システムへの影響を最小限に抑える

Jan 30, 2024

設計者はまずシステム抵抗を計算します。 これは、システムが課す空気の流れに対する抵抗 (静圧) の量で、水位計のインチ (インチ wg) で測定されます。 システム抵抗は次の要因によって決まります。

システム抵抗が計算された後、設計者はシステム効果係数を計算します。 これは、ファンがテストされた理想的な状況と比較した、システムへのファン接続の構成に基づいています。 このシステム効果係数は、Air Movement and Control Association (AMCA) 発行の書籍『Fans and Systems』や Sheet Metal and Air Conditioning Contractors' National 発行の HVAC Systems Duct Design などの図表やグラフの使用に基づいています。協会（SMACNA）。

システム効果係数に基づいて、システム効果による等価抵抗が決定されます。 等価抵抗をシステム抵抗に加算して、総システム抵抗をインチ wg で求めます。 次に、合計システム抵抗、cfm、出口速度、およびブレーキ馬力に基づいて、ファン テーブルからファンが選択されます。

最も効率的なファンのパフォーマンスを得るには、ファン出口のダクトは真っ直ぐで、ファン出口と同じサイズである必要があります。 空気速度がダクト面全体で均一になるように、十分な長さである必要があります。 ダクト内で均一な空気速度を達成するには、一般に静的回復と呼ばれるプロセスが必要です。

SP はダクト内の空気の流れを引き起こす圧力、VP は空気の動きによって生じる圧力です。 これは、ファンによって発生する全圧力 (TP) と比較して、静圧 (SP) の値が高いことが望ましいことを意味します。

図 1 は、遠心ファンの出口からさまざまな距離にあるダクト内の空気速度プロファイルを示しています。 ファン内の空気は、ファンホイールの動きによってスクロールの外側に押し付けられます。 したがって、ファン出口では、ファン出口の上部で高速が発生します。 ただし、ファン出口の底部では、空気が渦を巻いて遮断点でファンに戻り、ファンに再び入ろうとするため、負の速度が生じます。

図 1 の点 A では、VP は高く、利用可能な SP は低くなります。 空気がダクト内を移動するにつれて、空気の速度はダクト全体でより均一になり、速度圧力が低下するにつれて静圧が増加します。 図 1 の点 B では、空気速度はダクト全体で均一であり、出口速度 (点 A) に比べて低くなります。

TP = VP + SP であることを覚えておいてください。 点 B のダクト内の全圧力 (TP) は点 A とほぼ同じであるため、VP が減少すると SP は増加します。 言い換えれば、システムは静圧を得ています。 これが静的回復です。 システムはシステム内の抵抗を克服する可能性がさらに高くなり、より多くの空気を供給できるようになります。

100 パーセント有効ダクト長 図 1 の点 B では、空気速度はダクト領域全体で均一であり、遅くなります。 これは静的回復が最も高くなるポイントです。 A から B までの距離は、100 パーセント有効ダクト長と呼ばれます。 可能であれば、ファン出口は、出口でのシステム効果を排除するために、100% の有効ダクト長を実現する直線ダクトで設計する必要があります。 技術者は出口のダクトが真っ直ぐになるように努める必要があります。 可能であれば、ファンの出口の近くに接続具を設置することは避けてください。

100% 有効ダクト長の計算は、ファン出口での空気速度によって異なります。

100% 有効ダクト長 = 2.5 x ダクト直径

100% 有効ダクト長 = fpm/1000 x ダクト直径

図2は等価ダクト径表の一部のみを示しています。 最大 90 インチ x 88 インチのダクトの完全な表については、SMACNA の出版物「HVAC Systems and Duct Design」を参照してください。 テーブル (図 2) を使用するには、ダクト寸法の 1 つを左側の列で見つけ、もう 1 つのダクト寸法を上部の行で見つけます。 縦棒と横棒の交点は等価直径を示します。 たとえば、図 2 の表で 14 インチ x 12 インチのダクトの等価直径を見つけるには、次のようにします。