха задают долю каждого потока. Например, при 30 % наружного и −25 °C на улице смесь +7,9 °C, и калорифер догревает 1000 м³/ч до +18 °C за 3367 Вт вместо 14 333 Вт.

Что ещё посчитать

Калькулятор посчитал то, что нужно?

Ответ анонимный и не публикуется — по нему мы понимаем, какие калькуляторы доработать.

Калькулятор ремонта

Создайте свою первую смету на открытых данных

Калькулятор ремонта собирает смету целиком: комнаты, работы, объёмы и итог — по ценам, которые портал взял из реальных договоров.

Сколько это будет стоить у вас?
Посчитайте свою квартиру или выберите подрядчика. Бесплатно.

Вы мастер? Как получать заказы

Опишите объект — и подрядчики предложат цену
Запрос увидят компании вашего города, у которых совпадает профиль работ. Бесплатно, занимает минуту.
Оставить заявку →