Netzmessungen zur Bestimmung des Luftdurchflusses

04-24-2012 | HLK-Anlagen

Gründe für eine Netzmessung

Ein geeigneter Luftdurchfluss in HLK-Kanälen ist überaus wichtig für die Leistung der Anlage. Liegt kein ausreichender Luftdurchfluss vor, kann die Luft nicht wie vorgesehen klimatisiert werden, wodurch die Betriebskosten steigen und die Lebenserwartung der Anlage verkürzt wird.

Viele Umstände rechtfertigen die Messung der Luftgeschwindigkeit oder des Luftdurchflusses, und eine Netzmessung in verschiedenen durchströmten Kanalquerschnitten stellt die genaueste Methode zur Ermittlung dieser Informationen dar. Dabei werden eine Reihe von Messungen der Luftgeschwindigkeit und des Luftdrucks an Querschnitten eines geraden Kanals durchgeführt (ein Diagramm ist in diesem Luftdurchfluss-Leitfadenenthalten). In diesem Anwendungsbericht wird erklärt, wie dazu vorzugehen ist.

Durchführung einer Netzmessung

Um den Luftdurchfluss mit maximaler Genauigkeit zu messen, müssen mehrere Messungen in einem Querschnitt durchgeführt werden. Diese werden in Luftgeschwindigkeit umgerechnet, dann wird der Durchschnitt daraus gebildet. In Abbildung 1 sind die Punkte entlang des Querschnitts dargestellt, an denen die Messungen vorgenommen werden sollten, ob in rechteckigen oder kreisförmigen Kanälen.

Luftdurchflussmessungen müssen mindestens an 25 Punkten durchgeführt werden, unabhängig von der Kanalgröße.

  • Wenn die Kanalseiten kürzer als 76,2 cm sind, müssen Messungen an fünf Querpunkten durchgeführt werden (5 an jeder Seite, 5*5=25).
  • Bei Kanalseiten zwischen 76,2 und 91,4 cm müssen sechs Messpunkte gewählt werden.
  • Bei Kanalseiten mit einer Länge über 91,4 cm müssen sieben Messpunkte gewählt werden.
  • Wenn die Kanalseite weniger als 45,7 cm breit ist, sollten alle Messungen von den Mittelpunkten gleich großer Flächen aus durchgeführt werden, die maximal 15,2 cm voneinander entfernt liegen, mit mindestens zwei Punkten pro Seite des Kanals.

Die bevorzugte Position der Querebene in einem Zufuhrkanal sollte ein gerader Abschnitt des Kanals mit 10 geraden Äquivalenten des Kanaldurchmessers stromaufwärts und 3 geraden Äquivalenten des Kanaldurchmessers stromabwärts der Querebene sein, auch wenn bereits ein Minimum von 5 geraden Äquivalenten des Kanaldurchmessers stromaufwärts und 1 geraden Äquivalent des Kanaldurchmessers stromabwärts ausreichende Ergebnisse liefern kann.

Wenn sich die Querebene in der Nähe des Gebläses befindet, sind die Strömungsbedingungen in der Regel stromaufwärts am Rücklauf günstiger. Die Querebene auf der stromaufwärtigen Seite sollte das 0,5-Fache des Durchmessers stromaufwärts des Gebläseeinlasses betragen.

Äquivalenter Kanaldurchmesser = √ (4HV/π)
H = horizontale Kanalabmessung
V = vertikale Kanalabmessung
π = 3,14

Einführen der Messvorrichtung

Die folgenden Tabellen können als Referenz für die Einführtiefe der Messvorrichtung verwendet werden. Angenommen, wir haben einen Beispielkanal, dessen Seiten die Abmessungen 61 cm x 38,1 cm haben. Für die 61-cm-Seite des rechteckigen Beispielkanals gilt die Zeile „5 Netzmesslinien“.

Log-Tchebycheff-Verfahren für rechteckige Kanäle
Anzahl der Punkte oder QuerlinienPosition relativ zur Innenwand
50,074, 0,288, 0,500, 0,712, 0,926
60,061 0,235 0,437 0,563, 0,765, 0,939
70,053, 0,0203, 0,366, 0,500, 0,634, 0,797, 0,947
Log-Tchebycheff-Verfahren für kreisförmige Kanäle
Anzahl der Punkte pro DurchmesserPosition relativ zur Innenwand
60,032 0,135 0,321 0,679, 0,865, 0,968
80,021, 0,117, 0,184, 0,345, 0,655, 0,816, 0,883, 0,981
100,019, 0,153, 0,217, 0,361, 0,639, 0,783, 0,847, 0,923, 0,981

Beachten Sie die fünf Multiplikatoren, die unter „Position relativ zur Innenwand“ aufgeführt sind. Multiplizieren Sie die Kanalabmessung (61 cm) mit den Zahlen in der Tabelle, um die verschiedenen Einführtiefen für diese Seite des Kanals zu ermitteln. Für die der Innenwand am nächsten gelegene Position wäre dies beispielsweise: 0,074 * 61 cm = 4,5 cm usw. Beachten Sie für die 38,1-cm-Seite die Textanweisungen oben zur Durchführung von Messungen bei Kanalseiten unter 45,7 cm.

Vorgehensweise Schritt für Schritt

Nachfolgend ist beschrieben, wie die Geschwindigkeits- und Druckmessungen mit einem Fluke 922 durchgeführt werden.

  • Verbinden Sie den Druckanschluss der Staudüse mit dem Anschluss „+“ auf dem Fluke 922, und verbinden Sie den statischen Druckanschluss mit dem Anschluss „-“.
  • Wählen Sie den Modus „Flow Volume“ (Durchflussvolumen) aus.
  • Wählen Sie die Kanalform, rund oder rechteckig, aus.
  • Geben Sie die Kanalabmessungen gemäß Aufforderung ein.
  • Stellen Sie das Messgerät auf Null.
  • Platzieren Sie die Spitze der statischen Staudüse am ersten Netzmesspunkt im Kanal.
  • Wenn ein stabiler Luftvolumenmesswert angezeigt wird, drücken Sie auf „Save“ (Speichern), um den Messwert zu speichern.
  • Wiederholen Sie dies für jeden Messpunkt.
  • Nachdem alle Netzmesspunkte gespeichert wurden, drücken Sie auf „Calc Average“ (Mittelwert berechnen), um den Mittelwert des Luftdurchflusses zu berechnen.

Der Gesamtdruck minus statischer Druck ergibt den Geschwindigkeitsdruck. Das Fluke 922 wandelt den Geschwindigkeitsdruck im Geschwindigkeitsmodus automatisch in Geschwindigkeit um. Im Durchflussvolumenmodus fordert das 922 zur Eingabe der Kanalgeometrie und der Kanalabmessungen ein, um den Luftdurchfluss (cfm) direkt in Echtzeit anzuzeigen. Die Geschwindigkeits- und Durchflussberechnungen des 922 basieren auf Standardumgebungsbedingungen von 1,013 bar bei 21,1 °C.

Tipps

Wenn wir davon sprechen, die Staudüse 10 gerade Kanaldurchmesser stromaufwärts und 3 gerade Kanaldurchmesser stromabwärts der Querebene zu positionieren, müssen zunächst die Abmessungen eines rechteckigen Kanals in die entsprechenden kreisförmigen Abmessungen konvertiert werden.

Zur Durchführung einer Netzmessung bei einem kreisförmigen Kanal sind im Wesentlichen die gleichen Positionierungsregeln wie für rechteckige Kanäle zu beachten. Kreisförmige Kanäle erfordern jedoch eine Messung über 3 Durchmesser hinweg (siehe Luftdurchfluss-Leitfaden), mit mindestens 6 Messdaten pro Durchmesser. Multiplizieren Sie die Anzahl der gemessenen Punkte mit der Zahl in der zweiten Hälfte von Tabelle 1, um die Messposition relativ zur Innenwand des Kanals zu bestimmen.

Hinweise:

  1. Bei der Durchführung einer Netzmessung muss immer sichergestellt werden, dass die Nase der Stausonde parallel zur Kanalwand hin zur Luftströmung steht.
  2. Erfassen Sie Messwerte nach Möglichkeit in langen, geraden Abschnitten des Kanals. Vermeiden Sie es, Messungen unmittelbar stromabwärts von Krümmungen oder anderen Störquellen des Luftdurchflusses durchzuführen.

Weitere Informationsquellen und Hinweise

Beginnen Sie mit der Norm ASHRAE 111, „Practices for Measurement, Testing, Adjusting, and Balancing of Building Heating, Ventilation, Air-Conditioning, and Refrigeration Systems“, und den ISO-3966-Normen. Die ASHRAE-Norm enthält ein allgemeines Kapitel zu Luftmessungen, mit Verweis auf das Log-Tchebycheff-Verfahren, das in ISO 3966 entwickelt wurde, neben weiteren Anleitungen für Netzmessungen und Messtechniken. In der ISO-Norm wird detaillierter auf die Entwicklung des Verfahrens eingegangen.

Weitere Informationen zum Luftdurchfluss finden Sie in der Kurzanleitung zum Luftdurchfluss von Fluke. Eine einfache und klare Erklärung zu Luftdurchfluss-Messungen finden Sie im Buch „Airflow in Ducts“ von Leo A. Meyer (LAMA Books).