Podstawowym pomiarem wykonywanym w celu oceny poprawności działania instalacji wentylacyjnej jest pomiar prędkości przepływającego w kanale powietrza w m/s oraz wydatek w m3/h. O ile wykonanie samego pomiaru prędkości przepływu powietrza nie jest bardzo problematyczne, to wykonanie rzetelnego pomiaru wartości wydatku powietrza, czyli objętości przepływającego powietrza w danej jednostce czasu (kluczowego dla oceny efektywności i poprawności działania instalacji wentylacji mechanicznej) stanowi w praktyce dużo większy kłopot.
Pomimo, że elementem składowym wydatku jest właśnie wspomniany pomiar prędkości przepływu powietrza, to fakt że wydatek jest dodatkowo uzależniony od pola powierzchni kanału przez, które takie powietrze przepływa sprawia, że zadanie takie okazuje się dużo bardziej problematyczne.
W poniższym artykule postaramy się omówić przyrządy najczęściej wykorzystywane do pomiaru wydatku powietrza oraz sposób wykonywania pomiaru za ich pomocą.
Warto przypomnieć, że pomiar wydatku w kanałach wentylacyjnych oraz pomiar wydatku na anemostatach wykonuje się w odmienny sposób.
Najczęściej wykorzystywanymi metodami w przypadku pomiaru w kanałach są:
W artykule omówione zostaną wyłącznie metody pomiaru przyrządami przenośnymi.
Pomiar wydatku za pomocą rurki Pitota podłączonej do mikromanometru jest jedną z najczęściej wykorzystywanych metod pomiaru wydatku powietrza.
Rysunek poglądowy sposobu wykonywania pomiaru wydatku rurką Pitota przedstawiono na obrazku 1.
Rurka Pitota wprowadzona do kanału wentylacyjnego prostopadle do przepływu, wykonuje pomiar różnicy ciśnienia: całkowitego (ciśnienia oddziałującego na czoło rurki Pitota - prostopadle do kierunku przepływu powietrza) i ciśnienia statycznego (ciśnienia działającego na jednostkę powierzchni). Wartość tak zmierzonego ciśnienia może być następnie przeliczona na prędkość przepływu z wykorzystaniem wzoru na prędkość przepływu, wyprowadzoną z uproszczonego równania Bernouliego lub jednego ze zmodyfikowanych wzorów bazujących na tym równaniu.
Jeśli dysponujemy już obliczoną wartością prędkości przepływu, możemy wykorzystać kolejny wzór, który pozwoli nam na obliczenie wartości wydatku powietrza dla danej powierzchni kanału wentylacyjnego.
KL - współczynnik K rurki Pitota.
Pd = Pt - Ps
P - ciśnienie, d : dynamiczne, t : całkowite, s : statyczne
S - średnica kanału (m2)
Należy przy tym zaznaczyć, że otrzymany wynik zakłada, iż wartość przepływu powietrza jest identyczna w każdym punkcie kanału, co w warunkach rzeczywistych niestety rzadko ma miejsce. Dlatego też pomiar taki należy wykonać w wielu punktach, obliczając wartość przepływu dla każdego z nich, a następnie uśrednić przepływ ze wszystkich punktów. Opis metody wykonywania pomiaru w wielu punktach dla kanałów okrągłych i prostokątnych znajduje się w dalszej części artykułu.
Większość współczesnych mikromanometrów cyfrowych (np. KIMO MP 120, KIMO MP 210, KIMO AMI 310) posiada wbudowaną funkcję obliczania przepływu powietrza wyliczanego z pomiaru ciśnienia różnicowego (uzupełnioną o kompensację temperatury). Funkcja ta dokonuje precyzyjnego wyliczenia w czasie rzeczywistym - po wprowadzeniu podstawowych parametrów rurki Pitota (współczynnik K) oraz wartości temperatury przepływającego powietrza (kompensacja statyczna lub kompensacja dynamiczna).
Dostępnych jest także kilka typów uśredniania wyników oraz funkcja obliczania wydatku (po wprowadzeniu średnicy kanału okrągłego lub szerokości i wysokości dla kanałów prostokątnych) co znakomicie przyspiesza i ułatwia pracę.
Wykorzystując rurkę Pitota do pomiaru przepływu powietrza lub wydatku należy pamiętać:
W kolejnych artykułach przedstawimy inne metody pomiarów wydatku.
Przeczytaj część drugą: Pomiar wydatku powietrza mikromanometrem i rurką Pitota
www.merserwis.pl