Obliczenie strumienia powietrza na podstawie zysków ciepła
Obliczenie mocy na podstawie strumienia powietrza
Lub
Obliczenie temperatury nawiewu w oparciu o moc i strumień powietrza
Kalkulator strumienia powietrza, mocy nagrzewnicy i temperatury nawiewu
Trzy powiązane kalkulatory inżynierskie do projektowania centrali wentylacyjnej i nagrzewnicy wentylacyjnej. Kalkulator strumienia oblicza wymagany przepływ powietrza dla zadanej mocy grzewczej i różnicy temperatur. Kalkulator mocy nagrzewnicy wyznacza moc cieplną potrzebną do podgrzania znanego strumienia powietrza o określoną Δt. Kalkulator temperatury nawiewu pokazuje, z jaką temperaturą powietrze opuści nagrzewnicę przy zadanej mocy i przepływie — opcjonalnie z uwzględnieniem wymiennika odzysku ciepła. Narzędzie dla projektantów wentylacji, klimatyzacji i central nawiewno-wywiewnych.
Trzy kalkulatory na jednej stronie
Strumień powietrza V — wpisz moc nagrzewnicy [kW] i wymaganą różnicę temperatur Δt [K] (czyli ile stopni nagrzewnica ma podnieść temperaturę powietrza). Wynik podawany w m³/h oraz dm³/s.
Moc nagrzewnicy P — wpisz strumień powietrza V [m³/h] lub [dm³/s] i Δt [K]. Wynik to wymagana moc cieplna nagrzewnicy w kilowatach.
Temperatura nawiewu Tnaw — wpisz temperaturę zewnętrzną Tzew, moc nagrzewnicy oraz strumień powietrza. Możesz dodatkowo aktywować przełącznik „odzysk ciepła" i wprowadzić sprawność wymiennika oraz temperaturę wywiewu — kalkulator policzy temperaturę po wymienniku i dopiero do niej doliczy efekt nagrzewnicy.
Wzory bazowe — bilans cieplny powietrza wentylacyjnego
Wszystkie trzy kalkulatory korzystają z tego samego wzoru bilansu cieplnego strumienia powietrza pod stałym ciśnieniem (przepływ ustalony, idealny gaz):
P = V · ρ · cp · Δt
gdzie: P — moc cieplna nagrzewnicy [W], V — objętościowy strumień powietrza [m³/s], ρ — gęstość powietrza (≈ 1,2 kg/m³ dla 20 °C i 1013 hPa), cp — ciepło właściwe powietrza przy stałym ciśnieniu (≈ 1005 J/(kg·K)), Δt — różnica temperatur między powietrzem wlotowym a wylotowym z nagrzewnicy [K]. Iloczyn ρ · cp wynosi ok. 1,2 kJ/(m³·K) — często stosowany jako uproszczona stała przy szybkich szacunkach mocy.
Temperatura nawiewu wynika z przekształcenia wzoru bilansu cieplnego. Dla układu bez odzysku ciepła: Tnaw = Tzew + P / (V · ρ · cp), gdzie Tzew to temperatura zewnętrzna pobierana z czerpni. Dla układu z odzyskiem ciepła rachunek jest dwuetapowy: najpierw obliczana jest temperatura za wymiennikiem Trek = Tzew + η · (Twyw − Tzew), a dopiero potem nagrzewnica wtórna podnosi ją do temperatury nawiewu Tnaw = Trek + P / (V · ρ · cp). Kalkulator obsługuje oba przypadki — przełącznik „odzysk ciepła" decyduje, którym wzorem prowadzone są obliczenia.
Typowe wartości projektowe dla wentylacji w Polsce
Poniższe wartości są punktem wyjścia do szybkich obliczeń i pochodzą z polskiej praktyki projektowej oraz norm stosowanych dla budynków komfortu:
- Temperatura nawiewu komfortowego: 18–22 °C w okresie zimowym (różnica Tnaw − Tpom nie powinna przekraczać −3 K przy nawiewie z góry, aby uniknąć efektu zimnego strumienia).
- Różnica temperatur Δt na nagrzewnicy: 30–45 K dla nagrzewnicy elektrycznej lub wodnej, gdy układ pracuje bez odzysku ciepła; 10–25 K gdy układ ma wymiennik odzysku ciepła, który wstępnie podgrzewa powietrze.
- Temperatura zewnętrzna obliczeniowa zimą: zależna od strefy klimatycznej Polski (PN-EN 12831-1) — od −16 °C (strefa I, Pomorze, Wielkopolska) do −24 °C (strefa V, Suwalszczyzna). Dla większości kraju przyjmuje się −20 °C.
- Temperatura zewnętrzna obliczeniowa latem: 30–35 °C (typowo 32 °C dla strefy III) przy wilgotności względnej 45–55%.
- Gęstość powietrza ρ ≈ 1,20 kg/m³ przy 20 °C i 1013 hPa — wartość maleje z temperaturą, rośnie z ciśnieniem i obniża się o ok. 1% na każde 100 m wysokości n.p.m.
- Ciepło właściwe powietrza cp ≈ 1005 J/(kg·K) dla powietrza suchego; dla powietrza wilgotnego nieznacznie wyższe (ok. 1010–1020 J/(kg·K) dla typowych wilgotności pomieszczeniowych).
Powiązane kalkulatory i artykuły
Kalkulatory:
Artykuły z bazy wiedzy: