Ventilatordruck-Rechner (Kanalnetz und Leistung)
Der Schritt nach der Kanaldimensionierung. Volumenstrom, Maß, Länge und ΣK je Abschnitt bis zum entferntesten Auslass eingeben, Filter, Register und Zuschlag addieren: statischer und Totaldruck, Wellenleistung und Motor.
Berechnungsgrundlage
Je Abschnitt Reibung plus Einzelwiderstände; Geräte und Zuschlag ergeben den Totaldruck. Statisch = total minus dynamischer Druck am Austritt.
| Posten | Gleichung | Erläuterung · Grundlage |
|---|---|---|
| Luftdichte | ρ = p / (R_da · T) | Trockene Luft, ideales Gas, R_da = 287.042 J/(kg·K). Feuchte vernachlässigt (~1 %) |
| Reibungsverlust | Δp_f = R · L, R = (f / D) · ρV²/2 | f nach Colebrook (laminar 64/Re), dieselbe Funktion wie im Kanalrechner |
| Gleichwertiger Durchmesser (rechteckig) | D_e = 1.30 (a·b)^0.625 / (a + b)^0.25 | Huebscher-Gleichung, nur für Reibung; dynamischer Druck mit realer Geschwindigkeit Q/(ab) |
| Einzelwiderstand | Δp_K = ΣK · ρV²/2 | ΣK als Vielfaches des dynamischen Drucks, aus Tabelle oder ASHRAE Duct Fitting Database |
| Total- und statischer Druck | P_t = (Σ Δp + Σ Δp_e) × (1 + m), P_s = P_t − Pv₁ | m = Zuschlag, Pv₁ = dynamischer Druck in Abschnitt 1 (Ausblas) |
| Leistung | P_a = Q · P, P_shaft = P_a / η, P_motor ≥ P_shaft × (1 + α) | Q in m³/s; P ist P_t oder P_s je nach Bezug. Motor aufgerundet |
Widerstandsbeiwerte (Richtwerte)
Nur typische Richtwerte. Das reale K hängt stark von Geometrie und Volumenstromverhältnis ab; planen Sie mit der ASHRAE Duct Fitting Database, SMACNA oder Herstellerwerten. T-Abzweige (etwa 0 bis über 1) fehlen.
| Formteil | K (Richtwert) | Grundlage und Hinweise |
|---|---|---|
| Austritt in einen großen Raum | 1.0 | Impulsbilanz: der ganze dynamische Druck geht verloren. Sicher |
| Scharfkantiger Eintritt, wandbündig | 0.5 | Typischer Wert nach Idelchik und ASHRAE. Sicher |
| Plötzliche Erweiterung (A₁ auf A₂) | (1 − A₁/A₂)² | Borda-Carnot, bezogen auf den Druck vor der Erweiterung (A₁). Sicher |
| Glatter runder 90°-Bogen, r/D 1.5 | 0.15 | Typischer ASHRAE-Wert (etwa 0.2 bei r/D 1.0). Mittlere Sicherheit |
| Rechteckiger Winkel 90°, ohne Leitbleche, H/W 1 | 1.2 | Typischer ASHRAE-Wert; Leitbleche senken ihn stark. Mittlere Sicherheit |
| Drosselklappe ganz offen | 0.2 | Typischer ASHRAE-Wert; hängt von Blatt und Bauart ab. Mittlere Sicherheit |
Beispiel
Luft 20 °C und 101.325 kPa, verzinktes Blech (ε 0.09 mm). Die drei Abschnitte (Standardwerte) plus Filter 150 Pa, Kühlregister 200 Pa und Auslass 30 Pa, Zuschlag 10 %, Totaldruck-Wirkungsgrad 60 %, Motor 90 % und Zuschlag 15 %.
| Abschnitt | Maß mm | Volumenstrom CMH | Geschwindigkeit m/s | Dyn. Druck Pv Pa | Reibung R Pa/m | Summe der Widerstandsbeiwerte ΣK | Abschnittsverlust Pa |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 800 × 400 | 12 000 · L 20 m | 10.42 | 65.3 | 1.94 | 0.5 | 71.5 |
| 2 | 600 × 400 | 8 000 · L 15 m | 9.26 | 51.6 | 1.76 | 1.2 | 88.4 |
| 3 | Ø400 | 3 000 · L 10 m | 6.63 | 26.5 | 1.16 | 1.5 | 51.3 |
| Größe | Pa | mmAq |
|---|---|---|
| Kanalverlust (Reibung + Einzelwiderstände) | 211.3 | 21.5 |
| Feinfilter | 150.0 | 15.3 |
| Kühlregister | 200.0 | 20.4 |
| Luftauslass | 30.0 | 3.1 |
| Zwischensumme | 591.3 | 60.3 |
| Zuschlag 10 % | 59.1 | 6.0 |
| Totaldruck P_t | 650.4 | 66.3 |
| Dyn. Druck am Austritt Pv₁ (abziehen) | −65.3 | −6.7 |
| Statischer Druck P_s | 585.1 | 59.7 |
Totaldruck 650.4 Pa, statischer Druck 585.1 Pa, Wellenleistung 3.61 kW, Motor 5.5 kW.
Grenzen
Der Rechner summiert nur die Abschnitte eines Reihenstrangs. Er sucht keinen ungünstigsten Strang, wählt weder Ventilator noch Kennlinie (Betriebspunkt) und berechnet kein Geräusch. Systemeffekte (Anschlüsse) als ΣK oder Verluste eingeben.
Quellen
- ASHRAE Handbook Fundamentals (SI), Duct Design: Darcy-Weisbach, Colebrook, Huebscher, duct material roughness, fitting loss coefficients
- ASHRAE Duct Fitting Database; SMACNA HVAC Systems Duct Design
- I. E. Idelchik, Handbook of Hydraulic Resistance: entry and sudden expansion (Borda-Carnot)
- IEC 60072-1: rated output series of rotating electrical machines
Häufige Fragen
Was unterscheidet statischen und Totaldruck eines Ventilators?
Totaldruck ist statischer plus dynamischer Druck. Die Summe der Verluste ist der Totaldruck; abzüglich des dynamischen Drucks am Austritt (ρV²/2) ergibt sich der statische. Auch Wirkungsgrade gibt es total oder statisch: gleichen Bezug wie der Hersteller wählen.
Wie berechnet man den Druckverlust im Kanal?
Je Abschnitt Reibung R·L und Einzelwiderstände ΣK·ρV²/2 addieren. R aus Darcy-Weisbach mit der Reibungszahl nach Colebrook; Rechteckkanäle mit dem gleichwertigen Durchmesser nach Huebscher. Verluste bis zum entferntesten Auslass plus Filter und Register muss der Ventilator überwinden.
Wie berechnet man die Ventilatorleistung?
Luftleistung P_a = Q × P (Q in m³/s, P in Pa, Ergebnis in W), Wellenleistung = P_a ÷ Wirkungsgrad. Beispiel: 3.33 m³/s × 650 Pa = 2.17 kW; bei 60 % sind es 3.61 kW an der Welle. Der Motor erhält einen Zuschlag (etwa 15 %) und wird auf die Normleistung aufgerundet (hier 5.5 kW).
Zuletzt aktualisiert: 2026-10-19.