Kalbant apie namų šildymą ir vėsinimą, priverstinis oro paskirstymas yra karalius. Taip, mano sveiko šildymo kanadietis draugas Robertas Beanas stumia tiek šildymą, tiek aušinimą, o mano Teksaso draugas Kristofas Irwinas išgėrė tą koolaidą ir įdiegė tai, kas gali būti pirmoji spinduliavimo aušinimo sistema Teksase. Net jei radiacijos paskirstymo sistemos visiškai perims, vis tiek mums reikės priverstinių oro kanalų sistemų. Kodėl? Kadangi ventiliacijai vis tiek turime judėti oru, o drėgname klimate, pavyzdžiui, pietrytiniuose JAV, – sausinti.

Taigi, jei mes norime judėti oru per ortakius, turime suprasti oro fiziką ir tai, kaip priversime tai daryti. Šioje straipsnių serijoje apžvelgsiu šiuos dalykus. Šiandien aš pradėsiu nuo to, ką jūs darote ŠVOK projektavimo procese, kol pateksite į ortakių projektavimo etapą (vadovas D) ir oro srauto fiziką, kai jį varžys ortakiai. Toliau seksiu straipsnius apie procesą, kurį naudojame projektuodami ortakių sistemas, įskaitant galimą statinį slėgį, lygiavertį ilgį ir pasirenkant jungiamąsias detales.

Prieš ortakio projektavimą

Ortakių sistemos projektavimas yra svarbus, tačiau pirmiausia reikia atlikti kelis svarbius veiksmus. Pirmas yra šildymo ir aušinimo apkrovos apskaičiavimas naudojant protokolą, pvz., ACCA vadovą J arba ASHRAE pagrindų vadovą. Jūs jau turite žinoti, kiek šildymo ir aušinimo reikia kiekvienam kambariui (BTU / val.). Tuomet tie BTU per valandą reikalavimai iškart paverčiami oro srauto, tenkančio vienam kambariui, poreikiu kubinėmis pėdomis per minutę (CFM). Tai atliekama automatiškai naudojant mūsų naudojamą programinę įrangą („RightSuite Universal“, sukurta „WrightSoft“).

Sužinoję pastato BTU / hr ir CFM numerius, turite pasirinkti tinkamą įrangą. Jums tai padaryti padeda ACCA rankinis S protokolas. Tam reikia ne tik rasti įrangos, kuri atitiktų bendrą namo šildymo ir vėsinimo apkrovą. Turite įsitikinti, kad prisitaikėte prie namų interjero ir lauko dizaino sąlygų. Idealiu atveju, jei turite gamintojo duomenų apie efektyvumą duomenų lenteles, kurios padės teisingai išsiaiškinti.

Tada būsite pasiruošę pradėti projektuoti ortakių sistemą.

Oro svoris

Pirmas dalykas, kurį turite žinoti, yra tai, kad oras turi svorį. Davidas Hilis skaitė keletą puikių pranešimų apie ortakių dizainą „Building Science“ vasaros stovykloje ir tai yra jo atskaitos taškas. (Žr. Puikų Michaelio Chandlerio 2011 m. „Hill“ vasaros stovyklos pokalbį „Green Building Advisor“ santraukoje.) Žemiau esančioje nuotraukoje Hill turi 1 kubinio pėdos bloką, kuris, jo teigimu, svertų beveik 0,1 svaro, jei būtų oras. Faktinis skaičius yra 0,0807 svaro, esant standartinei temperatūrai ir slėgiui.

Oras turi svorį

Jei turite 2,5 tonos oro kondicionierių, nominalus oro srautas būtų 1 000 cfm. (Čia galioja taisyklė – 400 cfm už toną.) Tai reiškia, kad pūstuvas kiekvieną minutę turi išstumti apie 81 svarą oro per sistemą. Norint perkelti svorį, reikia dirbti.

Na, iš tikrųjų, jei prisimenate savo įvadinę fizikos pamoką, žinote, kad tai nėra tiesa. Svorį galite perkelti nemokamai, jei judate horizontaliai ir be jokio pasipriešinimo. Jį reikia pakelti aukštyn prieš gravitaciją arba pastumti bet kuria kryptimi prieš trintį. Ir tai mus priveda prie …

Oro srauto fizika

Jei ramią dieną ištrauksite ventiliatorių į savo kiemą ir jį įjungsite, gausite maksimalų oro srautą. Paėmę tą patį ventiliatorių ir pučiant orą į kartoninį vamzdelį, jis turi veikti prieš slėgį, kuris kaupiasi toje vietoje. Kuo daugiau sumažinsite to vamzdžio dydį ar padarysite jį ilgesnį, ar pasuksite su juo orą, tuo daugiau kils statinis slėgis. Ir tuo labiau sumažėja oro srautas.

Tai yra pagrindinis principas, su kuriuo jūs turite dirbti projektuodami ortakius. Anksčiau esu rašęs apie du veiksnius, mažinančius oro srautą ortakiuose. Vienas iš jų yra trintis. Orui judant per ortakį, jis sąveikauja su paviršiais. Kuo lygesnis vidinis paviršius, tuo geriau oro srautui. Kuo šiurkštesnis paviršius, tuo labiau jis sulėtina orą.

Antras veiksnys yra turbulencija. Paprastai taip nutinka, kai jūs judate orą per jungiamąsias detales arba pasukdami orą. Naudodami standų ortakį, jūs sukate orą su jungiamosiomis detalėmis, bet, deja, ne visada tai nutinka su lanksčiaisiais ortakiais.

Turbulencija, susidariusi per alkūnę ortakio sistemoje

Kai oras išeina iš vėdinimo įrenginio, jame nutinka keletas dalykų. Jis siunčiamas į įvairius namo kambarius. Važiuodamas pro magistralinę ir šakinę ortakių sistemą, kiekis vis mažėja, nes dalis jo nukreipiama žemyn į kiekvieną šaką pakeliui į pabaigą.

Kiekvienas ortakio pjūvis, kiekvienas įtaisas ir kiekvienas oro posūkis padidina oro srauto atsparumą dėl trinties ir turbulencijos. Grotelės ir registrai, filtrai ir balansavimo slopintuvai taip pat padidina pasipriešinimą. Dėl šio atsparumo sumažėja statinis slėgis arba sumažėja slėgis.

Taigi, mes pradedame nuo pūstuvo su aukštu slėgiu. Kai oras išeina iš tiekimo angų, tas slėgis sumažėjo iki nulio (palyginti su kambario slėgiu).