Was bedeutet Druckverlust?

Der Luftwiderstand in einem Lüftungssystem hängt hauptsächlich von der Luftgeschwindigkeit in diesem System ab. Mit der Steigerung der Geschwindigkeit steigt auch der Widerstand. Diese Erscheinung nennt man Druckverlust. Der vom Ventilator erzeugte statische Druck bewirkt die Luftbewegung im Lüftungssystem, das einen bestimmten Widerstand aufweist. Je höher der Widerstand des Systems ist, desto niedriger der Luftdurchsatz ist. Die Berechnung der Reibungsverluste für die Luft in den Luftleitungen sowie des Widerstandes der Bestandteile des Lüftungssystems, wie Filter, Schalldämpfer, Heizelement, Klappe, usw. erfolgt mit jeweiligen Tabellen und Diagrammen, die im Katalog dargestellt sind. Für die Berechnung des gesamte Druckverlusts sind die Widerstandskennwerte aller Lüftungssysteme zusammen zu zählen.

Empfohlene Luftgeschwindigkeit in Luftleitungen:

Berechnung der Luftgeschwindigkeit in Luftleitungen:

V= L / (3600*F) (m/s)

L – Luftförderleistung, m³/h;
F – Luftkanalquerschnitt, m²;

Empfehlung 1.
Die systembedingten Druckverluste lassen sich reduzieren durch die Vergrößerung der Größe der Luftleitungen, welche relativ gleiche Luftgeschwindigkeit auf der ganzen Linie haben. Die Abbildung zeigt, auf welche Weise man eine relativ gleiche Luftgeschwindigkeit im Lüftungssystem bei minimalen Druckverlusten anordnen kann.

Empfehlung 2.
In Systemen, die lange Luftleitungen aufweisen und mit mehreren Lüftungsgittern ausgestattet sind, ist es zweckmäßig, den Ventilator in der Mitte des Lüftungssystems zu installieren. Solche Lösung hat mehrere bedeutende Vorteile. Erstens, dadurch werden die Druckverluste reduziert, zweitens, so kann man auch kürzere Luftleitungen verwenden.

Die Berechnung eines Lüftungssystems ist wie folgt:

Die Berechnung fängt mit den Skizzenerstellung und Standortbestimmung für die Luftleitungen, Lüftungsgitter, Ventilatoren sowie mit der Bestimmung der Längen der Luftleitungen zwischen T-Rohrstücken an. Danach ist der Luftdurchsatz in jedem Luftleitugsabschnitt zu berechnen.

Die Berechnung der Druckverluste für die Abschnitte 1 bis 6 ist wie folgt. Die erforderlichen Luftleitungsdurchmesser und die Druckverluste sind gemäß dem Druckverlustdiagramm zu berechnen. Dabei muss die zulässige Luftgeschwindigkeit gewährleistet werden.

Abschnitt 1: der Luftdurchsatz ist 220 m³/h. Unter der Voraussetzung, dass der Durchmesser der Luftleitung 200 mm ist und die Luftstromgeschwindigkeit 1,95 m/s ist, beträgt der Druckverlust 0,2 Pa/m x 15 m = 3 Pa. Siehe hierzu das Druckverlustdiagramm für Luftleitungen.

Abschnitt 2: Dieselbe Berechnungen für den Luftdurchsatz im 220+350=570 m³/h demselben Luftleitugsabschnitt sind auszuführen, unter der Voraussetzung, dass der Luftleitungsdurchmesser 250 mm ist und die Geschwindigkeit 3,23 m/s ist. Gemäß der Kalkulation beträgt der Druckverlust 0,9 Pa/m x 20 m = 18 Pa.

Abschnitt 3: der Luftdurchsatz in diesem Luftleitungsabschnitt ist 1070 m³/h. Unter der Voraussetzung, dass der Durchmesser der Luftleitung 315 mm ist und die Luftstromgeschwindigkeit 3,82 m/s ist, beträgt der Druckverlust 1,1 Pa/m x 20 m = 22 Pa.

Abschnitt 4: der Luftdurchsatz in diesem Luftleitungsabschnitt ist 1570 m³/h. Unter der Voraussetzung, dass der Durchmesser der Luftleitung 315 mm ist und die Luftstromgeschwindigkeit 5,6 m/s ist, beträgt der Druckverlust 2,3 Pa/m x 20 m = 46 Pa.

Abschnitt 5: der Luftdurchsatz in diesem Luftleitungsabschnitt beträgt 1570 m³/h. Unter der Voraussetzung, dass der Durchmesser der Luftleitung 315 mm ist und die Luftstromgeschwindigkeit 5,6 m/s ist, beträgt der Druckverlust 2,3 Pa/m x 1= 2,3 Pa.ря давления составит 2,3 Па/м х 1= 2,3 Па.

Abschnitt 6: der Luftdurchsatz in diesem Luftleitungsabschnitt beträgt 1570 m³/h. Unter der Voraussetzung, dass der Durchmesser der Luftleitung 315 mm ist und die Luftstromgeschwindigkeit 5,6 m/s ist, beträgt der Druckverlust 2,3 Pa/m x 10= 23 Pa. Der gesamte Druckverlust im Luftkanalverlauf beträgt 114,3 Pa.

Nach der Berechnungen für alle Luftleitungsabschnitte ist der Druckverlust in Lüftungszubehörteilen, wie im Schalldämpfer SR 315/900 (16 Pa) sowie in der Rückschlagklappe KOM 315 (22 Pa) zu berechnen. Der Druckverlust in Abzweigungen zu Gittern ist ebenso zu berechnen. Der gesamte Luftwiderstand von 4 Abzweigungen beträgt 8 Pa.

Druckverlustermittlung an Segmentbogen

Das Diagramm lässt die Druckverluste im Segmentbogen auf Basis von einem Beugungswinkel, einem Durchmesser und einem Luftdurchsatz zu berechnen.

Beispiel. Den Druckverlust für den 90°-Segmentbogen mit dem Durchmesser 250 mm und bei dem Luftdurchsatz 500 m³/h ist zu berechnen. Dafür ist der Schnittpunkt für Vertikale zu ermitteln. Die Vertikale entspricht dem jeweiligen Luftdurchsatz , mit dem Schrägstrich, der den Durchmesser 250 mm charakterisiert; an der Vertikale links für 90°- Beugung ist der Wert für Druckverlust, der 2 Pa beträgt, zu finden.

Dazu ist noch der Luftwiderstand von 26 Pa in den Deckendiffusoren PF zu beachten.

Anschließend sind alle Druckverlustwerte in geraden Abschnitten der Luftleitungen sowie in Lüftungszubehörteilen zusammen zu zählen. Die gesuchte Größe ist 186,3 Pa.

Nach dem Abschluss aller Kalkulationen ist es herauszufinden, dass dieses Lüftungssystem einen Ventilator mit dem Abluftdurchsatz von 1570 m³/h beim Widerstand des Lüftungssystems 186,3 Pa bedarf. Unter Berücksichtigung der erforderlichen Kenndaten ist der Ventilator VENTS VKMS 315 die beste Lösung.

Berechnung der Druckverluste in den Luftleitungen

Berechnung der Druckverluste in der Rückschlagklappe

Wahl eines geeigneten Ventilators

Berechnung der Druckverluste in Schalldämpfern

Berechnung der Druckverluste im Segmentbogen


Berechnung der Druckverluste in Diffusoren