Hoe meet je de luchtvolumestroom of luchtsnelheid?
Een gebalanceerd ventilatiesysteem voert verse lucht toe aan het gebouw terwijl het muffe lucht uit het gebouw afvoert. Om te controleren of er voldoende ventilatie is in een kanaal, moet de toevoer van verse lucht worden gemeten en geregeld. De hoeveelheid verse lucht die in het gebouw wordt toegevoerd of de luchtvolumestroom van verse lucht moet daarom worden gemeten. Luchtvolumestroom wordt meestal gemeten in m³ per uur (m³/h).
Parameters
Om de luchtstroom of de volumestroom te meten, zijn er een paar belangrijke parameters die je moet kennen:
- Kanaaldoorsnede: de oppervlakte tussen de randen van het kanaal, in het kwadraat. Dit wordt aangegeven in mm kwadraat (mm²).
- Verschildruk: Het verschil tussen de druk buiten het kanaal (statische druk) en binnen het kanaal (dynamische druk). De (verschil)druk wordt uitgedrukt in Pascal (Pa).
- Luchtsnelheid: de snelheid waarmee de lucht stroomt. Deze wordt uitgedrukt in meter per seconde (m/s).
- K-factor: een weergave van de combinatie van andere parameters die de luchtsnelheid en luchtstroom in de Pitotbuis kunnen beïnvloeden. Dit is een vast getal dat door de fabrikant wordt geleverd. Het corrigeert meestal voor de verstoringen in laminaire stroming veroorzaakt door de uitlaat. Dit is een getal zonder aanduiding.
- Luchtdichtheid: de dichtheid van de lucht die door het kanaal stroomt. Deze moet ongeveer 1,2 kg/m³ zijn in normale binnenomgevingen. Het kan lichtjes veranderen afhankelijk van de omgevingsomstandigheden.
Formules
Deze parameters zijn allemaal met elkaar verbonden in de omgeving van een ventilatiekanaal. De formules die we gebruiken om de parameters te berekenen zijn gebaseerd op het principe van Bernoulli. Dit principe stelt dat een toename van de snelheid van een vloeistof of gas tegelijkertijd optreedt met een afname van de potentiële energie. Om de luchtsnelheid en luchtstroom te berekenen, worden de volgende formules gebruikt:
- Luchtsnelheid: √ (2 * verschildruk/luchtdichtheid)
- Luchtstroom: kanaaldoorsnede * √ (2 * verschildruk/luchtdichtheid)
Sensoren en accessoires
Het luchtdebiet of de volumestroom kan worden gemeten met de Sentera HPS- of DPS-serie verschildruksensoren. Voor het regelen van de luchtstroom is een verschildrukregelaar nodig. Deze regelaars hebben de artikelcodes HPSP, HPSA, DPSP, DPSA en SPS2.
De volgende accessoires kunnen worden gebruikt om de sensor aan te sluiten op het luchtkanaal waar de luchtstroom moet worden gemeten:
PSET-PVC-200 kan worden gebruikt om de verschildruk [Pa] te meten. Als de K-factor bekend is, kan deze ook worden gebruikt om de luchtsnelheid te controleren.
De formule voor luchtsnelheid is √ (2 * verschildruk/luchtdichtheid * K-factor).
Bijvoorbeeld: De sensor meet een verschildruk van 25 Pa. De K-factor is 1,04. De luchtsnelheid is dan √ (2 * 25 Pa/1,2 kg/m³ * 1,04) = 6,58 meter / seconde.
Of:
PSET-PTS-200 kan worden gebruikt om de luchtsnelheid [m/s] te meten. Als de doorsnede van het kanaal bekend is, kan deze worden gebruikt om de luchtvolumestroom te regelen. Door de luchtsnelheid te vermenigvuldigen met de doorsnede van een kanaal berekent de sensor het luchtvolume dat per tijdseenheid langs een punt in het kanaal stroomt.
De formule voor luchtvolumestroom is daarom luchtsnelheid * doorsnede van het kanaal OF √ (2 * differentiële druk/luchtdichtheid * K-factor) * doorsnede van het kanaal.
Als we het vorige voorbeeld nemen en een standaard kanaal van 125 mm nemen, krijgen we de volgende vergelijking: 6,58 m/s * 0,0122 m² = 0,08 m³/s, of 289 m³/h.
