Пример: у вас есть вытяжной вентилятор для ванной, рассчитанный на 200 кубических футов в минуту. Система имеет 8-дюйм. вытяжной канал. Площадь 8-к. воздуховод есть.35 кв. Футов. Вы измеряете скорость в точках воздуховода и обнаруживаете, что средняя скорость в вытяжном воздуховоде составляет 400 футов в минуту. Умножьте 400 футов в минуту на площадь воздуховода, которая составляет 0,35 квадратных футов, чтобы найти воздушный поток вытяжного вентилятора 140 кубических футов в минуту.

3. Воздушный поток вентилятора графика

Каждый производитель вентиляторов публикует таблицы производительности каждого вентилятора. Обычно эти вентиляторные столики поставляются вместе с вентилятором, или информацию можно легко найти в Интернете на веб-сайте производителя.Чтобы интерпретировать воздушный поток вытяжного вентилятора, необходимо измерить рабочее статическое давление вентилятора и скорость вращения вентилятора или число оборотов в минуту. Эти полевые данные затем используются для построения графика воздушного потока вентилятора.

Вентиляторы меньшего размера часто бывают с постоянной или односкоростной скоростью. С этими вентиляторами вам не нужно измерять скорость вращения вентилятора. Для более крупных вентиляторов необходимо измерять скорость вращения вентилятора. Обычно это делается с помощью бесконтактного тахометра, который считывает число оборотов в минуту с отражающей ленты, прикрепленной к вентилятору.

Статическое давление вентилятора измеряется с помощью манометра (манометра), шланга или трубки и наконечника статического давления. (См. Технические характеристики комплекта статического давления в конце статьи.)

Поскольку многие вентиляторы расположены на обоих концах воздуховода, статическое давление рабочего вентилятора измеряется при входе или выходе воздуха из вытяжного вентилятора. Просверлите контрольное отверстие в воздуховоде, снимите показания статического давления вентилятора и запишите его.

Зная рабочее статическое давление и скорость вентилятора, перейдите к таблице производителей вентиляторов, соответствующей измеряемому вентилятору, и постройте график воздушного потока.

Нарисуйте линию, пересекающую скорость вентилятора и рабочее статическое давление вентилятора, чтобы показать, что вентилятор работает с CFM.

4. Комбинация одного или нескольких методов тестирования

Поскольку некоторые вентиляторы не установлены, подходящие для измерения воздушного потока вентилятора, и поскольку вы являетесь судьей и присяжными, ответственными за определение воздушного потока вентилятора, вы найдете моменты, когда вы можете использовать два или более из вышеперечисленных методов тестирования, чтобы собрать достаточно данных, чтобы вынести свое суждение. воздушного потока рабочего вентилятора.Чем больше данных вы соберете, тем точнее будет ваше решение о воздушном потоке.

Осведомленность о воздушном потоке

Простое осознание того, что воздушный поток должен и может быть измерен, позволит вам познакомиться с контролируемой зоной систем, которые вы проектируете, устанавливаете и обслуживаете.

Регулярно просматривая спецификации вентиляторов, которые вы используете, вы узнаете об ограничениях, которые имеет каждый вентилятор, и об условиях установки, при которых вентиляторы могут работать на 50% от ожидаемой мощности.

Основная причина для измерения расхода воздуха — это выявление проблем с вентиляцией, с которыми ваши клиенты страдали в течение многих лет.Измерение потока вытяжного воздуха дает вашим клиентам возможность получить улучшенную вентиляцию и комфорт. Возможности появляются благодаря предоставлению более качественных услуг и увеличению доходов.

Измерение воздушных потоков в системе вентиляции жилых помещений: Часть 1 — Лабораторная оценка устройств для измерения расхода воздуха (Технический отчет)

Стрэттон, Дж. Крис, Тернер, У. Дж. Н., Рэй, Крейг П. и Уокер, Иэн С. Измерение воздушных потоков в системе вентиляции жилых помещений: Часть 1 - Лабораторная оценка устройств для измерения расхода воздуха .США: Н. П., 2012. Интернет. DOI: 10,2172 / 1168595.

Стрэттон, Дж. Крис, Тернер, У. Дж. Н., Рэй, Крейг П. и Уокер, Иэн С. Измерение воздушных потоков в системе вентиляции жилых помещений: Часть 1 - Лабораторная оценка устройств для измерения расхода воздуха . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/1168595

Страттон, Дж.Крис, Тернер, У. Дж. Н., Рэй, Крейг П. и Уокер, Иэн С. Мон. «Измерение воздушных потоков в системе вентиляции жилых помещений: Часть 1 - Лабораторная оценка устройств для измерения расхода воздуха». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.2172/1168595. https://www.osti.gov/servlets/purl/1168595.

@article {osti_1168595,
title = {Измерение воздушных потоков в системе вентиляции жилых помещений: Часть 1 - Лабораторная оценка устройств для измерения расхода воздуха},
author = {Страттон, Дж.Крис и Тернер, У. Дж. Н. и Рэй, Крейг П. и Уокер, Иэн С. },
abstractNote = {Строительные нормы и правила все чаще требуют более тесных домов и механической вентиляции в соответствии со стандартом ASHRAE 62.2. Эти вентиляционные потоки должны быть измерены, чтобы энергия не тратилась впустую из-за чрезмерной вентиляции и чтобы здоровье людей не пострадало из-за недостаточной вентиляции. Для измерения этих вентиляционных потоков используются вытяжные шкафы, но в настоящее время нет стандарта, определяющего процедуру измерения и измерительные устройства, которые следует использовать.В этом исследовании оценивается точность шести имеющихся в продаже вытяжных шкафов в лабораторных условиях, сконфигурированных для имитации системы механических вентиляционных каналов в жилых помещениях. Измерения, выполненные с помощью вытяжных колпаков, сравнивались с одновременными измерениями, выполненными встроенным эталонным расходомером с известной погрешностью. Результаты показывают, что вытяжные шкафы с приводом обеспечивают более точные измерения, чем вытяжные шкафы без привода, и что большинство вытяжных шкафов измеряют потоки на входе более точно, чем на выходе.В некоторых случаях точность, заявленная производителем, и точность, которую мы обнаружили в наших лабораторных измерениях, мало сходились. Понятно, что текущие процедуры калибровки вытяжного шкафа могут не учитывать такие переменные области применения, как асимметрия потока, угол потока и направление потока. Следует разработать новый стандарт измерения вытяжного шкафа, который учитывает эти «реальные» условия, чтобы гарантировать, что жилые дома получают предполагаемые потоки вентиляции.},
doi = {10.2172/1168595},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1168595}, journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {2012},
месяц = ​​{11}
}

Термоанемометр для измерения воздушной скорости | Testo, Inc

Воздушная скорость — это величина, которая может иметь значение во многих областях. Основное внимание здесь уделяется, прежде всего, значениям в вентиляционном канале, но также может иметь смысл провести измерение скорости воздуха внутри помещений. Здесь полезно использование анемометра. Анемометр также называют измерителем скорости ветра. Однако его можно использовать не только для измерения скорости ветра, он также может регистрировать объемный расход. Поэтому многие анемометры имеют встроенный расходомер. Скорость воздушного потока и объемный поток внутри помещений влияют на качество воздуха в помещении. Регулярные измерения тем более важны, потому что здесь задействованы влияющие факторы, которые в большинстве случаев невозможно обнаружить с первого взгляда.

Если вы хотите купить термоанемометр , следующие функции особенно полезны:

• Расчет среднего значения по времени
• комбинация измерения температуры, расхода и объемного расхода
• функций удержания

Термоанемометр h4>

Для измерения расхода и температуры в вентиляционных каналах.

Работает со смартфоном h4>

Термоанемометр оптимизирован для приложения и вашего смартфона / планшета.

Многофункциональные измерительные приборы h4>

Для всех измерений систем кондиционирования и вентиляции.

Измерение скорости ветра — влияние воздушных потоков на качество воздуха в помещении

Измерение скорости ветра — это не только интересный фактор на открытом воздухе с точки зрения получения дополнительной информации об окружающих условиях. Измеритель скорости ветра теперь все чаще используется в помещениях.В этом контексте его называют термоанемометром.

В этой области очень часто используется крыльчатый анемометр. Этот инструмент имеет головку зонда, которую можно использовать для измерения скорости воздуха и объемного расхода. При использовании модели, подходящей для измерения высоких температур, температура может достигать 140 ° C, и анемометр будет продолжать выполнять точные измерения.

В некоторых приборах, которые вы можете приобрести в Testo, есть стационарно установленный зонд для измерения расхода.Эти инструменты используются, например, для проведения функциональных испытаний систем вентиляции и кондиционирования воздуха. В вентиляционном канале развиваются скорости потока. Проверка этих скоростей потока является важным фактором с точки зрения тестирования, возможно ли отрицательное влияние на качество воздуха в помещении. Измерение скорости потока с помощью термоанемометра также позволяет рассчитать объемный расход.

Измерение ветра выполняется, например, с помощью анемометра внутри помещений, когда есть неопределенности в отношении воздушных потоков и температуры воздуха.Причинами этого могут быть дефекты конструкции или же протекающие окна. В некоторых случаях потоки настолько малы, что их не всегда можно сразу идентифицировать. Однако их можно быстро обнаружить, используя такой чувствительный инструмент, как анемометр.

Термоанемометр имеет следующие преимущества:

• измерение ветра в помещении, а также
• возможно измерение объемного расхода
• измерение температуры воздуха в некоторых случаях
• анализ и документирование изображений в некоторых случаях

Термоанемометр с подключением к смартфону

В настоящее время может быть особенно полезно использовать анемометр, который также имеет соединение со смартфоном.Это значительно упрощает анализ и получение значений. Вы можете заказать термоанемометр со смартфоном в Testo.

Модель может измерять объемный расход и температуру, а также скорость полета. Сами значения измерений затем отправляются в приложение. Это позволяет вам напрямую получать значения и анализировать их, а также сравнивать с другими измерениями.

Расходомер или измеритель скорости ветра, подключенный к смартфону, также упрощает выполнение измерений, в частности, в вентиляционных каналах.Приложения, доступные для инструментов, также очень просты в использовании и имеют интуитивно понятный пользовательский интерфейс.

Краткий обзор преимуществ термоанемометра с подключением к смартфону:

• передача данных измерений в приложение
• прямой анализ данных в приложении
• простота использования

Покупка измерителя скорости ветра в Testo

Если вы хотите купить измеритель скорости ветра, в Testo вы найдете несколько различных моделей.Также включены классические анемометры для измерения воздушных потоков, а также чистые расходомеры или комбинированные инструменты, которые также можно использовать для измерения температуры.

Термоанемометр имеет множество областей применения. Они выигрывают от простоты обращения и быстрой передачи значений. Если вам нужен еще более простой анализ, вы также можете выбрать модель с подключением к смартфону.

Измеритель скорости ветра — различные версии

Измерение ветра может выполняться с помощью различных инструментов.Вытяжной колпак также является одним из них. Однако этот прибор предназначен в первую очередь для считывания объемного расхода. Он был разработан для использования в потолочных розетках и может выполнять точные измерения.

Работать легко и удобно. Можно создать отчет с помощью приложения.

Помимо объемного расхода, он также измеряет относительную влажность и температуру. Таким образом, эффективные результаты могут быть достигнуты в сочетании с измерителем скорости ветра, который имеет дело с воздушными потоками.

Измерение скорости ветра крыльчатым анемометром

Еще раз интересно взглянуть на крыльчатый анемометр как на расходомер и как прибор для измерения воздушной скорости. Этот инструмент также идеально подходит для измерения ветра на открытом воздухе. Поэтому Testo предлагает конструкции, которые позволяют быстро и легко проводить измерения на вентиляционных решетках. Здесь вы также можете измерить температуру и скорость воздуха. Предлагается расчет различных параметров.Это также можно сделать простым нажатием кнопки на измерителе ветра.

Обзор характеристик крыльчатого анемометра:

• интеграция крыльчатки
• измерение температуры, скорости и влажности воздуха
• возможно вычисление среднего значения

Оценка качества воздуха в животноводческих помещениях

Хорошее качество воздуха ведет к здоровью животных и производственных помещений. При оценке качества воздуха в животноводческих помещениях необходимо ответить на следующие вопросы: Что мы хотим измерить? Что делает одну среду обитания для домашних животных лучше другой? Как мы узнаем, что система вентиляции работает правильно?

Приборы позволяют объективно оценивать и количественно определять параметры окружающей среды.Показания прибора можно сравнить с рекомендациями, чтобы определить соответствие характеристик окружающей среды.

В этой публикации представлен обзор трех важных аспектов оценки среды содержания животных. В части I представлены принципы измерения, в части II описаны общие инструменты и их надлежащее использование, а в части III представлен процесс оценки характеристик вентиляционной системы. В этом документе представлены портативные ручные приборы полевого качества, обычно используемые для диагностики среды обитания животных.В нем не обсуждаются инструменты, типичные для управления системой вентиляции или используемые для получения экспериментальных данных. В таблице 1 указаны стоимость и характеристики инструментов.

Таблица 1. Стоимость портативных приборов для контроля качества воздуха и примеры поставщиков.

Ben Meadows, PO Box 5277, Janesville, WI 53547-5277, 1-800-241-6401

Cole Parmer, 7425 North Oak Park Ave., Niles, IL 60714, 1-800-323- 4340

Davis Instruments, 4701 Mt. Hope Dr., Baltimore, MD 21215, 1-800-368-2516

Grainger, 431 Amity Rd., Harrisburg, PA 17111-1000, 717-561-8322

Часть I. Принципы измерения качества воздуха в среде обитания животных

Оценка качества воздуха в помещении должна подчеркивать точку зрения животных, которая не обязательно является той же окружающей средой, в которой человек чувствовал бы себя комфортно.Характеристики качества воздуха важны в зоне содержания животного.

Здоровье и комфорт животных имеют первостепенное значение в животноводческих помещениях. В конце концов, животные живут в этой среде весь день, в то время как рабочие периодически навещают их по хозяйству и осматривают. Хотя нельзя игнорировать комфорт рабочих на предприятии, его можно эффективно контролировать с помощью других средств, таких как одежда, вместо того, чтобы поддерживать всю окружающую среду в соответствии с человеческими стандартами.

В целом зоны теплового комфорта для взрослого скота ниже, чем зона комфорта человека.Температура, по-видимому, является основным различием между комфортным животноводством и средой обитания человека.

Уровни пыли и загрязнения воздуха, приемлемые для животных, не всегда приемлемы для человека, поэтому для безопасности и комфорта работников могут потребоваться защитные дыхательные маски. Могут возникнуть дополнительные проблемы со зданием, такие как поддержание температуры выше нуля, что обычно может быть выполнено при сохранении адекватной среды обитания для животных.

Обычно измеряемые характеристики качества воздуха, связанные с комфортом животных, включают температуру, влажность и скорость воздуха.Их легко измерить, и они примерно характеризуют среду обитания животных. Загрязняющие газы и пыль также являются важными факторами. Температура стен и пола или сквозняки влияют на комфорт животных.

Желательно охарактеризовать систему вентиляции, которая отвечает за многие основные характеристики качества воздуха в помещении. Это тема Части III, Оценка систем механической вентиляции. Характеристики системы, такие как скорость воздуха, проходящего через вентиляторы, перепад давления, при котором вентилятор работает, и скорость воздуха на входных отверстиях, легко измеряются.Правильные методы использования инструментов необходимы для получения значений, которые действительно представляют систему. Визуализация воздушного потока рассматривается как инструмент для оценки условий окружающей среды и распределения воздуха в вентиляционной системе.

Принципы измерения

• Измеряйте то, что нужно. Измерьте характеристики воздуха, которым дышат животные, и / или воздух, обдувающий их тела. Если проблема заключается в комфорте коров, подойдите к коровам и измерьте качество воздуха в их зоне.Спуститесь на уровень носа свиньи. Вернитесь в места для сна животных, содержащихся в загоне, и в (или, по крайней мере, между) клетками для кур-несушек. Характеристики воздуха, такие как температура и влажность, и, в частности, уровни загрязняющих газов, таких как аммиак, могут сильно различаться в зависимости от местоположения в зоне содержания домашнего скота. Сравните измерения, сделанные в местах отдыха, приема пищи и навоза.
• Что такое измерительный прибор? Инструмент может читать только то, чему он подвергается.Помните, какая часть инструмента определяет условия. Воздействие на инструмент окружающей среды изменяет окружающую среду, непосредственно прилегающую к инструменту. Размещение измерителя скорости воздуха в воздушной струе, выходящей из вентилятора, означает, что воздух нарушается и должен проходить вокруг измерителя. Измеренная скорость представляет собой возмущенный воздушный поток, но полностью избежать этого эффекта нельзя.

  Добавьте человека, который позиционирует и считывает показания счетчика, стоя в воздушной струе, выходящей из вентилятора, и теперь есть очень большое человеческое препятствие в дополнение к счетчику.Такое измерение скорости воздушного потока не будет достаточно показательным для потока воздуха, обычно выходящего из вентилятора.

  Точно так же датчик температуры, расположенный под прямыми солнечными лучами, будет показывать более высокую температуру, чем аналогичный датчик, расположенный более подходящим образом под крышкой. Решите, что именно вы хотите измерить, и расположите инструмент для наиболее подходящего измерения этого количества.

• Узнайте, как работает ваш инструмент. Понимая основные принципы того, как прибор определяет характеристики воздуха, вы можете устранять неполадки прибора при получении любопытных показаний или при необходимости регулировки и калибровки.Число так хорошо, как понимание, которое было использовано при его определении.

  Для чувствительных инструментов, как узнать, являются ли колебания показаний естественной частью воздуха, который вы пытаетесь охарактеризовать, или частью измерительного механизма инструмента? Сколько времени требуется прибору, чтобы определить и отобразить стабилизированное показание? Помещения для скота могут быть слишком пыльными, влажными или грязными для правильной работы некоторых инструментов. Некоторые инструменты могут некоторое время работать в животноводческих помещениях, но затем выходят из строя или выходят из строя.Вы должны уметь это диагностировать.

• Задавайте вопросы по каждому чтению. Имеет ли смысл чтение в рассматриваемой среде? Сделайте более одного чтения. Для подтверждения надежности единичных измерений часто требуется набор, по крайней мере, из трех измерений. Измерения скорости воздуха из-за порывов ветра могут никогда не привести к одному отдельному показанию, поэтому диапазон показаний следует усреднить.
• Запишите свои показания и наблюдения. Подведем итоги. Есть закономерность? Соответствуют ли измеренные условия наблюдаемой или предполагаемой проблеме? Обязательно укажите условия, которые влияют на замкнутую среду обитания животных, например, внешние погодные условия, плотность поголовья, методы управления, поведение и т. Д.

Что теперь?

После проведения измерений числа следует сравнить с желаемыми условиями. Тогда можно будет добиваться улучшения качества окружающей среды с большей уверенностью в текущих условиях и будущих достижениях.

Желаемые характеристики качества воздуха зависят от вида и возраста животных. Материалы, перечисленные в разделе «Дополнительные ресурсы», содержат некоторые рекомендации. В животноводческих помещениях допустимый диапазон уровней температуры и влажности.Уровень загрязняющих газов и пыли должен быть ниже порогового уровня. Для молодых животных скорость воздуха поддерживается ниже определенного уровня, чтобы избежать охлаждения, в то время как для взрослого скота желательно движение воздуха в жаркую погоду, чтобы была минимальная скорость воздуха для охлаждающего эффекта.

Часть II. Приборы для измерения качества воздуха

Характеристики качества воздуха можно объективно количественно оценить с помощью приборов, которые предоставляют числа. С этими числами вы можете сравнить окружающую среду со стандартом, а затем попытаться улучшить ее характеристики.Вы также можете оценить изменения окружающей среды с течением времени. Например, простой термометр покажет вам, что температура воздуха в молочном коровнике составляет 78 ^o F, а дойным коровам наиболее комфортно при 60 ^o F или ниже (при разумном уровне влажности). Ваша цель должна состоять в том, чтобы снизить температуру или компенсировать тепловой стресс другими способами.

Параметры окружающей среды, которые можно измерить в разумных пределах:

Обычное:

• Температура воздуха
• Влажность
• Скорость воздуха
• Схема воздушного потока

Особые обстоятельства:

901
• Температура поверхности Gases
• Пыль
• Запах
• Биоаэрозоли

Каждую характеристику качества воздуха, такую ​​как температура, влажность, скорость и характер воздушного потока, можно измерить несколькими способами.Стоимость инструментов часто сопоставляется с точностью показаний. Периодические проверки условий окружающей среды с помощью показаний приборов являются дополнением к ежедневным наблюдениям за условиями строительства, поведением животных и производственными записями.

Некоторые инструменты подходят только для определенных приложений. Наилучшие показания получаются, когда понятны основные принципы того, как прибор определяет характеристики окружающей среды. Правильная техника минимизирует воздействие человека на измеряемый воздух.

Температура

Температура воздуха измеряется обычным термометром. Термометр показывает температуру открытого наконечника датчика или колбы, которая достигла равновесия с окружающей средой. Наконечник датчика не должен подвергаться воздействию лучистой энергии, такой как прямой солнечный свет или радиатор системы отопления, так как это приведет к увеличению температуры наконечника датчика и не будет соответствовать температуре окружающего воздуха.

Убедитесь, что измеренная вами температура является репрезентативной для воздуха в важной зоне, обычно там, где животные проводят большую часть своего времени.Температура воздуха в центральном проходе, где смешивание воздуха относительно неограничено, вероятно, не является показателем температуры воздуха в задней части прилегающей зоны содержания животных

Простой термометр максимума-минимума, который можно оставить в интересующей зоне, является недорогой инструмент, который может помочь определить, происходят ли в здании большие перепады температуры с течением времени. Цифровые термометры широко распространены. Их легче читать, и они предлагают возможности дистанционного зондирования в труднодоступных местах с животными.Цифровые показания могут давать ложное ощущение точности, когда счетчики имеют точность 3 процента от полной шкалы (или от 1 до 2 ^o F), но при этом показания отображают температуру с разрешением в одну десятую градуса.

Еще одним вариантом мониторинга в течение более длительных интервалов времени являются датчики в специализированных регистраторах данных, которые могут обнаруживать и записывать температуру с указанием времени измерения. Запись ведется в течение определенного пользователем периода времени (например, 24 часа или неделя) с желаемым интервалом (например, каждую минуту или час).Цифровой регистратор данных обычно не отображает измеряемую температуру, поэтому программное обеспечение используется для извлечения сохраненных данных для анализа на компьютере. Точность 1 ^o F доступна для этих регистраторов данных, которые часто могут включать измерения влажности за дополнительную плату.

Влажность

Влажность обычно измеряется как «относительная влажность», которая сравнивает «относительный» процент влажности в воздухе с тем, сколько влаги воздух потенциально может удерживать при той же температуре.При повышении температуры воздух может удерживать больше влаги. Другие меры влажности используют температуру точки росы или абсолютную влажность как показатель количества влаги в воздухе. Психрометрическая диаграмма — это довольно сложный на вид график, показывающий тепловые и влажностные отношения воздуха. Его использование описано в информационном бюллетене «Использование психрометрических карт» [Wheeler 1996].

Традиционный способ измерения относительной влажности представляет собой двухэтапный процесс: измеряются температуры по влажному и сухому термометрам, которые затем преобразуются в относительную влажность с помощью психрометрической диаграммы.Температура по сухому термометру — это обычно измеряемая температура термометром

Температура по влажному термометру определяется путем движения воздуха через фитиль из смоченной ткани, закрывающий грушу датчика. По мере испарения воды из влажного фитиля температура падает, и датчик отражает температуру по влажному термометру. Чем суше воздух, тем ниже температура по влажному термометру.

Наилучшую точность дает чистый фитиль груши, смоченный дистиллированной водой. Фитиль придется периодически смачивать. При использовании влажного фитиля измеряемая температура должна быть выше точки замерзания.Движение воздуха может быть обеспечено за счет аспирационной камеры (с вентилятором) или путем вращения датчика по воздуху. Традиционный прибор, называемый пращевым психрометром, содержит два термометра. Один показывает температуру по сухому термометру, а другой, с влажным фитилем, показывает температуру по влажному термометру. Стропный психрометр быстро вращается на шарнирной рукоятке в течение примерно трех минут, чтобы получить относительное движение воздуха, необходимое для измерения температуры влажного термометра.

Рис. 1. Пример психрометра с аспирацией для измерения влажности

Психрометр с аспирацией (рис. 1) работает по тому же принципу, что и стропный психрометр, за исключением того, что вентилятор с батарейным питанием перемещает воздух по влажному фитилю.Точность термометров и тщательное считывание результатов важны, но этот метод измерения влажности считается очень точным, хотя и требует много времени и не требует автоматизации.

Относительную влажность также можно измерить непосредственно с помощью гигрометра. Гигрометры измеряют относительную влажность с помощью твердотельных устройств и электроники. Датчик представляет собой матричный материал, электрические свойства которого изменяются по мере того, как молекулы воды диффундируют в специальный материал и из него в зависимости от содержания влаги в воздухе.

В других гигрометрах используются материалы, указывающие на электрические изменения, связанные с прилипанием молекул воды к их поверхности. Изменения материала матрицы интерпретируются и отображаются гигрометром.

Тщательная калибровка необходима. В общем, материалы сенсора не переносят условий, близких к насыщению. Они также очень восприимчивы к загрязнению, поэтому важно, чтобы чувствительные материалы были защищены от прикосновения, конденсации и / или пыли.

Рисунок 2.Пример измерителя температуры, относительной влажности и скорости ветра

Рисунок 3. Пример ручки температуры-влажности

предлагают преимущество прямого измерения влажности и доступны в нескольких категориях точности по стоимости (рисунки 2 и 3 ). Относительно недорогой, толстый прибор в форме ручки обеспечивает цифровое измерение температуры и относительной влажности по сухому термометру. Этим ручкам может потребоваться несколько минут, чтобы отобразить правильные показания и обеспечить измерения влажности с не впечатляющей точностью около 5 процентов.Доступны более точные гигрометры (точность +/- 1 процент), но они стоят дороже. На некоторых моделях максимальная и минимальная температура и влажность могут быть зафиксированы в течение заранее определенного периода времени.

Скорость воздуха

Скорость воздуха измеряется анемометром. В животноводческих помещениях используются два типа анемометров, в зависимости от типа измеряемого воздушного потока: крыльчатые анемометры и термоанемометры. Оба прибора состоят из двух соединенных частей: одна — датчик, а вторая — отображает скорость воздуха.

Одним из ключевых методов использования анемометра является выполнение измерений, когда скорость и направление воздуха минимально изменяются путем размещения инструмента. Оператор должен стоять в стороне от измеряемого воздушного потока. Одной из опций анемометров является режим усреднения, в котором скорость отображается как текущее среднее значение с течением времени. Это помогает сканировать колеблющийся воздушный поток.

Термоанемометр (рис. 4) имеет очень тонкий, короткий провод, часто толщиной с человеческий волос, расположенный горизонтально между двумя вертикальными опорами.В другой конструкции используется более толстый вертикальный провод, в который встроен терморезистор. Проволока нагревается электронной схемой, и обтекающий ее воздух вызывает снижение температуры проволоки. Обнаруживая это снижение температуры или оценивая величину тока, подаваемого для предотвращения снижения температуры провода, анемометр определяет скорость проходящего воздуха.

Рис. 4. (Слева) Пример термоанемометра. Рис. 5. Пример крыльчатого анемометра

Калибровка важна для соотнесения температурных эффектов термоэлектрической проволоки со скоростью воздуха.Часть инструмента, подверженная нагреву, хрупкая. Следует проявлять особую осторожность, чтобы защитить его от физических повреждений, которые могут быть вызваны крупными частицами пыли, находящейся в воздухе подстилкой, перьями и т. Д.

Анемометр с термоанемометром является предпочтительным инструментом для приложений с низкой скоростью воздушного потока. Воздух, движущийся со скоростью менее 50 футов в минуту (фут / мин), считается неподвижным. Это условие существует во многих загонах для животных и во многих оценках проекта. Из-за своего небольшого размера анемометры с термоанемометрами можно использовать в небольших местах, таких как входная струя системы вентиляции, или в труднодоступных местах, например в воздуховодах.

Пластинчатый анемометр (рис. 5) — более прочный прибор, который хорошо подходит для нескольких применений в животноводстве. Конструкции различаются, но большинство из них имеют лопастной пропеллер диаметром около 3 дюймов, который вращается движущимся воздухом. Лопатка вращается со скоростью, пропорциональной скорости воздуха. Поскольку он измеряет скорость воздуха на большей площади, чем термоанемометр, он лучше подходит для определения потока воздуха над лицевой стороной вентилятора, большим воздуховодом или отверстием в боковой стенке. Он не испорчен пылью и мелким мусором, так как его можно тщательно очистить.Он не измеряет низкие скорости воздуха, потому что масса лопасти требует значительного движения воздуха для вращения. Пластинчатые анемометры не считаются точными ниже 50–70 футов в минуту, даже несмотря на то, что счетчик обеспечивает считывание показаний при таких низких скоростях воздуха.

Пластинчатые анемометры должны использоваться в воздушных потоках, ширина которых не меньше диаметра крыльчатки. Они не будут точно измерять узкие впускные воздушные форсунки, которые меньше гребного винта лопаточного анемометра. Пластинчатые анемометры с небольшими лопастными головками диаметром 1 дюйм доступны для измерения малых струйных потоков, но они по-прежнему не могут определять низкие скорости воздуха.Для измерений с низкой скоростью воздуха (<50 футов в минуту) и большинства малых струй требуется термоанемометр.

Рис. 6. Пример скоростного манометра

Скоростные манометры (Рис. 6) могут использоваться в четко определенных воздушных потоках с достаточно высокой скоростью. Трубка Пито расположена так, что воздушный поток напрямую влияет на чувствительный наконечник и давление; обтекаемый воздух более желателен, чем турбулентный поток. Обнаруживается скоростное давление, по которому определяется скорость воздуха. Прыгающий мяч в воздушной трубке прибора показывает значение скорости.Несмотря на то, что эти расходомеры относительно недороги, они при осторожном использовании дают точные, хотя и колеблющиеся, показания.

Схема воздушных потоков

Полезно видеть, где воздух смешивается или образует мертвые зоны, которые влияют на комфорт животных. Необычные утечки воздуха могут повлиять на работу системы вентиляции. Визуализация шаблонов обтекаемости в животноводческих помещениях имеет некоторые ограничения, но несколько методов работают. Устройства, генерирующие дым, являются наиболее распространенными и выпускаются в форматах пистолетов, палок, свечей и бомб с увеличивающимся количеством дыма соответственно.

Дымовые свечи классифицируются в зависимости от срока их службы и объема выделяемого ими дыма. Обычный курильщик улья представляет собой недорогой инструмент диагностики локальных эффектов воздушного потока. Использовались дымовые шашки, но обильный дым быстро заслоняет потоки воздуха и вызывает раздражение у животных, находящихся в замкнутом пространстве. Животные не должны присутствовать, если используются вредные методы, но поскольку присутствие животных обычно влияет на развитие схемы воздушного потока в нормальных условиях содержания, удаление животных может привести к нереалистичным схемам воздушного потока.Лучше всего держать животных на месте и использовать совместимые методы визуализации воздушного потока. Вышеупомянутые дымовые устройства используют горение для образования дыма, поэтому они также выделяют тепло. Этот тепловой эффект приводит к образованию дыма.

Дымовые палки и пистолеты используют химические реакции для образования дыма, поэтому они не проявляют тепловых эффектов. Дымовые палочки производят эквивалент дыма трех сигарет и выглядят как стеклянные трубки, наполненные ватой. Они выделяют дым в течение 10 минут после того, как конец отломан плоскогубцами.В комплекте трубки индикатора воздушного потока используется насос с резиновой грушей, который присоединяется к дымовой трубе. После того, как кончик дымовой трубы сломан, дым можно выпустить, нажав на ламповый насос.

Очень маленькие, нейтрально плавучие мыльные пузыри, созданные из гелия и сжатого воздуха, могут длиться достаточно долго, чтобы показывать потоки воздуха внутри помещения. Пузыри удивительно долговечны в свободном воздушном потоке, но не выдерживают множества ударов с препятствиями. Устройство, используемое для создания пузырьков, громоздко и дорого по сравнению с другими устройствами визуализации воздушного потока.Детские игрушки с мыльными пузырями могут быть полезны в более быстром потоке воздуха, но не обладают нейтральной плавучестью. Пузырьки проявляют нисходящие гравитационные эффекты, которые могут не соответствовать истинному воздушному потоку.

Рис. 7. Ленты, показывающие недостаточную (слева) и адекватную (справа) скорость воздуха.

Набор лент для измерения скорости воздуха (рис. 7) может использоваться для определения скорости воздуха в различных местах в здании. Нити из материала или лент, таких как веревка или пластиковая лента, могут быть «откалиброваны» до размера, который дует горизонтально при конкретном интересующем воздушном потоке.Эти недорогие крошечные стойки с прикрепленными к ней свободно вращающимися лентами могут быть размещены во многих местах в качестве индикаторов «откалиброванного» желаемого потока и направления воздуха.

При изменении условий в животноводческом помещении быстрое обследование стримеров покажет такие области получают желаемый воздушный поток. Например, желательна скорость впускного воздуха в системе механической вентиляции 700 футов в минуту или выше. Стримеры, которые были «откалиброваны» для горизонтального обдува со скоростью 700 футов в минуту, размещаются в различных местах впуска, чтобы следить за тем, поступает ли воздух. скорость не менее 700 футов в минуту.См. «Сделайте свои собственные мониторы скорости входящего воздуха на потолке» [Wheeler and Martin 1998] для получения подробной информации о том, как построить и расположить индикаторы скорости входящего воздуха.

Температура поверхности

Там, где существуют большие различия в температуре между окружающей средой животного и окружающими поверхностями, такими как как стены, потолок и пол, определяют лучистую температуру (или температуру поверхности). Температура поверхности оказывает сильное влияние на комфорт животных, но часто игнорируется при анализе окружающей среды. Температура горячего потолка, например, от летнего солнца, может обеспечить большая лучистая нагрузка на заключенных животных.Эта нагрузка не будет обнаружена при регулярном измерении температуры воздуха по сухому термометру. Измерения температуры поверхности укажут на участки потолка с плохой изоляцией.

Точно так же очень холодные окружающие поверхности могут вызывать у животных чувство холода, даже если температура воздуха кажется приемлемой. Излучение — это очень сильная форма передачи тепла, но это чисто поверхностное явление, которое можно охарактеризовать температурой поверхности объекта. Объект должен «видеть» другую поверхность, чтобы почувствовать ее лучистый эффект теплопередачи.

«Линия прямой видимости» — это прямой, беспрепятственный путь, по которому могут распространяться волны лучистой энергии. На животных в вольерах будут влиять температуры окружающих стен, потолка и пола, даже если они имеют ограниченный контакт с ними или вообще не контактируют с ними. Эти поверхности

Даже поверхность за пределами коровника может вызвать тепловой стресс, если животное, находящееся в помещении, может «видеть» ее. Например, черное асфальтовое покрытие в солнечный день может нагреваться до 200 ^o градусов по Фаренгейту. Эта поверхность, примыкающая к занавешенной молочной ферме с естественной вентиляцией, может повлиять на комфорт коровы, когда занавески полностью открыты, поскольку между коровой и горячей поверхностью имеется четкая линия обзора лучистого тепла.

Рисунок 8. Примеры инфракрасной камеры (слева) и термометра (справа) для оценки температуры поверхности

Инфракрасный термометр (Рисунок 8) измеряет температуру поверхности. Это прибор прямой видимости, который определяет лучистую температуру объекта (ов), который он может «видеть». Показания калибруются или обнуляются на черном диске, который имеет ту же температуру, что и температура воздуха в помещении. Инфракрасный термометр выглядит как ручной фен с маленьким круглым чувствительным элементом, направленным на поверхность.Он не касается поверхности, но он определяет длину волны тепловой энергии, излучаемой этой поверхностью, которая отображается как лучистая температура. Поле зрения инструмента расширяется с увеличением расстояния между интересующим объектом и инструментом. Поэтому убедитесь, что он также не обнаруживает соседние поверхности. Для небольших предметов потребуется закрыть инструмент. Большой объект, например потолок, можно оценить, стоя на расстоянии нескольких футов на уровне пола. Обязательно оцените поверхности, которые животные «видят» из своего вольера.

Уровни газа

Портативный и относительно недорогой способ определения уровней газа аммиака, сероводорода, диоксида углерода и монооксида углерода — использование ручного пробоотборного насоса и колориметрических трубок (рис. 9). Этот поршневой насос с ручным управлением всасывает определенное количество пробы воздуха через детекторную трубку. Очень важно удерживать насос так, чтобы воздух, всасываемый через трубку детектора, поступал из интересующего места. Это означает, что его следует держать возле пола в период отбора проб для измерений на уровне пола.Возможен удаленный отбор проб в труднодоступных местах.

Рис. 9. Примеры ручных насосов для отбора проб и колориметрических трубок для измерения уровней газа

Тонкая стеклянная трубка детектора зависит от типа измеряемого газа. Например, если аммиак является проблемой при содержании телят, к насосу следует присоединить детекторную трубку, заполненную материалом, чувствительным к аммиаку. Содержимое тюбика вступает в реакцию с загрязнителями воздуха и меняет цвет. Длина изменения цвета в трубке детектора указывает на концентрацию газа в образце, аналогично показаниям стеклянного термометра.Пробирки бывают разных диапазонов измерения, так что возможен точный анализ. Например, производитель может предложить трубки для обнаружения аммиака в диапазонах от 2 до 50 частей на миллион (ppm) и от 20 до 1000 ppm. Каждую пробирку используют один раз для получения показаний, а затем выбрасывают. Краткий информационный бюллетень «Мониторинг аммиака в среде обитания животных с помощью простых инструментов» [Wheeler 2009] предлагает более подробную информацию о колориметрическом обнаружении газов.

Доступны десятки газовых и паровых детекторных трубок, в том числе для аммиака, сероводорода, диоксида углерода и монооксида углерода.Доступны несколько типов насосов для отбора проб, например, конструкция с прорезиненной грушей, которая сжимается для отбора проб. Насос и детекторные трубки должны быть совместимы. Как и в случае с другими приборами, насосы необходимо периодически проверять на герметичность и калибровку.

Пыль

Доступен широкий выбор приборов для измерения пыли. Большинство инструментов относительно дороги, как в части затрат на анализ, так и в отношении самого инструмента. Пыль более уместно называть твердыми частицами и может нанести вред животным, рабочим и оборудованию с движущимися частями.Для определения пригодной для вдыхания части часто требуется сортировка частиц по размеру. Эта пыль может попасть прямо в легкие и может вызвать проблемы со здоровьем животных и человека.

Каскадный ударный элемент — это устройство, используемое для определения уровней запыленности в диапазоне заданных размеров. Пыль обычно собирается путем гравиметрического осаждения из воздуха в течение нескольких часов или целых суток. Затем пластина для сбора отправляется в лабораторию для тщательного кондиционирования и анализа взвешивания. Пыль, переносимая по воздуху, можно собрать на фильтре с помощью пробоотборного насоса; фильтр можно взвесить или дополнительно проанализировать под микроскопом.Также доступны приборы с прямым считыванием показаний для измерения концентрации пыли в реальном времени. Как правило, приборы для прямого считывания дорогие, и их следует использовать с большой осторожностью в условиях содержания домашнего скота. Оптические измерения пыли могут обеспечить относительные изменения содержания пыли в сельскохозяйственных условиях. Ручные оптические приборы являются точными только в том случае, если форма частиц приближается к сферической, что близко к форме частиц, используемых для калибровки прибора.

Часть III.Характеристика производительности системы механической вентиляции

Когда люди думают о качестве воздуха в среде обитания животных, они часто думают о системе вентиляции. К счастью, системы вентиляции с механическим вентилятором можно легко измерить по сравнению с системами вентиляции с естественным ветром. Воздухообмен и распределение воздуха являются основными проблемами, а это означает, что измерения сосредоточены на производительности вентилятора и характеристиках на входе. Скорость воздуха у вентилятора и приточных отверстий можно измерить, чтобы получить необходимую информацию для расчета производительности системы вентиляции.

Можно проверить статическое давление, против которого работает система. Работоспособность вентилятора можно проверить. Оцените систему при типичной плотности животных и погодных условиях.

Хотя производительность системы вентиляции важна, условия в зоне, занятой животными, еще более важны. Система вентиляции будет влиять на условия в помещении, в котором находятся животные, поэтому измерения окружающей среды следует проводить наряду с наблюдениями за поведением животных.Например, в некоторых случаях может показаться, что система вентиляции работает правильно и в рамках проектных спецификаций, но качество воздуха в некоторых частях помещения для содержания животных является неприемлемым.

Fan Air Speed ​​

Быстрая скорость воздуха на выходе или входе в вентилятор может быть измерена с помощью крыльчатого анемометра. Чтобы получить среднюю скорость воздуха, необходимо снимать много показаний с лицевой стороны вентилятора (Рисунок 10). Поскольку это довольно грубое измерение поля, включите как можно больше показаний в вашу среднюю скорость воздуха.

Рис. 10. Измерьте скорость воздуха в нескольких местах в зоне вентилятора.

Используйте как минимум девять показаний, показанных на Рис. 10. Каждое измерение представляет собой только очень маленькую область воздушного потока над лицевой стороной вентилятора. Скорость воздуха сильно различается по лицевой стороне вентилятора, причем самые высокие скорости исходят от кончиков лопастей, а минимальная скорость — около ступицы, как показано на рисунке 11. Примерные скорости около кончика лопасти, в середине и в центре вентилятора.

Рисунок 11.Поперечное сечение вентилятора показывает большой разброс скорости воздуха, выходящего из кончиков вентилятора, по сравнению со ступицей вентилятора.

У некоторых вентиляторов будет отрицательный поток воздуха в центре, что указывает на сквозняк, проходящий через вентилятор в обратном направлении. Поэтому важно проводить измерения на ступице вентилятора. Препятствия и порывы ветра вызывают неравномерное распределение скорости воздуха по лицевой стороне вентилятора. Вентилятор птичника под светозащитным кожухом будет иметь меньший поток воздуха в верхнем квадранте вентилятора из-за сопротивления внешнего кожуха, открытого снизу.С помощью этой техники скорость воздуха более точно определяется на стороне вентилятора, не имеющей заслонки.

Более сложный подход к измерению воздушного потока вентилятора с помощью ручных инструментов представлен в разделе «Измерения воздушного потока вентилятора с использованием метода пересечения скорости воздуха» [Lim 2006].

Важно минимизировать поток воздуха, который блокирует ваше тело при установке анемометра. Отойдите от воздушного потока, по возможности, в сторону вентилятора.Лопатки, которые прикрепляются кабелем к блоку индикации воздушной скорости, имеют здесь преимущество. Для измерения быстрых скоростей воздуха на выходе из вентилятора подходят несколько инструментов, в том числе манометр скорости, лопаточный анемометр, термоанемометр или стример скорости воздуха.

Скорость воздуха на впуске

Скорость воздуха на входе должна быть достаточно высокой, от 700 до 1000 футов / мин в правильно работающей системе механической вентиляции. К сожалению, входной зазор входного отверстия с прорезью или перегородкой часто настолько мал, от 1/4 дюйма до 1 дюйма в ширину, что большая головка диаметром 3 дюйма типичного лопастного анемометра не может определить значимую скорость воздуха.

Маленькая головка зонда анемометра с горячей проволокой лучше всего подходит для измерения скорости воздуха на входе с прорезями. Пластинчатый анемометр можно использовать для измерения скорости воздуха в отверстиях воздуховодов (жестких или многотрубных) или других входных отверстиях с большими отверстиями. Главное — убедиться, что головка лопастного анемометра не больше измеряемого воздушного потока. Пластинчатые анемометры с малой головкой могут измерять воздушный поток меньшего диаметра. Недорогой манометр скорости воздуха можно использовать с такой высокой скоростью входящего воздуха.

Скорость воздуха из воздухозаборников с прорезями неравномерна по вертикальному сечению воздухозаборника. Скорость воздуха будет близка к нулю на краях впускного отверстия и обычно увеличивается до максимума около середины впускного отверстия. Измеряйте скорость воздуха через вертикальное отверстие воздухозаборника до тех пор, пока не получите показание максимальной скорости воздуха, затем скорректируйте краевые эффекты, используя концепцию, называемую «коэффициент расхода». Эмпирически он был определен как около 0.6 для отверстий с острыми краями, таких как вентиляционные щели, отверстия или окна. Реальная скорость воздуха на входе — это максимальная измеренная скорость воздуха, умноженная на коэффициент нагнетания 0,6. Другими словами, средняя скорость воздуха над всем входным отверстием составляет 60 процентов от максимальной скорости, которую вы измерили.

Производительность вентиляционной системы

Для расчета объема воздуха, перемещаемого системой вентиляции (например, вентилятором), вам потребуется измеренная скорость воздуха и оценка площади поперечного сечения, через которую движется этот воздух.Скорость воздуха включает измерения на вентиляторе и / или на входе. Чтобы определить площадь поперечного сечения, измерьте отверстие (отверстия) в стенке вентилятора или сумму входных площадей.

Проще и лучше определить мощность вентиляции путем измерения на вентиляторе. Может показаться, что скорость входящего воздуха легко измерить, но эффективную площадь входного отверстия и среднюю скорость воздуха определить не так просто. В частности, для входов с длинными прорезями, неровности конструкции будут означать, что небольшие отверстия, такие как 1/4 дюйма, не могут быть сохранены по длине прорези.В полиэтиленовых трубах или других воздуховодах скорость воздуха в воздуховоде и в отверстиях будет изменяться в зависимости от расстояния вдоль воздуховода, поэтому потребуется много измерений. Даже в плотно построенных зданиях есть некоторые «незапланированные» воздухозаборники, и их очень трудно учесть.

Используйте этот очень упрощенный метод для расчета пропускной способности вентилятора в кубических футах в минуту (куб. Фут в минуту): умножьте среднее значение скорость воздуха, измеренная в футах в минуту (фут / мин) площадью лицевой стороны вентилятора в квадратных футах.Площадь круга = πd ² /4; где d = диаметр в футах, а π приблизительно равно 3,14. Пример: вы рассчитали среднюю скорость воздуха 800 футов / мин на лицевой стороне вентилятора диаметром 48 дюймов (4 фута). Расход воздуха (куб. Фут / мин) = скорость (фут / мин) * площадь (кв. Фут) = 800 фут / мин * 3,14 (4) ² /4 кв. Фута = 10 048 куб. Фут / мин.

Производительность системы вентиляции равна сумме мощностей всех вентиляторов. Для каждого типа вентилятора в ступенчатой ​​системе вентиляции можно использовать один набор репрезентативных данных. Например, в птичнике с блоками из 36-дюймовых и 52-дюймовых вентиляторов определите среднюю скорость одного (или двух или трех) 36-дюймовых вентиляторов и одного (или двух или трех) из 52-дюймовых вентиляторов. дюймовые вентиляторы.Общая мощность вентиляции на любой стадии будет оцениваться как измеренная средняя пропускная способность 36-дюймового вентилятора, умноженная на количество работающих 36-дюймовых вентиляторов, плюс средняя пропускная способность 52-дюймового вентилятора, умноженная на количество 52-дюймовых вентиляторов. дюймовые вентиляторы работают.

Когда есть различия в типах вентиляторов из-за производителя, двигателя, лопастей, технического обслуживания или предполагаемой надежности, измерения скорости воздуха необходимо проводить для каждого типа вентилятора. Вентиляторы в местах, где преобладают препятствия или влияние ветра, также необходимо будет оценивать отдельно.Нет необходимости измерять воздушный поток на каждом вентиляторе, если не подозревается необычный дисбаланс воздушного потока.

Статическое давление

Разница статического давления очень важна для системы механической вентиляции, поскольку она является движущей силой движения воздуха. Воздух входит в здание или выходит из него, потому что внутреннее статическое давление отличается от внешнего давления.

Рис. 12. Пример пузырькового измерителя статического давления (манометра)

Статическое давление измеряется манометром (Рис. 12), который определяет разницу давлений между вентилируемым пространством и внешней частью здания (атмосферное давление).Снаружи находится в любом месте за пределами помещения для скота с механической вентиляцией, которое подвергается воздействию внешних условий воздуха.

Манометр имеет один порт, открытый внутрь здания. Второй порт соединен с гибким шлангом, открытый конец которого расположен вне вентилируемого пространства. Затем манометр измеряет разность статического давления, которая влияет на воздух, поступающий во входные отверстия.

Наклонные манометры — самые точные манометры для вентиляции в сельском хозяйстве.Цветная жидкость в тонкой трубке уравновешивается в положение, соответствующее разнице давлений между двумя измерительными портами. Единицы измерения — доли дюйма водяного столба. Разница статического давления в сельскохозяйственной вентиляции настолько мала, порядка 0,02-0,20 дюйма водяного столба, что для точного определения показаний шкалы необходим наклонный, а не вертикальный манометр.

Необходимо соблюдать осторожность при размещении трубок, подключенных к измерительным портам. Убедитесь, что они не подвергаются воздействию движущегося воздуха.Цель состоит в том, чтобы измерить «статическое» давление воздуха, а не «скоростное» давление движущегося воздуха. Внешний измерительный порт часто размещается на чердаке здания, что представляет собой внешние условия без ветровых воздействий. Внутренний порт следует держать вдали от областей с высокой скоростью воздушного потока, например, рядом с вентиляторами или воздухозаборниками.

Элементы управления вентиляционной системой часто работают путем измерения разницы статического давления на входных отверстиях. Это измерение можно проверить, как описано выше. Фактически, вентиляторы работают при большем падении давления, чем это связано только с впускными отверстиями.Они также имеют падение давления в выпускаемом воздухе из-за ограничений кожуха вентилятора, включая кожух вентилятора, ограждение и любые жалюзи. (Это изменение давления практически невозможно измерить в полевых условиях.) Вентиляторы выбираются по рабочим характеристикам при давлении воды от 0,10 до 0,125 дюйма (от 1/10 до 1/8 дюйма) с учетом кожуха вентилятора и ограничений на входе.

Испарительные охлаждающие подушки или другие устройства ограничения доступа воздуха (теплообменники, биофильтры, заземляющие трубы и воздуховоды) будут оказывать дополнительное сопротивление потоку воздуха.Дополнительные показания манометра следует снимать при использовании каждого источника сопротивления воздушному потоку. Это «общее» статическое давление используется для сравнения фактической и ожидаемой производительности вентилятора.

Например, система вентиляции может быть настроена на работу при статическом давлении 0,04 дюйма в течение части года. впускных отверстий. Разница давлений с установленной испарительной охлаждающей подушкой будет выше. Новое измерение может обнаружить, что статическое давление, против которого работает вентилятор, равно 0.08 дюймов воды. Производительность вентилятора, показанная на характеристической кривой вентилятора, должна быть оценена на уровне 0,08 дюйма водяного столба или выше с учетом входных отверстий, испарительной подушки и ограничений вентилятора.

Схема воздушных потоков

Иногда полезно увидеть, где происходит смешивание воздуха или необычные утечки в системе вентиляции. Это может быть удивительно, но не редкость, узнать, что значительная часть воздушного потока в корпусе проходит через незапланированные воздухозаборники. Они могут включать протечки вокруг установки вентилятора, разбитые оконные стекла, протечки вокруг дверных и оконных рам, сломанные материалы обшивки и любые другие незакрепленные детали конструкции.Эти значительные утечки очень вредны для работы системы вентиляции. Незапланированные приточные патрубки часто не поддаются контролю и, вероятно, создают неравномерный поток воздуха, что в свою очередь создает неконтролируемые и неравномерные условия качества воздуха внутри здания.

Неправильно работающая система вентиляции может иметь достаточный объемный поток воздуха, измеренный на вентиляторе (ах), но не распределенный по всему шкафу. Воздухозаборники и их результирующее распределение воздушного потока создают желаемые условия воздуха в помещении для животных.Вентиляторы создают движущую силу (перепад давления в сочетании с плотной конструкцией здания), чтобы поддерживать объем воздуха, движущегося через здание с определенной скоростью, но приточная система распределяет свежий воздух.

Визуализация воздушного потока предоставит информацию о том, равномерно ли распределяется свежий воздух по животным зонам, которым он принадлежит. Визуализация потоков воздуха в животноводческих помещениях имеет несколько ограничений, но несколько методов работают, как описано ранее.

Рисунок 13. Визуализация воздушного потока с помощью установки дымовых устройств

При использовании визуализации воздушного потока разрешается определенная творческая лицензия. Инструмент визуализации, такой как дымовая свеча, может быть размещен снаружи (или внутри) входного отверстия, чтобы увидеть, насколько далеко струя воздуха проникает в вольер для животных, как показано на рисунке 13. Точно так же курильщик может быть расположен близко к внешнему виду. здания, чтобы увидеть, куда дым проникает из-за утечек в здании. Дымовые палочки можно удерживать в загоне для животных, чтобы искать сквозняки или мертвые зоны.

Использование здравого смысла для определения мест возникновения утечек и проблемных участков приведет к правильному размещению оборудования для визуализации воздуха. Допускается чистое любопытство! Перемещайтесь с инструментами и ищите необычные воздушные потоки. Внезапные сквозняки могут быть вызваны изменениями температуры и / или скорости. Ищите препятствия и используйте другие инструменты, чтобы определить причины наблюдений за воздушным потоком.

Скорость вентилятора (об / мин)

Работу вентилятора также можно проверить, измерив скорость вращения лопастей вентилятора в оборотах в минуту или об / мин.Поскольку количество воздуха, перемещаемого вентилятором, прямо пропорционально его скорости вращения, вентилятор, работающий на 75% своей номинальной скорости, будет перемещать только 75% своего номинального или предполагаемого воздушного потока.

Измерение скорости вентилятора позволяет быстро определить, ослаблены ли ремни, изношены они или слишком низкий уровень напряжения. Неправильная проводка может привести к значительным перепадам напряжения по всей длине здания, что приведет к медленной работе вентиляторов. Измерение скорости вращения вентилятора так же важно, как и другие показатели производительности, особенно для вентиляторов с ременным приводом, которые могут проскальзывать из-за изношенных или плохо отрегулированных ремней.

Скорость вращения вентилятора можно измерить с помощью тахометра или стробоскопа. Тахометры могут быть как механическими, так и электронными. В механических тахометрах вал тахометра вращается, прижимая его к центру вала вентилятора, так что вал тахометра и вал вентилятора имеют одинаковую скорость.

Механические тахометры следует использовать осторожно, чтобы не допустить повреждения персонала или оборудования в случае соскальзывания вала тахометра с вала вентилятора. Электронные тахометры направляют свет на блестящий вращающийся объект, такой как серебряная наклейка, прикрепленная к лопасти или валу вентилятора, а отраженный свет измеряется тахометром и преобразуется в измерение частоты вращения (Рисунок 14).

Рисунок 14. Пример электронного тахометра

Стробоскоп (Рисунок 15) производит вспышки яркого света с регулируемой частотой (вспышек в минуту). Когда частота приближается к оборотам вентилятора, кажется, что лопасти замедляются, останавливаются и даже могут показывать обратное направление. Скорость вращения вентилятора определяется путем регулировки частоты вспышек до тех пор, пока вращающаяся часть (лопасть, вал или шкив) не остановится.

Рис. 15. Пример стробоскопа

Важно отметить, что простая регулировка частоты вспышек до тех пор, пока лопасти вентилятора не будут казаться остановленными, не гарантирует точных показаний, поскольку одна и та же лопасть может находиться в разных положениях. при каждой вспышке.Например, с четырехлопастным вентилятором, запуск стробоскопа на 3/4 или 1 1/4 от правильной частоты вспышки будет казаться, чтобы остановить лопасти, но данная лопасть не будет находиться в одном и том же положении с каждой вспышкой. Правильную частоту вспышки стробоскопа и число оборотов в минуту можно получить, остановив уникальную вращающуюся деталь, такую ​​как масляный фитинг, болт или шпоночный вал на валу, или блестящую наклейку, наполовину черную и наполовину блестящую, помещенную на вал вентилятора.

Резюме

При оценке системы механической вентиляции особое внимание уделяется измерениям способности воздухообмена (скорости вращения вентилятора) и распределения воздуха (скорости воздуха на входе и визуализации воздушного потока).Производительность системы вентиляции лучше всего измерять на вентиляторе (ах), определяя среднюю скорость воздуха над лицевой стороной вентилятора. Умножьте среднюю скорость воздуха (фут / мин) на площадь (квадратные футы) поверхности вентилятора, чтобы определить пропускную способность (куб. Фут / мин). Соответствующая скорость поступающего воздуха способствует хорошему смешиванию и распределению воздуха.

При подозрении на проблемы с окружающей средой такие методы, как визуализация воздушного потока, могут помочь выявить проблемные места. Измерения статического давления и скорости вращения вентилятора (об / мин) могут помочь выявить причины низкой производительности.

Условия окружающей среды, в которых содержатся животные, очень важны для их комфорта и продуктивности. С помощью описанных здесь инструментов и методов можно лучше понять и охарактеризовать среду, в которой находятся животные. В части I подчеркивались принципы получения надежных измерений. Инструменты, необходимые для проведения соответствующих измерений в сельскохозяйственных средах, описаны в Части II. Особое внимание уделяется правильной технике использования каждого инструмента.После проведения хороших измерений можно проводить сравнения с желаемыми характеристиками окружающей среды. В части III освещены методы использования инструментов и наблюдений для оценки способности воздухообмена и распределения воздуха в вентиляционной системе.

Ресурсы

• Справочник по свиноводству. Устранение неисправностей систем вентиляции для свиней, Purdue Extension, Университет Пердью, Вест-Лафайет, Индиана
• Mid-West Plan Service, Эймс, Айова
• MWPS-32, Системы механической вентиляции для животноводческих помещений
• MWPS-33, Системы естественной вентиляции для скота Корпус
• MWPS-34, Воздух для обогрева, охлаждения и отпуска для животноводческих помещений
• MWPS-7 Жилые помещения и оборудование для молочных заводов
• MWPS-8 Руководство по жилищному хозяйству и оборудованию для свиней
• Природные ресурсы, сельское хозяйство и инженерные службы, Итака, штат Северная Каролина .Y.
• NRAES-17 Руководство по производству телятины специального откорма
• NRAES-63 Справочное руководство по молочным продуктам

Ссылки

Wheeler, E. F. 2009. Мониторинг аммиака в среде животных с использованием простых инструментов. Информационный бюллетень по сельскохозяйственной и биологической инженерии G-110, Государственный университет Пенсильвании, Университетский парк, Пенсильвания.

Уиллер, Э. Ф. и Дж. Мартин. 1998. Сделайте свои собственные потолочные мониторы скорости приточного воздуха. Информационный бюллетень по сельскохозяйственной и биологической инженерии G-94.Государственный университет Пенсильвании, Университетский парк, Пенсильвания.

Уиллер, Э. Ф. 1996. Использование психрометрических диаграмм. Информационный бюллетень по сельскохозяйственной и биологической инженерии G83. Государственный университет Пенсильвании, Университетский парк, Пенсильвания.

Lim, Teng Teeh. 2006. Измерение расхода воздуха вентилятором методом траверса скорости воздуха. Лаборатория качества воздуха в сельском хозяйстве Purdue, Вест-Лафайет, штат Индиана

Благодарность

Этот документ был адаптирован из серии бюллетеней Cooperative Extension, разработанных E.Ф. Уиллер и Р. У. Боттчер в 1995 г.

Фотографии любезно предоставлены Эйлин Фабиан Уиллер, а рисунки — Уильямом Мойером, Университет штата Пенсильвания

Рецензенты

• Тенг Тих Лим — Университет Миссури
• Роналду Г. Магиранг — Университет штата Канзас
• Майк Хайл — Государственный университет Пенсильвании

2012

Анемометры и измерители воздушного потока | Tester.co.uk

1. Бесплатная доставка по Великобритании *

   Гарантия соответствия цены

   Просмотрите продукт для поиска альтернатив.Перед покупкой этого продукта нам потребуется дополнительная информация.

   Звоните 01642 931 329

Об анемометрах и расходомерах

Анемометры — чрезвычайно распространенный инструмент для использования профессионалами в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Они предназначены для расчета общей скорости ветра, проходящего через определенную область.Чаще всего они связаны с тестированием систем кондиционирования и вентиляции на предмет правильного воздушного потока для обеспечения комфортных условий.

Большинство анемометров известны как анемометры с крыльчаткой — все они оснащены своего рода веерообразным датчиком, который измеряет воздух, проходящий через него. Тип включенного лопастного датчика полностью зависит от рассматриваемого анемометра — у некоторых могут быть датчики меньшего размера, встроенные непосредственно в корпус измерителя, в то время как другие поставляются с гибкими датчиками, снабженными шнурами (что упрощает удержание внутри воздуховода при считывании результатов. на экране глюкометра).

Чтобы использовать анемометр, датчик следует держать как можно ближе к целевой области тестирования. Когда воздух начинает проходить через лопастной датчик, анемометр рассчитывает скорость и расход воздуха. Некоторые модели также могут одновременно измерять температуру воздуха, что дает техническим специалистам по ОВК более полное представление о состоянии системы.

У нас также есть другой тип этого продукта, известный как анемометр с горячей проволокой. Они работают иначе, чем их лопастные аналоги; они включают нагретый зонд, который прижимается к целевой точке измерения.Когда воздух проходит мимо датчика, он оказывает охлаждающее воздействие на зонд и рассчитывает воздушный поток на основе сопротивления датчику с горячей проволокой.

Для более крупных применений некоторые анемометры имеют в наличии конусные колпаки большого размера. Как правило, они подходят непосредственно к лопастному датчику анемометра и могут использоваться для простого измерения потока, выходящего из крышки воздуховода, вытяжного вентилятора или просто для измерения большей площади.

Вентиляция, качество воздуха в помещении и фильтрация в доме с нулевым потреблением энергии

Air Media Magazine, зима 2016
Эндрю Персили *, Лиза Нг, Дастин Поппендик и Стивен Эммерих

Абстрактные

Жилой испытательный центр с нулевым потреблением энергии (NZERTF) был построен в Национальном институте стандартов и технологий (NIST) для поддержки разработки и внедрения экономичных конструкций и технологий с нулевым потреблением энергии.Двухэтажный незанятый NZERTF площадью 250 м ² , построенный в 2012 году, преследовал следующие цели проектирования: обеспечение комфорта и функциональные потребности пассажиров; выбор площадки для максимального использования потенциала возобновляемых источников энергии; создание герметичного и хорошо изолированного ограждения здания, предназначенного для контроля воды и влажности; обеспечение управляемой искусственной вентиляции легких; и установка высокоэффективного механического оборудования, освещения и бытовой техники. Несмотря на суровую зиму, NZERTF выполнил свою задачу по выработке большего количества энергии, чем было потреблено в течение первого года имитации проживания одной семьи.Цель герметичности была достигнута за счет детального проектирования оболочки, тщательного строительства, а также ввода в эксплуатацию во время и после строительства. NZERTF — одно из самых плотных жилых зданий в Северной Америке с результатом испытания на герметичность всего здания примерно 0,6 ч ^-1 при 50 Па. Цели вентиляции были достигнуты с помощью вентилятора с рекуперацией тепла, размер которого соответствует стандарту ASHRAE 62.2-2010. , что соответствует примерно 40 л / с или 0,1 ч ^-1 для этого здания. Низкий уровень загрязнения помещений был достигнут благодаря тщательному выбору строительных материалов.В этом документе описываются методы проектирования и строительства, используемые для создания такого плотного здания, а также измерения производительности, проведенные для подтверждения того, что здание достигло своих целей в области вентиляции и качества воздуха в помещении (IAQ).

Введение

Здания потребляли 41% всей энергии, потребляемой в США в 2010 году, при этом на жилые и коммерческие здания приходилось 2% и 19%, соответственно (DOE 2011). Помимо того, что здания потребляют больше энергии, чем транспорт или промышленность, они представляют собой наиболее быстрорастущий сектор энергопотребления.Таким образом, многие здания были спроектированы, построены и контролируются во всем мире, чтобы продемонстрировать возможность достижения нулевой чистой энергии. Паркер (2009) представляет историю домов с низким энергопотреблением, включая годовые данные о производительности дюжины домов с очень низким энергопотреблением в Северной Америке. В то время как большинство исследований зданий с нулевым потреблением энергии содержат данные об использовании энергии, очень немногие из них сосредоточены на вентиляции и внутреннем помещении в помещении с точки зрения дизайна или производительности.

Жилые дома на ул.С. и другие страны исторически вентилировались инфильтрацией, дополненной оконными проемами и местной вытяжной вентиляцией. Поскольку энергоэффективность стала приоритетом, здания стали более герметичными, а механическая вентиляция все чаще использовалась для удовлетворения требований к вентиляции зданий. В США эти изменения осуществлялись медленнее по сравнению с некоторыми странами, особенно странами Северной Европы в Европе, но дома в США становятся более тесными (Chan et al. 2013), а механическая вентиляция становится все более распространенной (Persily 2015).Утечка через оболочку или инфильтрация не является хорошим способом вентиляции здания, так как скорость и распределение воздуха не контролируются, входящий воздух не может быть отфильтрован от внешних загрязнителей или осушен, и показатели, как правило, наиболее высоки в более суровые погодные условия, когда потери энергии самое большое. Механическая вентиляция позволяет регулировать скорость и обрабатывать входящий воздух, а также обеспечивает возможность рекуперации тепла. В целом, механическая вентиляция обеспечивает лучшую производительность в сочетании с плотной оболочкой, или, как сказал Арне Элмрот: «Стройте плотно, вентилируйте правильно» (Elmorth 1980).Стандарт 62.2 Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) содержит минимальную интенсивность вентиляции для достижения «приемлемого» качества воздуха в помещении в зависимости от площади пола и количества спален (ASHRAE 2010; ASHRAE 2013a).

Жилой испытательный центр NIST Net Zero Energy (NZERTF) был построен на территории Национального института стандартов и технологий для демонстрации энергосберегающих бытовых технологий с целью ежегодного чистого нулевого потребления энергии.Как описано ниже, в этом учреждении особое внимание уделяется вентиляции и качеству воздуха в помещении. В этом документе описываются методы проектирования и строительства, используемые в NZERTF для создания очень плотного здания с надежной механической вентиляцией, а также результаты отдельных измерений характеристик здания. Также описаны меры, принятые для обеспечения качества воздуха в помещении, а также отдельные измерения концентраций химических веществ в помещениях.

1. Проектирование и строительство NZERTF

NZERTF — это двухэтажный незанятый дом площадью 250 м ² , расположенный в Гейтерсбурге, штат Мэриленд, с недостроенным подвалом и чердаком, оба в пределах кондиционированного помещения.Оболочка здания была построена с использованием передовых технологий каркаса (т. Е. Деревянных стоек большей глубины, чем типичная для строительства США, что позволяет установить больше изоляции) с непрерывной, полностью приклеенной мембраной, барьером для воздуха и влаги, герметизированной до стены фундамента (рис. 1). Номинальное значение R для сборки наружной стены составляет 7,9 м ² ? K / Вт (R-45 h? Ft ² ? F / BTU). Изоляция крыши является частью конструкции крыши с номинальным значением R 12,7 м ² ° K / Вт (R-72 h ° F ² ° F / BTU).Эти два значения превышают текущие нормативные требования в штате Мэриленд и составляют 2,3 м ² ° K / Вт (R-13 ч-фут2 ° F / британских тепловых единиц) и 6,7 м ² ° K / Вт (R- 38 час. Фут ² ° F / британская тепловая единица) соответственно. Фотоэлектрическая система мощностью 10,2 кВт расположена на главной крыше, а четыре солнечных тепловых коллектора расположены на крыше переднего крыльца, чтобы обеспечить потребности в горячей воде для бытовых нужд. Более подробную информацию о проектировании и строительстве здания можно найти в Pettit et al. (2014). Внутренние нагрузки, потребление энергии и воды виртуальной семьей из двух взрослых и двух детей моделировались в соответствии с ежедневными графиками (Omar and Bushby 2013).Ощутимое тепло от жителей моделируется по всему дому, а скрытые нагрузки от жителей высвобождаются на кухне. Результаты энергоэффективности в течение первого года эксплуатации дома, которые продемонстрировали, что объект достиг более высоких показателей, чем чистая нулевая энергия, приведены у Fanney et al. (2015).

Хотя NZERTF был разработан с несколькими вариантами обогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для будущих исследовательских целей, до настоящего времени использовался только двухскоростной тепловой насос воздух-воздух со специальной функцией осушения.Вентиляция наружного воздуха постоянно обеспечивается вентилятором с рекуперацией тепла (HRV) со специальными воздуховодами. Он подает воздух в гостиную на первом этаже и в три спальни на втором этаже. Воздух, возвращаемый в HRV, забирается из ванной на первом этаже и двух ванных комнат на втором этаже. Его размер соответствует стандарту ASHRAE 62.2-2010 (ASHRAE 2010), который соответствует скорости вентиляции наружным воздухом примерно 40 л / с. Исходя из имеющихся настроек вентилятора HRV, фактическая вентиляция, подаваемая в дом, составляла 56 л / с, как измерено поперечным сечением воздуховода.Интересно сравнить интенсивность вентиляции, основанную на Стандарте 62.2, с требованиями, основанными на других стандартах. Например, историческая потребность в вентиляции для жилых домов в Стандарте 62, который последний раз появлялся в 62.1-2001, составляла 0,35 ч ^-1 , что соответствует 123 л / с в этом доме. Недавний обзор требований к вентиляции жилых помещений в Европе показал, что в некоторых странах требуется 0,5 ч ^-1 , что равно 176 л / с для NZERTF (Dimitroulopoulou 2012). Также стоит отметить, что обзор литературы по скорости вентиляции и здоровью показал, что скорость воздухообмена составляет около 0.5 ч. ^-1 были связаны со снижением риска аллергических симптомов у детей в северных странах по сравнению с более низкой интенсивностью вентиляции (Sundell et al. 2011).

Строительные системы NZERTF оснащены фильтрами твердых частиц, но не используют газообразную очистку воздуха. В системе распределения воздуха теплового насоса, используемого для отопления и охлаждения, используется фильтр MERV 8, который заменяется примерно каждые 30 дней; Стандарт ASHRAE 62.2 требует MERV 6. Вентилятор с рекуперацией тепла имеет моющиеся фильтры во входящем наружном воздушном потоке и обратном воздушном потоке из здания, которые имеют рейтинг MERV 9 и заменяются каждый месяц.

Рис. 1. Конструкция NZERTF с изображением воздушного барьера (вверху) и завершенной конструкции (внизу).

Рекомендации по качеству воздуха в помещении (IAQ) были разработаны для этого проекта, чтобы поддержать цель проекта по обеспечению хорошего качества воздуха в помещении в этом доме с низким энергопотреблением, в частности, для руководства выбором внутренней отделки, изоляции и других строительных материалов для помещений. Руководящие принципы были в основном предписывающими, требуя использования одних продуктов и избегания других с целью сокращения общих источников летучих органических соединений (ЛОС), которые влияют на здоровье и комфорт.Особое внимание уделялось сокращению источников выбросов формальдегида с учетом его известного воздействия на здоровье (IARC 2012). Снижение выбросов ЛОС в растворителях было решено путем включения требований по максимальному содержанию ЛОС для продуктов влажного нанесения. Также были включены инструкции по клеям и герметикам, краскам и покрытиям, встроенным шкафам, изделиям из дерева, дверям, столешницам, напольным покрытиям и изоляции. Обратите внимание, что в доме нет мебели, которая может быть важным источником выбросов ЛОС. Рекомендации NZERTF IAQ были обновлены и формализованы в подробную архитектурную спецификацию, предназначенную для использования в новом жилом строительстве и капитальном ремонте.Эта спецификация написана таким образом, чтобы ее можно было применить к любому проекту, и доступна в Bernheim et al. (2014).

2. Показатели эффективности

Хотя NZERTF был тщательно спроектирован и изготовлен, его фактические характеристики с точки зрения инфильтрации, вентиляции и качества воздуха в помещении были проверены с помощью измерений, описанных ниже.

2.1 Герметичность конверта

В NZERTF было проведено пять испытаний воздухозаборника, чтобы подтвердить, что воздухонепроницаемость оболочки соответствует проектным целям (рис. 2).Первые три теста (без окон, без гипсокартона и существенного завершения) были проведены сторонними тестирующими компаниями (Петтит, Гейтс и др., 2014). Заключительные испытания (№4 и №5) были выполнены NIST после завершения строительства дома в соответствии с методами, указанными в ASTM E779-10 (ASTM 2010). Эти результаты имеют погрешность около 10%. Испытание № 4 было проведено с закрытыми вентиляционными отверстиями кухни и сушилки и показало скорость воздушного потока 195 л / с при 50 Па, что соответствует 0,55 ч ^-1 . Тест № 5 был проведен с открытыми вентиляционными отверстиями, производительность составила 223 л / с при 50 Па или 0.63 ч ^-1 . Это значение герметичности сравнивается с несколькими рекомендациями в Таблице 1 и является более жестким, чем требования LEED и ENERGY STAR, и немного более негерметичными, чем требования Passiv Haus. На основе статистического анализа базы данных диагностики жилых помещений Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (ResDB), проведенной Chan et al. (2013), NZERTF жестче, чем более 99% домов в США.

Таблица 1.Краткое изложение герметичности NZERTF и соответствующие инструкции по герметичности

2.2 Проникновение

Общее изменение наружного воздуха NZERTF было измерено несколько раз с использованием анализа распада индикаторного газа (ASTM 2011) при постоянном включении и выключении HRV. Во время этих измерений тепловой насос и его воздухораспределительный вентилятор управлялись термостатом. Измерения проводились в июле 2014 г., августе 2014 г. и январе 2015 г.Для летних измерений при средней температуре в помещении 27 ° C, средней температуре наружного воздуха 23,0 ° C и средней скорости ветра 1,6 м / с средняя скорость изменения наружного воздуха при включенном HRV составила 0,17 ч ^-1. и 0,02 ч-1 при выключенной ВСР. Зимой, при средней температуре в помещении 21 ° C, средней температуре наружного воздуха -2,9 ° C и средней скорости ветра 2,9 м / с, средняя скорость изменения наружного воздуха при включенной HRV составляла 0,19 ч ^-1. и 0,06 ч ^-1 при выключенной ВСР.

2.3 Вентиляция

Как отмечалось ранее, HRV в NZERTF был рассчитан в соответствии со стандартом ASHRAE 62.2-2010 (ASHRAE 2010), что соответствует примерно 40 л / с или 0,1 ч ^-1 для этого здания. Расход воздуха через ВСР периодически измеряли с помощью термоанемометра (точность ± 3% или 0,015 м / с), что давало средний расход 56 л / с. Расход воздуха в подаче и возврате HRV измерялся с помощью балометра с заявленной производителем погрешностью ± 3% плюс 2.5 л / с. В таблице 2 приведены эти измерения, а также потоки отработанного воздуха, связанные с кухонной вытяжкой и сушилкой для одежды, также измеренные с помощью балометра. Суммы входных и обратных вентиляционных отверстий HRV совпадают в пределах их точности измерения, но ниже значений, измеренных на самом устройстве, что, вероятно, также отражает погрешности измерения потоков, особенно для измерений балометра на отдельных вентиляционных отверстиях. как наличие протечки в воздуховоде. Стоит отметить, что измеренные скорости инфильтрации оболочки даже в этом чрезвычайно тесном доме составляют от 15% до 40% скорости вентиляции HRV на основе требований к наружному воздуху в стандарте ASHRAE Standard 62.2.

Таблица 2: Измеренные скорости воздушного потока в системе

* Все потоки в л / с, если не указано иное.

Во время периодических измерений воздушного потока HRV иногда обнаруживалось, что скорость воздушного потока значительно снижается с течением времени. Одно такое сокращение произошло весной, когда уровни пыльцы на открытом воздухе были особенно высокими.После очистки фильтров HRV скорость воздушного потока вернулась к уровням, которые измерялись чаще. Кроме того, было обнаружено, что фильтры очень быстро забиваются после того, как в здании были установлены увлажнители, имитирующие влажность, создаваемую жильцами. Как только стало понятно, что причиной засорения фильтра являются содержащиеся в воде минералы, выделяемые из увлажнителей, в линию подачи воды были установлены деионизаторы, чтобы эффективно устранить эту проблему.

2,4 Качество воздуха в помещении и тепловой комфорт

Ключевой целью при разработке NZERTF было обеспечение того, чтобы низкое энергопотребление не происходило за счет качества окружающей среды в помещении.Как отмечалось выше, особое внимание было уделено выбору строительных материалов с низким уровнем выбросов загрязняющих веществ. Кроме того, системы отопления и охлаждения были тщательно спроектированы для обеспечения теплового комфорта. Для того, чтобы обеспечить выполнение этих проектных замыслов, в течение года велось наблюдение за условиями в доме.

Измерения теплового комфорта включали температуру по сухому термометру и относительную влажность в каждой комнате, а также рабочую температуру, которая фиксирует лучистую теплопередачу от внутренних поверхностей к людям.На рис. 3 представлена ​​фотография этих датчиков, установленных в центре комнаты, с крупным планом датчика, используемого для измерения рабочей температуры (шар для пинг-понга, окрашенный в серый цвет, с термопарой, помещенной в его центре). Результаты этих измерений были использованы для расчета параметров теплового ощущения, содержащихся в стандарте ASHRAE Standard 55, в частности, прогнозируемого среднего голоса (PMV) и прогнозируемого процента неудовлетворенных (PPD) (ASHRAE 2013b). Как определено в Стандарте 55, PMV — это «индекс, который предсказывает среднее значение голосов тепловых ощущений (самооценки восприятия) большой группы людей» по шкале от –3 до +3, соответствующей «холоду», «Прохладный», «слегка прохладный», «нейтральный», «слегка теплый», «теплый» и «горячий».PPD — это «индекс, который устанавливает количественное прогнозирование процента термически неудовлетворенных людей, определяемого с помощью PMV». Следует отметить, что базовый PPD, согласно определению ASHRAE, составляет 5%. Таким образом, даже если все обитатели термически нейтральны (PMV = 0,0), 5% пассажиров будут недовольны.

Рисунок 4 представляет собой график среднемесячных значений PMV и PPD для дома, с заштрихованной областью, показывающей значения PMV между -0,5 и +0,5. и значения PPD ниже 10%. Все среднемесячные значения PPD составляют менее 15%, что соответствует определению «приемлемых тепловых условий» в Стандарте 55, т.е. менее 20% жителей считают тепловые условия неприемлемыми.

Концентрации ЛОС (летучих органических соединений) внутри помещений измерялись в NZERTF примерно каждый месяц в течение первого года работы.Подробные описания измерений и результатов представлены в Poppendieck et al. (2015). Концентрации формальдегида, ацетальдегида, гексаналя, пропиленгликоля, ацетона и α-пинена представлены в зависимости от времени на рисунке 5. Временные данные показывают две общие тенденции. Концентрации некоторых ЛОС были выше в течение первого лета отбора проб, чем во время второго лета, что указывает на то, что выбросы строительных изделий и материалов со временем уменьшались. Кроме того, концентрации многих ЛОС увеличивались во время отбора проб более теплым летом и снижались во время отбора проб более прохладной зимой, предположительно из-за влияния температуры на скорость выбросов.

В таблице 3 сравниваются измерения в NZERTF с измерениями, сделанными в нескольких других исследованиях качества воздуха в жилых помещениях. В этой таблице представлены коэффициенты выбросов, которые представляют собой скорости, с которыми каждый указанный ЛОС выделяется на единицу площади пола. Уровни выбросов ЛОС рассчитывались отдельно для Фазы 1 мониторинга (8 месяцев, с июня по декабрь 2013 г.) и для Фазы 2 (7 месяцев, с января по июль 2014 г.). Результаты показывают, что для многих ЛОС коэффициенты выбросов снизились от фазы 1 до фазы 2.Результаты исследования «Новый дом в Калифорнии» (CNHS) были получены в домах, построенных в соответствии с энергетическим кодексом Калифорнии 2005 г., и на момент исследования в них находились люди (Offermann and Hodgson 2011). Сообщается, что ни один из них не был разработан специально для низкого уровня выбросов ЛОС. Исследование новых незанятых построенных и изготовленных домов, проведенное в конце 1990-х годов, сообщило о показателях выбросов 28 ЛОС на конкретных площадях, и результаты представлены в последних двух столбцах таблицы 3 (Hodgson et al. 2000).

Таблица 3: Средние коэффициенты выбросов ЛОС для NZERTF со значениями, указанными в других исследованиях.

3. Выводы

Инфильтрация и вентиляция жилых домов изучались на протяжении десятилетий, с тенденцией к мантре «строить плотно, вентилировать правильно.«Дизайн и конструкция NZERTF соответствовали этой философии, что привело к очень плотной оболочке и контролируемой механической вентиляции. Даже в этом тесном помещении остающаяся инфильтрация нетривиальна по сравнению с преднамеренной скоростью вентиляции, обеспечиваемой в соответствии с отраслевыми стандартами. В результате тщательного отбора материалов уровни формальдегида, измеренные в NZERTF в течение восьми месяцев, были в среднем на 80% ниже, чем в среднем, измеренные в других новых домах, и на 60% ниже, чем в среднем, измеренные в существующих домах.Уровни уксусной кислоты, толуола и других ЛОС также в среднем были ниже, чем в новых и существующих домах.

Д-р Персили был вице-президентом Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE) с 2007 по 2009 год, а также в прошлом председатель ASHRAE SSPC 62.1. В настоящее время он является председателем стандарта 189.1, Дизайн высокого уровня. -Экономичные здания. В прошлом он был председателем подкомитета ASTM E6.41 по утечке воздуха и вентиляции и был заместителем председателя подкомитета D22.05 о качестве воздуха в помещении. Он был назван членом ASTM и ISIAQ в 2002 году, а также членом ASHRAE в 2004 году.

Национальный институт стандартов и технологий
100 Bureau Drive, MS8600
Гейтерсбург, Мэриленд, США

4. Список литературы

• ASHRAE. (2010 г.) Стандарт ANSI / ASHRAE 62.2-2010 «Вентиляция и приемлемое качество воздуха в помещении в малоэтажных жилых домах», Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc., Атланта, Джорджия.
• ASHRAE. (2010 г.) Стандарт 62.2-2010: Вентиляция и допустимое качество воздуха в малоэтажных жилых зданиях. Атланта, Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха, Inc.
• ASHRAE. (2013a.) Стандарт ANSI / ASHRAE 62.2-2013 «Вентиляция и приемлемое качество воздуха внутри малоэтажных жилых домов», Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Атланта, Джорджия.
• ASHRAE. (2013b.) Стандарт ANSI / ASHRAE 55-2013, Термические условия окружающей среды для проживания человека, Американское общество инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха, Inc., Атланта, Джорджия.
• ASTM. (2010.) ASTM E779-10 Стандартный метод испытаний для определения скорости утечки воздуха путем создания избыточного давления вентилятора. Филадельфия, Американское общество испытаний и материалов.
• ASTM. (2011.) ASTM E741-11 Стандартный метод испытаний для определения изменения воздуха в отдельной зоне посредством разбавления индикаторным газом. Вест Коншохокен, Пенсильвания, Американское общество испытаний и материалов.
• Bernheim, A., P. White, et al. (2014 г.) Спецификация качества воздуха в помещениях с высокими эксплуатационными характеристиками для домов с нулевым потреблением энергии. Гейтерсбург, доктор медицины, Национальный институт стандартов и технологий.
• Chan, W. R., J. Joh, et al. (2013.) Анализ измерений утечки воздуха в американских домах. Энергетика и строительство , 66 (0), 616-625.
• Dimitroulopoulou, C. (2012) Вентиляция в европейских жилищах: обзор. Строительство и окружающая среда , 47, 109-125.
• DOE.(2011). «Книга данных по энергии в зданиях». 2014 г., из http://buildingsdatabook.eren.doe.gov/.
• DOE. (2013 г.) DOE Challenge Home (Rev.03). Вашингтон, округ Колумбия, Министерство энергетики США.
• Элморт, А. (1980 г.) Герметичное здание, вентиляция справа. Обзор инфильтрации воздуха , 1 (40), 5.
• EPA. (2015). «Дома, сертифицированные ENERGY STAR, версия 3.1 (Rev.06)».
• Fanney, A.H., V. Payne, et al. (2015.) Чистый ноль и дальше! Проектирование и работа испытательного центра NIST для жилых помещений с нулевым потреблением энергии. Энергетика и строительство , 101, 95-109.
• Hodgson, A. T., A. F. Rudd, et al. (2000). Концентрации летучих органических соединений и уровни выбросов в новых промышленных и построенных на месте домах. Внутренний воздух , 10 (3), 178-192.
• МАИР. (2012) Химические агенты и родственные профессии: Том 100 F Обзор канцерогенов человека. Монографии МАИР по оценке канцерогенных рисков для людей. Лион, Франция, Международное агентство по изучению рака. 100 F.
• NAHB / ICC.(2012 г.) Национальный стандарт экологичного строительства ICC 700-2012. Вашингтон, округ Колумбия, Национальная ассоциация строителей жилья и Международный совет кодекса
• Офферманн, Ф. Дж. И А. Т. Ходжсон. (2011.) Уровни выбросов летучих органических соединений в новых домах. 12-я Международная конференция по качеству воздуха в помещениях и климату, 2011 г. Остин, Техас.
• Омар Ф. и С. Т. Бушби. (2013.) Моделирование занятости в жилом испытательном центре NIST Net-Zero Energy. Гейтерсбург, доктор медицины, Национальный институт стандартов и технологий.
• Паркер, Д. С. (2009 г.) Дома с очень низким энергопотреблением в Соединенных Штатах: перспективы производительности на основе данных измерений. Энергетика и строительство , 41 (5), 512-520.
• Персили, А. К. (2015) Полевые измерения скорости вентиляции. Внутренний воздух .
• Pettit, B., C. Gates, et al. (2014.) Проблемы проектирования жилого испытательного центра NIST Net Zero Energy. Гейтерсбург, доктор медицины, Национальный институт стандартов и технологий.
• PHI. (2015). «Требования к пассивному дому.”Получено в 2015 г. с http://www.passiv.de/en/index.php.
• Poppendieck, D. G., L. C. Ng, et al. (2015.) Долгосрочный мониторинг качества воздуха в жилом доме с нулевым потреблением энергии, спроектированном с использованием предметов интерьера с низким уровнем выбросов. Строительство и окружающая среда , 94, 33-42.
• Sundell, J., H. Levin, et al. (2011.) Уровень вентиляции и здоровье: междисциплинарный обзор научной литературы. Внутренний воздух, 21 (3), 191-204.
• USGBC. (2014). «LEED BD + C: Дома | v4 — LEED v4.»Из http://www.usgbc.org/credits/homes/v4.

Анемометр с капюшоном — идеальный комплект для ввода в эксплуатацию MVHR

Как вы можете знать или не знать, эффективная система MVHR — это гораздо больше, чем этап спецификации, покупка и сама установка. Чтобы убедиться, что система работает на оптимальном уровне при определенных обстоятельствах, вам необходимо ввести новую систему в эксплуатацию, что в данном контексте означает тестирование и настройку системы до тех пор, пока не будут отмечены все нужные поля.

Важно убедиться, что ваше здание хорошо вентилируется. Но также жизненно важно убедиться, что новая система вентиляции подходит, сбалансирована и правильно введена в эксплуатацию.

Мы квалифицированы для тестирования скорости вытяжки и балансировки систем вентиляции всего здания. Это требование строительных норм и правил, но оно также жизненно важно для того, чтобы вся стратегия вентиляции здания работала как можно более рентабельно.
Ввод в эксплуатацию систем MVHR — это экспертная работа, требующая специального комплекта и определенного уровня знаний.У нас есть навыки, прошедшие соответствующую квалификацию. А еще у нас есть комплект. Он называется анемометр с капюшоном, он же измеритель расхода воздуха, и без него мы не справились бы со своей работой.

Если вы, как и мы, неравнодушны к отличным гаджетам, вот некоторая техническая информация об этом.

О нашем расходомере воздуха

• Компактный комплект анемометра
• Встроенная заслонка расхода и температуры Ø 100 мм для измерения скорости потока, объемного расхода и температуры
• В отличие от некоторых анемометров, объем потока отображается на дисплее
• Площадь воздуховода легко вводится, поэтому мы можем получить очень точный объемный расход и соответственно произвести точные вычисления
• Легко переключиться на текущее показание температуры, что делает нашу работу быстрее и эффективнее
• Направление потока (втягивание или выдув) также отображается на дисплее
• Синхронизированные и многоточечные вычисления среднего значения обеспечивают удобные для восприятия данные о среднем объемном расходе и скорости потока, а также показания температуры
• Легко производить точные измерения на решетках и выходах дисков вентилятора
• Мы можем отображать минимальные и максимальные значения на дисплее
• Мы тоже можем заморозить показания
• Гаджет распознает направление воздушного потока и измеряет температуру, расход и объем потока
• Мы можем легко выполнять многоточечные и синхронизированные вычисления среднего
• Есть подсветка дисплея, поэтому мы можем легко работать в темноте
• Мы можем измерить расход воздуха в метрах в секунду или fpm
• Мы можем измерять расход воздуха в м3 · ч, л / с или кубических футах в минуту

Почему все это имеет значение?

Если вы не отличите анемометр от дыры в земле, главное вот что: это лучший комплект на рынке.