Land- en taalkeuze
Jouw land: Netherlands
Jouw taal: Dutch
Wilt u overschakelen naar de versie voor uw land? Welcome to ZIEHL-ABEGG!
You are visiting our Website from Greece?

Op de website voor jouw regio vind je informatie over de voor jou relevante producten, contactgegevens en nieuws.

Unfortunately, there is no Greek language version of our website. However, you can stay on this page or contact our sales representative in Greece directly.

Druk | Luchtdruk

Definitie van druk

In de natuurkunde verwijst druk doorgaans naar het quotiënt van een kracht die loodrecht op een oppervlak werkt. Dit resulteert in de algemene drukformule: p = F / A.

Soorten druk in de ventilatietechniek
Binnen ventilatiesystemen worden verschillende soorten druk onderscheiden:

  • Statische druk is de druk die een gasvormig medium (bijvoorbeeld lucht) uitoefent op de wanden van het omringende luchtkanaal, loodrecht op de stroomrichting.
  • Dynamische druk beschrijft een vorm van kinetische energie, d.w.z. de energie van het stromende medium als gevolg van zijn beweging. Dynamische druk werkt dus over het algemeen in de stroomrichting, parallel aan de wanden van het omringende luchtkanaal.
  • Totale druk (= totale druk) is de som van alle statische drukken en de dynamische druk.

Druk in ventilatiesystemen kan positief zijn aan de perszijde of negatief aan de zuigzijde van de ventilator. De delta Δp van de druk tussen twee meetpunten wordt doorgaans drukverschil genoemd.

Voor elke toepassing de juiste druk: ZIEHL-ABEGG ventilatoren overtuigen met hun beste prestaties!

Drukeenheid

De eenheid die in de luchttechniek vaak voor druk wordt gebruikt, is de Pascal (Pa). Deze beschrijft de kracht in Newton (N) die loodrecht op een oppervlak van 1 m² werkt. De druk van 1 Pa is dus het resultaat van de kracht van 1 Newton op een oppervlak van 1 m²: [p] = N/m² = Pa.

Een internationaal gangbare weergave van druktoename in ontwerpprogramma's voor airconditioningsystemen is de statische druk in pounds per square foot (PSF).

In andere gebieden worden naast Pascal ook andere drukeenheden gebruikt, zoals:

  • De bar (1 bar = 100.000 Pa)
  • De fysieke atmosfeer (1 atm = 101.325 Pa)
  • Pound-kracht per vierkante inch (1 psi = 6.894,76 Pa)
  • Inches waterdruk (1 inH₂O = 248,8 Pa)
  • enz.

Druk berekenen

Als u de druk wilt berekenen, zijn er verschillende varianten van de drukformule (voorbeelden):

Statische druk ps als quotiënt van een verticaal werkende kracht F op een oppervlak A:
 ps = F / A

Dynamische druk (pd) wordt berekend uit de gasdichtheid (ρ) en de snelheid (c):
 pd = ρ / 2c2

De totale druk (pt) (= systeemdruk) is de som van alle statische en dynamische drukken:
 pt = ps + pd

Indien het te transporteren medium een gas of gasmengsel is (anders dan lucht), wordt de druk berekend als:
 p = n * R * T / V

Als alternatief kan de druk worden berekend uit de gasdichtheid (ρ), de gasconstante (R) en de temperatuur (T):
 p = ρ / R * T

Afhankelijkheid van de luchtdichtheid

De drukafhankelijkheid van de dichtheid in airconditioningsystemen bij drukverschillen is zeer klein in vergelijking met de atmosferische druk en kan worden verwaarloosd. Daarom wordt bij het ontwerpen van airconditioningsystemen aangenomen dat lucht een onsamendrukbaar medium is.

Er moet echter wel rekening worden gehouden met de temperatuurafhankelijkheid van de dichtheid!

Hoogteformule

Als een airconditioningsysteem ver boven zeeniveau wordt gebruikt, moet de luchtdichtheid worden berekend en in aanmerking worden genomen. Om de pH-druk te berekenen, wordt de internationaal erkende hoogteformule gebruikt (bij een temperatuur van 0 °C), met de luchtdruk pa op zeeniveau en de geodetische hoogte Ha (weergegeven met het getal van Euler e als constante):
 pH = pa * e-Ha/7990

Formule van Bernoulli en Bernoulli-effect

De formule van Bernoulli stelt dat de totale druk van een ideale stroming d.w.z. de som van alle statische en dynamische drukken binnen een systeem constant is op elk punt op de stromingslijn.

Uit deze aanname volgt de formule van Bernoulli:
 ρ / 2c2 + ps = konstant

In een praktische toepassing, zoals luchtstroming door een luchtkanaal, betekent dit dat de statische druk afneemt bij toenemende stroomsnelheid. Dit zogenaamde Bernoulli-effect is met name relevant bij de planning en het ontwerp van een airconditioningsysteem.

Drukverhoging & Drukverlies

Om zijn specifieke doel optimaal te vervullen, moet een ventilator of ventilatiesysteem de lucht of een ander gasvormig medium in beweging brengen. Door deze versnelling veroorzaakt het systeem een drukverhoging. Om de voor de toepassing benodigde drukverhoging te bereiken, moet het systeem – inclusief alle componenten (bijv. waaier, aandrijving, luchtkanalen, filters, enz.) – als een compleet systeem worden beschouwd en dienovereenkomstig worden ontworpen.

In reële stromingen treden drukverliezen op die de ventilator moet overwinnen. Deze worden bijvoorbeeld veroorzaakt door (oppervlakte)wrijving, vormweerstand (rond of vierkant luchtkanaal), obstructies in het luchtkanaal (bijv. filters), afbuigingen/vertakkingen of dwarsdoorsnedeveranderingen in het luchtkanaal, ingesloten verontreinigingen of andere factoren. Hoe hoger de totale drukverliezen in een systeem, hoe meer energie de ventilator moet verbruiken om de gewenste volumestroom te genereren.

Voor een zo efficiënt mogelijke werking van het systeem moeten alle drukverliezen al tijdens de configuratie- of ontwerpfase in aanmerking worden genomen en zo laag mogelijk worden gehouden. Het ontwerppunt moet dicht bij het werkelijke bedrijfspunt van het systeem liggen. Dit maakt een nauwkeurige keuze van de waaier-aandrijvingscombinatie en de dimensionering van het systeem mogelijk, zelfs in de planningsfase.

 Ventilatoren en aandrijvingen van ZIEHL-ABEGG staan voor maximale efficiëntie en beste prestaties in elke toepassing

Correlatie tussen druk en volumestroom

Bij het ontwerpen van ventilatiesystemen moet de druk (systeemdruk) in verhouding tot de stroomsnelheid worden afgestemd op de specifieke eisen van de toepassing. Door de prestatieparameters nauwkeurig af te stemmen, rekening houdend met de inbouwomstandigheden (bijv. lengte en doorsnede van het luchtkanaal, inbouwmaten, enz.), wordt de meest efficiënte combinatie van waaier, motortechnologie en andere systeemcomponenten mogelijk. De som van alle drukverliezen in het systeem als functie van de stroomsnelheid wordt grafisch weergegeven in de systeemkarakteristiek.

  • Druk: De systeemdruk van een luchtbehandelingssysteem is cruciaal voor de luchtcirculatie, waarbij obstakels zoals filters, luchtkanalen, kleppen en luchtuitlaten worden overwonnen. Complexe systemen, zoals cleanroomplafonds of afzuigsystemen met lange kanaalsystemen en meerdere filters, vereisen een hogere druk dan eenvoudigere systemen, zoals hangende ventilatoren voor stalventilatie.

    Bij het ontwerp van het systeem zijn radiaalventilatoren vooral geschikt voor toepassingen waarbij hoge drukken bij lage volumestromen vereist zijn.

     

  • Volumestroom: Afhankelijk van de specifieke toepassingsvereisten (bijv. ruimtegrootte, benodigde luchtverversingssnelheid of speciale procesvereisten) moet een systeem een bepaalde hoeveelheid lucht of andere gasvormige media verplaatsen om zijn functie optimaal te kunnen vervullen.

    Axiale ventilatoren zijn bij het ontwerpen van een systeem vooral geschikt voor toepassingen waarbij een grote volumestroom bij relatief lage drukken nodig is.

Grafischer Vergleich von Volumenstrom-Druck-Korrelation mit beispielhaften Kennlinien eines Axialventilators und eines Radialventilators

Anlagenkennlinie
(Beispielhafte Darstellung)

Kennlinie Radialventilator
(Beispielhafte Darstellung)

Kennlinie Axialventilator
(Beispielhafte Darstellung)

Praktisch voorbeeld

Hoe hoger de drukval (bijvoorbeeld door stromingsbelemmeringen in het luchtkanaal, wrijving of vormweerstand) in een systeem, hoe meer energie de ventilator nodig heeft om de gewenste luchtstroom te bereiken. Vanuit het perspectief van de gebruiker is het daarom cruciaal om de drukval zo laag mogelijk te houden voor een efficiënte werking.

Structurele optimalisaties, zoals het gebruik van grotere warmtewisselaars, kortere luchtkanalen of een grotere leidingdoorsnede, kunnen het drukverlies aanzienlijk verminderen. Hoewel dit de benodigde ruimte en, in zekere mate, de bouwkosten van het systeem verhoogt, kan het systeem met een aanzienlijk lager energieverbruik worden gebruikt. Dit leidt ook tot een lager geluidsniveau. Een geoptimaliseerde systeemconfiguratie verlaagt dus de bedrijfskosten gedurende de gehele levensduur van het systeem en leidt over het algemeen tot grotere totale besparingen voor de gebruiker.

Conclusie: Om de meest efficiënte werking, optimale akoestiek en maximale kosteneffectiviteit van een systeem gedurende de gehele levensduur te bereiken, moeten tal van factoren in overweging worden genomen. Vaak gaat het hierbij om het vinden van het beste compromis tussen de gegeven omstandigheden en het ideale systeemontwerp vanuit het perspectief van de gebruiker.

​ ZIEHL-ABEGG helpt u graag bij het optimaal ontwerpen van uw systeem. Neem contact met ons op!

Was deze pagina nuttig?