Ventilator

speeskeek

hallo daar,

mijn eerste vraag. heb al een hoop afgezocht, dus dit is een van mijn laatste toevluchtsoorden om een antwoord te vinden.

Ik ben op zoek naar een formule om het vermogen van een ventilator te berekenen.

Deze ventilator zou een bepaald volumedebiet lucht doorheen een leiding moeten trekken.

uit dit vermogen moet ik dan een kostprijs berekenen.

deze kostprijs moet ik dan afwegen tegenover een ander alternatief (elektrische weerstand)

dus mijn vraag concreet:

hoe bereken ik het vermogen van een verntilator om lucht te verplaatsen doorheen een leiding (ik heb het volumedebiet, drukverlies en vele andere).

Jan van de Velde

speeskeek schreef:Ik ben op zoek naar een formule om het vermogen van een ventilator te berekenen.

Deze ventilator zou een bepaald volumedebiet lucht doorheen een leiding moeten trekken.

forget it.

zoek van je ventilator (fabrikant?) een PQ diagram, analoog aan waterpompen, en lees op je werkpunt druk en volume af. Reken dat om naar geleverde energie per seconde (=vermogen)

speeskeek

Jan van de Velde schreef:forget it.

zoek van je ventilator (fabrikant?) een PQ diagram, analoog aan waterpompen, en lees op je werkpunt druk en volume af. Reken dat om naar geleverde energie per seconde (=vermogen)

als u zegt dat het vergelijkbaar is als bij pompen (wat zeer logisch is )

mag ik dan niet gewoon

P = dP *q

(dP = drukval q = debiet P = vermogen)

doen ?

Jan van de Velde

Dat zou wel moeten ja, maar nou zit ik toch even op mijn kop te krabben omdat een kubieke meter water natuurlijk niet hetzelfde is als een kuub lucht.

J/s = Nm/s = N/m² x m³/s, dat sommetje lijkt te kloppen. Vraag is of mijn intuïtie me nou fopt ja of nee

want een pomp die 3 m³/s water verplaatst over een drukverschil van 300 000 Pa zal toch fors wat meer vermogen nodig hebben dan eentje die 3 m³/s lucht verplaatst over datzelfde drukverschil, lijkt me. Ik zie iets scheef, en ik zie zo gauw niet wát.

Fred F.

speeskeek schreef schreef:als u zegt dat het vergelijkbaar is als bij pompen (wat zeer logisch is )

mag ik dan niet gewoon

P = dP *q

(dP = drukval q = debiet P = vermogen)

doen ?

Dat mag alleen als deltaP klein is t.o.v. de totale druk, wat bij een ventilator waarschijnlijk het geval zal zijn.

Wel nog delen door het rendement van de ventilator en het rendement van de elektromotor om het echte elektriciteitsverbruik te vinden.

Sjakko

speeskeek schreef:P = dP *q

(dP = drukval q = debiet P = vermogen)

Jan van de Velde schreef:Dat zou wel moeten ja, maar nou zit ik toch even op mijn kop te krabben omdat een kubieke meter water natuurlijk niet hetzelfde is als een kuub lucht.

J/s = Nm/s = N/m² x m³/s, dat sommetje lijkt te kloppen. Vraag is of mijn intuïtie me nou fopt ja of nee

want een pomp die 3 m³/s water verplaatst over een drukverschil van 300 000 Pa zal toch fors wat meer vermogen nodig hebben dan eentje die 3 m³/s lucht verplaatst over datzelfde drukverschil, lijkt me. Ik zie iets scheef, en ik zie zo gauw niet wát.

Het verschil zit hem in de drukval. Water heeft een veel grotere viscositeit, dwz: het kost veel meer kracht om water door de leiding te persen dan dat het kost bij lucht (bij gelijk volumedebiet). Dat openbaart zich in een veel grotere drukval (evenredig met de viscositeit als ik me niet vergis) en dus ook een veel groter benodigd vermogen.

Jan van de Velde

Het verschil zit hem in de drukval. Water heeft een veel grotere viscositeit, dwz: het kost veel meer kracht om water door de leiding te persen dan dat het kost bij lucht (bij gelijk volumedebiet). Dat openbaart zich in een veel grotere drukval (evenredig met de viscositeit als ik me niet vergis) en dus ook een veel groter benodigd vermogen.

ik zie het antwoord op mijn kopgekrab niet, dus krab ik nog steeds.

a) ik verplaats 4 m³ water van een bassin met atmosferische druk (0 ato) naar een tank met druk 3 ato

b) ik verplaats 4 m³ lucht van de buitenlucht naar een tank met druk 3 ato.

Kost dat evenveel energie, (en dus, als ik dat in hetzelfde tijdsbestek doe, een gelijk vermogen) ?? Technische overwegingen als turbulenties en weet ik wat even buiten beschouwing latend.

Benm

a) ik verplaats 4 m³ water van een bassin met atmosferische druk (0 ato) naar een tank met druk 3 ato

b) ik verplaats 4 m³ lucht van de buitenlucht naar een tank met druk 3 ato.

Ik zou denken dat het niet gelijk is... 1 aspect is al dat er van die 4 kuub lucht maar 1 overblijft (verondersteld 3 atm -over-druk), terwijl die kuub water nagenoeg evengroot blijft.

Fred F.

Vandaar dat ik al eerder zei: het geldt alleen als deltaP klein is t.o.v. de totale druk.

In het voorbeeld van Jan zal door volumevermindering het verplaatsen van 4 m3 lucht met een deltaP van 3 bar minder vermogen kosten dan het verplaatsen van 4 m3 water over 3 bar deltaP.

Per kilogram kost het verplaatsen van lucht, over dezelfde deltaP, veel meer vermogen dan water.

Sjakko

Jan van de Velde schreef:ik zie het antwoord op mijn kopgekrab niet, dus krab ik nog steeds.

a) ik verplaats 4 m³ water van een bassin met atmosferische druk (0 ato) naar een tank met druk 3 ato

b) ik verplaats 4 m³ lucht van de buitenlucht naar een tank met druk 3 ato.

Kost dat evenveel energie, (en dus, als ik dat in hetzelfde tijdsbestek doe, een gelijk vermogen) ?? Technische overwegingen als turbulenties en weet ik wat even buiten beschouwing latend.

We moeten eigenlijk even onderscheid maken tussen drukverlies (ofwel drukval; ten gevolge van wandwrijving) en gewoon drukverschil.

Als je twee compartimenten hebt met een flink verschillende druk (zoals jij aangeeft) en je verwaarloost de wandwrijving (dat mag bijvoorbeeld als het debiet klein is of het pijpje kort is o.i.d.) dan maakt het qua vermogen volgens mij niks uit of je water of lucht pompt. P=Fv, F=ΔpA en v=Q/A dus P=Δp·Q.

Maar als je nu twee compartimenten hebt waartussen in rust geen drukverschil heerst en je moet simpelweg een zeker debiet door een pijp voeren, dan wordt het vermogen gebruikt voor het ingaan tegen de wandwrijving. Je krijgt dan ook een drukverschil, maar dan een drukval over de lengte van de pijp (die druk verloopt dus lineair over de lengte van de pijp, dat in tegenstelling tot de door jou geschetste situatie). Ik was uitgegaan van de tweede situatie (leek mij logisch).

Ik heb hierbij overigens geen rekening gehouden met Fred F.'s laatste opmerking over volumevermindering.

Jan van de Velde

We moeten eigenlijk even onderscheid maken tussen drukverlies (ofwel drukval; ten gevolge van wandwrijving) en gewoon drukverschil.

Dat zie ik dus eigenlijk niet. Of die drie bar direct na de pomp nu statisch is (grote tank direct na de pomp), of veroorzaakt door wrijving in een buis die uiteindelijk in weer in de open lucht uitmondt zodat die drie bar tegendruk ná de pomp volledig wordt veroorzaakt door leidingweerstand (wrijving), die pomp moet het doen tussen inlaat en uitlaat.

Die buis zal dan voor lucht óf veel kleiner óf veel langer moeten zijn om zo'n zelfde drukverschil op te bouwen, maar dat doet er voor het principe van de pompenergie niets toe.

Sjakko

Dat zie ik dus eigenlijk niet. Of die drie bar direct na de pomp nu statisch is (grote tank direct na de pomp), of veroorzaakt door wrijving in een buis die uiteindelijk in weer in de open lucht uitmondt zodat die drie bar tegendruk ná de pomp volledig wordt veroorzaakt door leidingweerstand (wrijving), die pomp moet het doen tussen inlaat en uitlaat. Die buis zal dan voor lucht óf veel kleiner óf veel langer moeten zijn om zo'n zelfde drukverschil op te bouwen, maar dat doet er voor het principe van de pompenergie niets toe.

Ben ik het mee eens. 3 bar veroorzaakt door wandwrijving of inpompen tegen 3 bar zuiver statische druk maakt helemaal niks uit. Gelijke kracht en bij gelijk volumedebiet dus ook een gelijk vermogen. Maar daar zeg je het al: de drukken moeten in beide gevallen gelijk zijn.

Bij het geval van alleen wrijving en geen statisch drukverschil:

Het drukverschil over twee identieke pijpen met hetzelfde volumedebiet is dan evenredig met de viscositeit van het medium, ofwel: voor lucht zou dan bijvoorbeeld een 1000maal zo lange pijp nodig zijn om dezelfde drukval te halen.

Als je uitgaat van geen wrijving, maar zuiver een statisch drukverschil, dan kun je er van alles doorheen persen: olifanten, meubilair etc. Maakt niks uit. De "tegenwerkende" kracht op de stroming is gewoon 3bar*doorsnedeoppervlakte en dat moet je pomp leveren.

Ik het kort:

1. geen wrijving, alleen statische druk, 2 identieke pijpen en debieten: gelijk benodigd vermogen.

2. alleen wrijving, geen statisch drukverschil, 2 identieke pijpen en debieten: flink verschillend benodigd vermogen.

Compressibiliteiten wederom buiten beschouwing gelaten. Ik zie nu dat deze reactie min of meer een herhaling is van mijn vorige, maar veel anders weet ik mijn mening niet te verwoorden.

Jan van de Velde

Een en ander zou kunnen blijven kloppen als je het benadert via zwaarte-energie, druk in meters vloeistofkolom:

Ez= mgh

water 4 m³ x 1000 kg/m³ x 10 m/s² x 30 m = 1,2 MJ

lucht 4 m³ x 1,3 kg/m³ x 10 m/s² x 23 000 m = 1,2 MJ

speeskeek

helaas heeft deze interessante conversatie me nog geen eenduidig antwoord opgeleverd

Iemand die evt een hint heeft waar dit te vinden is?

Fred F.

Zoals hierboven al gesteld: als de deltaP klein is ten opzichte van de totale druk dan mag je voor het vermogen gewoon nemen: het product van volumedebiet*deltaP/rendement.

Bijvoorbeeld:

volumedebiet = 0,2 m3/s

deltaP = 5 kPa

rendement ventilator = 0,5 (=50%)

Dan is vermogen = 0,2 m3/s * 5 kPa / 0,5 = 2 kW

Om het elektriciteitsverbruik te berekenen heb je dan nog het rendement van de elektromotor nodig, zeg 0,9 (=90%):

elektriciteitsverbruik = 2 kW / 0,9 = 2,22 kWe

Je grootste probleem hier is: wat is het werekelijke rendement van de ventilator....

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Ventilator

Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator

Re: Ventilator