Differenzdruckmessung für den Filterzustand
Die Differenzdruckmessung kann in einer Vielzahl von Gebäudeautomationssystemen (BAS) als Anwendung von Vorteil sein.
Eine dieser Anwendungen besteht darin, festzustellen, ob ein Filter in Ihrem System gereinigt oder ausgetauscht werden muss. Der Zustand eines Filters kann durch Überwachung des Drucks auf der Primär- und Sekundärseite eines Filters festgestellt werden. Ein sauberer Filter weist in der Regel einen Basis-Differenzdruck auf, der entsteht, wenn Luft durch ihn strömt. Wenn der Filter verschmutzt ist, steigt dieser Differenzdruck an.
Bei Verwendung eines mechanischen Durchfluss-Sensors, wie z. B. einer Pitot-Röhre, kann der Differenzdruck auch zur Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit und des Volumenstroms verwendet werden.
Pitot-Rohre werden zur Messung des statischen Drucks und des Gesamtdrucks verwendet. Durch Subtraktion des statischen Drucks eines Systems vom Gesamtdruck wird ein Differenzdruck erzeugt. Die Standardgleichung zur Berechnung der Geschwindigkeit in Fuß pro Minute (FPM) lautet wie folgt:
Die Druckeinheiten für dieses Beispiel sind in Zoll Wassersäule angegeben. Die obige Gleichung basiert auf Standardtemperatur und -dichte. Die Konstante 4004,4 wird aus den Standardbedingungen abgeleitet, die bei einem atmosphärischen Druck von 29,92 in Hg und einer absoluten Standardtemperatur von 530 °R festgelegt sind. Die absolute Rankine-Temperatur wird wie folgt abgeleitet:
In diesem Beispiel beträgt die für unsere Konstante 4004,4 verwendete Standardtemperatur in Fahrenheit 70 °F.
Was bedeutet das alles? Die Umgebung, in der Durchflussmessungen überwacht werden, wird selten unter Standardbedingungen gemessen. Um genaue Geschwindigkeitsmessungen zu gewährleisten, müssen Korrekturen an der Standardgleichung vorgenommen werden.
Edelstahl-Pitotrohr, Serie 160 Einleitung in die Pitotrohre der Serie 160
Unser Pitotrohr der Serie 160 enthält in seiner Bedienungsanleitung eine einfache Gleichung, die der oben genannten Standardgleichung ähnelt, jedoch die Luftdichte in Pfund pro Kubikfuß (PCF) berücksichtigt. Diese einfache Gleichung lautet wie folgt:
Fassen wir nun alles in einem Beispiel zusammen:
Temperatur = 65 °F Luftdruck = 30,29 inHg ∆P = 0,5" w.c.
Zuerst berechnen wir die Geschwindigkeit ohne Korrektur der Luftdichte.
Als Nächstes berechnen wir denselben Differenzdruck, jedoch korrigiert um die Luftdichte.
Dies ergibt eine Differenz von 24,84 ft/min. Betrachtet man den Volumenstrom in einem Kanal mit einem Durchmesser von 3 Fuß, würde dies eine Differenz von 175,58 CFM verursachen. Dies kann je nach Verwendungszweck des Volumenstroms, z. B. zur Meldung von Emissionsdaten, von großer Bedeutung sein.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Differenzdruck bei der Bestimmung einer genauen Luftgeschwindigkeit hilfreich sein kann. Mit unserer Gleichung können wir Anpassungen an die Umgebungsbedingungen vornehmen. Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen, bei denen eine hohe Genauigkeit erforderlich ist.
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