Nástroje

Výpočet vzduchotechnického potrubí

Zadejte průtok vzduchu a jednu z hodnot: měrnou tlakovou ztrátu (metoda konstantní měrné tlakové ztráty), rychlost nebo průměr. Získáte najednou průměr kruhového potrubí, rozměr čtyřhranného potrubí, rychlost a dynamický tlak. Rovnice s dosazenými čísly jsou v části Postup výpočtu, konstanty a zdroje níže v části Podklady.

Tabulka dimenzí potrubí podle průtoku vzduchu (konstantní tlaková ztráta 1 Pa/m)

Vypočteno s výchozími hodnotami kalkulačky výše (tlaková ztráta 1,0 Pa/m, asi 0,1 mm H₂O/m; pozinkovaný plech, ε 0,09 mm; vzduch o 20 °C). Průměr kruhového potrubí a rychlost dávají přesně 1 Pa/m; normalizovaný průměr a rozměry čtyřhranného potrubí jsou zaokrouhleny nahoru na 50 mm.

Průtok vzduchu m³/hPrůtok vzduchu CFMKruhový průměr mmRychlost m/sNorm. průměr mmČtyřhr. 1 : 1, mmČtyřhr. 2 : 1, mmČtyřhr. 3 : 1, mm
500294.32103.99250200 × 200300 × 150350 × 150
1 000588.62734.75300250 × 250400 × 200450 × 150
2 0001 1773545.65400350 × 350500 × 250600 × 200
3 0001 7664126.24450400 × 400550 × 300700 × 250
5 0002 9435007.07550500 × 500700 × 350850 × 300
7 5004 4145837.81600550 × 550800 × 4001 000 × 350
10 0005 8866508.37650600 × 600900 × 4501 100 × 400
15 0008 8297589.24800700 × 7001 000 × 5001 250 × 450
20 00011 7708459.90850800 × 8001 150 × 6001 400 × 500

Rozměry čtyřhranného potrubí dávají při stejném průtoku vzduchu stejnou tlakovou ztrátu (ekvivalentní průměr podle Huebschera), šířka × výška v mm. Pro jiné průtoky, měrné tlakové ztráty nebo poměry stran použijte kalkulačku výše.

Podklady

Tlaková ztráta třením v kruhovém potrubí vychází z Darcyho-Weisbachovy rovnice se součinitelem tření podle Colebrooka. Při dimenzování podle měrné tlakové ztráty se hledá průměr, který dává dané R; čtyřhranné potrubí se přiřazuje podle kruhového ekvivalentu, který má při stejném průtoku vzduchu stejnou tlakovou ztrátu.

PoložkaRovnicePoznámky · podklady
Tlaková ztráta třením (Darcy-Weisbach)R = Δp/L = (f / D) · ρV²/2R v Pa/m, D v m, ρ v kg/m³, V v m/s. Darcyho rovnice z kapitoly Duct Design v ASHRAE
Součinitel tření (Colebrook)1/√f = −2 log₁₀( ε/(3,7 D) + 2,51/(Re √f) )Re ≥ 2 300. f je na obou stranách, proto se iteruje (od odhadu Haaland do relativní změny 10⁻¹²). Používá se i v přechodové oblasti 2 300 až 4 000, kde mírně nadhodnocuje
Součinitel tření (laminární)f = 64 / ReRe < 2 300 (Hagen-Poiseuille); ve výsledku je označeno jako laminární
Reynoldsovo číslo, dynamický tlakRe = V·D / ν, Pv = ρV²/2V = Q / A, A = πD²/4
Hustota vzduchuρ = p / (R_da · T)Suchý vzduch, p = 101,325 kPa, R_da = 287,042 J/(kg·K) (ASHRAE 2017, kapitola 1, stejná konstanta jako v psychrometrické kalkulačce). 1,204 kg/m³ při 20 °C
Viskozita (Sutherland)μ = μ₀ (T/T₀)^1,5 · (T₀ + S)/(T + S), ν = μ/ρVzduch: μ₀ = 1,716 × 10⁻⁵ Pa·s, T₀ = 273,15 K, S = 110,4 K (White). Při 20 °C je ν = 1,506 × 10⁻⁵ m²/s, do 1 % shodně s běžnými tabulkami vlastností
Čtyřhranný ekvivalent (Huebscher)De = 1,30 (a·b)^0,625 / (a + b)^0,25Průměr kruhového potrubí se stejnou tlakovou ztrátou při stejném průtoku vzduchu a délce (kapitola Duct Design v ASHRAE). Příklad: 400 × 200 mm dává 305 mm. Skutečná rychlost ve čtyřhranném potrubí je Q/(a·b)
Normalizované rozměryD, a, b → ⌈x / 50⌉ × 50 mmPrůměr kruhového potrubí i obě strany čtyřhranného se zaokrouhlí nahoru na 50 mm (při pevné jedné straně jen ta volná). Ekvivalentní průměr se zvětšuje, jen když roste některá strana, takže vychází stejný nebo větší než vypočtený a tlaková ztráta nepřekročí zadanou. Rychlost a ztráta se poté přepočítají. Zkontrolujte seznam rozměrů výrobce
Meze čtyřhranného potrubí1 ≤ a/b ≤ 8, kratší strana ≥ 50 mmNad 4 : 1 se zobrazí upozornění (větší obvod při stejné ploše znamená větší tření a spotřebu materiálu). Nad 8 : 1, nebo při kratší straně pod 50 mm, kalkulačka nepočítá

Drsnost materiálu ε

Hodnoty kategorií drsnosti z tabulky 1 kapitoly Duct Design v ASHRAE Handbook Fundamentals (SI) (hladké 0,03, středně hladké 0,05, průměrné 0,09, středně drsné 0,9, drsné 3,0 mm). Každý materiál je takový, který tatáž tabulka řadí do dané kategorie. Tentýž materiál se liší podle vzdálenosti spojů a kvality provedení, proto jiné hodnoty zadejte volbou Vlastní drsnost.

Materiálε (mm)Kategorie ASHRAE
Pozinkovaný plech0.09Průměrné
Hladké (tažené trubky, PVC potrubí)0.03Hladké
Běžná ocel0.05Středně hladké
Potrubí ze skelných vláken0.9Středně drsné
Ohebné potrubí (plně roztažené)3.0Drsné

Vlastnosti vzduchu (suchý vzduch, 101,325 kPa)

Teplota °CHustota ρ kg/m³Viskozita μ Pa·sKinematická viskozita ν m²/s
−201.39441.615 × 10⁻⁵1.158 × 10⁻⁵
01.29231.716 × 10⁻⁵1.328 × 10⁻⁵
201.20421.813 × 10⁻⁵1.506 × 10⁻⁵
401.12721.907 × 10⁻⁵1.692 × 10⁻⁵
601.05961.999 × 10⁻⁵1.886 × 10⁻⁵

Volba rychlosti a měrné tlakové ztráty

V odborné literatuře se potrubí dělí na nízkotlaké a vysokotlaké; hranice se liší. Kalkulačka upozorní, když rychlost v kruhovém nebo čtyřhranném potrubí překročí 15 m/s.

Metoda konstantní měrné tlakové ztráty dimenzuje všechny úseky podle měrné tlakové ztráty zvolené pro hlavní větev (běžně 0,1 mm H₂O/m, tedy asi 1 Pa/m). U každého úseku měňte jen průtok vzduchu.

Příklad výpočtu

Průtok vzduchu 10 000 m³/h, měrná tlaková ztráta 1,0 Pa/m, pozinkovaný plech (ε 0,09 mm), vzduch o 20 °C: Q = 2,778 m³/s, D = 649,9 mm, V = 8,37 m/s, Re = 361 000, f = 0,0154. Zaokrouhleno nahoru na 650 mm.

Jako obdélník 2 : 1 má stejné potrubí 853 × 427 mm, nebo 900 × 450 mm po zaokrouhlení obou stran nahoru na 50 mm (ekvivalent 686 mm, skutečná rychlost 6,86 m/s, tlaková ztráta 0,77 Pa/m).

Zdroje

Časté dotazy

Jak dimenzovat potrubí podle průtoku vzduchu?

U metody konstantní měrné tlakové ztráty zvolte měrnou tlakovou ztrátu pro hlavní větev (často 1 Pa/m, tedy 0,1 mm H₂O/m) a každý úsek dimenzujte podle jeho průtoku vzduchu. Například 10 000 m³/h při 1 Pa/m v pozinkovaném plechu dává kruhové potrubí 650 mm (8,37 m/s), nebo 900 × 450 mm při poměru 2 : 1. Běžné průtoky uvádí tabulka výše.

Jakou rychlost vzduchu v potrubí volit?

V odborné literatuře se potrubí dělí na nízkotlaké a vysokotlaké; hranice se liší, a kalkulačka upozorní, když rychlost překročí 15 m/s. Při měrné tlakové ztrátě 1 Pa/m roste rychlost zhruba od 4 do 10 m/s při průtoku 500 až 20 000 m³/h, jak ukazuje tabulka výše.

Jak převést čtyřhranné potrubí na kruhové?

Použijte ekvivalentní průměr podle Huebschera, De = 1,30 (ab)^0,625 / (a + b)^0,25, který dává stejnou tlakovou ztrátu při stejném průtoku vzduchu. Potrubí 900 × 450 mm odpovídá asi 686 mm. Nejde o průměr se stejnou plochou průřezu.

Je 0,1 mm H₂O/m totéž co 1 Pa/m?

Téměř: 0,1 mm H₂O/m = 0,98 Pa/m a 1 Pa/m = 0,102 mm H₂O/m. V praxi se obě hodnoty často berou jako stejný základ.

Naposledy aktualizováno: 2026-10-12.