5. Význam cirkulace vzduchu pro regulaci

Regulace v technice prostředí (staveb) (2161087 + 2161109)

5. Význam cirkulace vzduchu pro regulaci 27. 4. 2016 a 4. 5. 2016 Ing. Jindřich Boháč

Regulace v technice prostředí Přednášky: Cvičení:

Každou středu 14.15 až 15.45 hod v místnosti č. 337 (prof. Bašta) REG - Sudé středy 16.00 až 17.30 hod v místnosti č. D82 (data: 24.2./9.3./23.3./6.4./20.4./4.5./(18.5.)) RTP - Liché středy 16.00 až 17.30 hod v místnosti č. 337 (data: 2.3./16.3./30.3./13.4./27.4./11.5.rektorský den/25.5.(předtermín ZK)

Celkem:

5 cvičení

Požadavky:

Prezenční forma - účast nejméně na 4 cvičeních Docházka uznána při příchodu max. do 15 min po ofic. začátku cvičení!

Kombinovaná forma - závěrečný test

2

Regulace ve vzduchotechnice Příklad 3) z minulého cvičení… Nakreslete funkční schéma standardního klimatizačního VZT zařízení („AHU“) se všemi příslušnými komponenty sloužícího pro klimatizaci prostor kongresového sálu, které se skládá mj. z deskového ZZT, cirkulace vzduchu, vodního ohřevu a chlazení. Rovněž uveďte požadavky pro profesi MaR (měření a regulace) nutné pro správnou funkci zařízení a zakreslete jednotlivé měřené a kontrolované veličiny do schématu.

3

Regulace ve vzduchotechnice CIRKULACE VZDUCHU VE VZTAHU K VÝKONU VÝMĚNÍKU Př. 1) Vypočtěte výkon chladiče pro letní provoz vzduchového 1-kanálovém systému s cirkulací a vířivými anemostaty, pracujícího s parametry uvedenými níže. Jak se změní výkon chladiče, pokud použijeme místo vířivých anemostatů 2-řadé vyústky? Jak se změní výkon chladiče v případě, že nebudeme využívat cirkulační vzduch? Zátěž prostoru: Qz = 6060 W Počet osob: n = 30 os Dávka čerstv. vzduchu: d = 50 m3/(h.os) Prac. rozdíl teplot: anemostat: Δtp = 12 K 2-ř.vyústka: Δtp = 6 K Teplota ext. vzduchu: te = 32 °C Entalpie ext. vzduchu: he = 58 kJ/kg Teplota int. vzduchu: ti = 26 °C Vlhkost int. vzduchu: φi = 40 % Povrchová teplota chladiče: tch = 9 °C 4

Regulace ve vzduchotechnice CIRKULACE VZDUCHU VE VZTAHU K VÝKONU VÝMĚNÍKU Př. 1) Vypočtěte výkon chladiče pro letní provoz vzduchového 1-kanálovém systému s cirkulací a vířivými anemostaty, pracujícího s parametry uvedenými níže. Jak se změní výkon chladiče, pokud použijeme místo vířivých anemostatů 2-řadé vyústky? Jak se změní výkon chladiče v případě, že nebudeme využívat cirkulační vzduch?

Vířivé anemostaty + cirkulace:

Průtok čerstvého vzduchu: Průtok pro odvedení zátěže:

t p  12K V  n.d  30.50  1500 m 3 / h e

 6060 Q z   1500 m 3 / h Vz    .c.t p 1,2.1010.12

Ve  Vz Co to znamená?? V případě použití vířivých anemostatů nyní není třeba využívat cirkulačního vzduchu a zátěž je dostatečně odváděna pouze čerstvým vzduchem! 5



  Výkon chladiče: Qch  Vz . .h  Proč Δh ?

h-x diagram vlhkého vzduchu

6

Citelné teplo Citelné teplo

1

t1 2

t2 t2

Ohřev

2

t1

h1 tch

h2

 .h  m  .c.t  m  .l .x  Q ch  m " citelné teplo  vázané teplo"

1

 .c.t " citelné teplo " Q ch  m

x2

Vázané teplo (kondenzace v. par) x1

te

E

ti

Δtp=12 K

tp

I P

he

tch hp

Δhe-p



1500   .1,2.(58  33,5)  12,3 kW Qch  Vz . .(he  hp )  Výkon chladiče: 3600 2-řadé vyústky + cirkulace: t p  6K Min. průtok čerstvého vzduchu: V  n.d  30.50  1500 m 3 / h e

 6060 Q z   3000 m 3 / h  Průtok pro odvedení zátěže: Vz  1,2.1010.6  .c.t p Vz  Ve Co to znamená?? Potřebujeme cirkulační vzduch (který je chladnější než ten venkovní…) k odvedení zbytku tep. zátěže. 9


2-řadé vyústky + cirkulace: Průtok oběhového vzduchu:

Vob  Vz  Ve  3000  1500  1500 m 3 / h

Pokud využíváme oběhový vzduch, je vždy třeba stanovit teplotu vzduchu, který vznikne smíšením dvou proudů s tímto pak pracovat při návrhu výměníků…

t1.V1  t 2 .V2 32.1500  26.1500 Což lze výpočtem: t s   29 C  3000 V1  V2 Nebo opět dle h-x diagramu, kde hledám opět dále entalpie pro výpočet výkonu chladiče…

Q ch  Vz . .h

10

te

Δtp=6 K

ts ti tp tch

S

E

I P Δhs-p hp

he hs


2-řadé vyústky + cirkulace:

3000   .1,2.(52  41)  11 kW Výkon chladiče: Qch  Vz . .(hs  hp )  3600

2-řadé vyústky bez cirkulace: 3 Min. průtok čerstvého vzduchu: Ve  n.d  30.50  1500 m / h Průtok pro odvedení zátěže:

 6060 Q 3 z   3000 m / h Vz   1,2.1010.6  .c.t p

Nemám k dispozici cirkulaci, proto veškerá zátěž musí být odvedena pomocí čerstvého vzduchu!!

!!

Vz Ve  3000 m 3 / h 12

te

Δtp=6 K

ts ti tp tch

S

E

I P Δhs-p hp

he hs Δhe-p

Hlavní úsporu energie díky cirkulaci lze definovat rozdílem entalpií (he -hs )


2-řadé vyústky bez cirkulace:

3000   .1,2.(58  41)  17 kW Výkon chladiče: Qch  Vz . .(he  hp )  3600 Úspora na výkonu chladiče více než 35 %!

14

Regulace ve vzduchotechnice VYUŽITÍ MOŽNOSTI SNÍŽENÍ PRŮTOKU ČERSTVÉHO VZDUCHU Je dovoleno snížit dávku čerstvého vzduchu na osobu na ½ v případě, že teplota venkovního vzduchu klesne pod 0 °C nebo překročí 26 °C.

Př. 2) Jak se změní výkon ohřívače vzduchu umístěného za deskovým výměníkem tepla s faktorem zpětného získávání tepla ФZZT = 0,55 pro níže uvedené parametry, průtok čerstvého vzduchu standardně Ve = 3500 m3/h a teplotu přiváděného vzduchu ti = 20 °C (ohřívač nehradí tepelnou ztrátu místnosti, ale obstarává pouze ohřev přiváděného vzduchu)? a)

te = 0°C x = 3 g/kg

b)

te = -15 °C φ = 100 % 15

Regulace ve vzduchotechnice VYUŽITÍ MOŽNOSTI SNÍŽENÍ PRŮTOKU ČERSTVÉHO VZDUCHU Př. 2) Jak se změní výkon ohřívače vzduchu umístěného za deskovým výměníkem tepla s faktorem zpětného získávání tepla ФZZT = 0,55 pro níže uvedené parametry, průtok čerstvého vzduchu standardně Ve = 3600 m3/h a teplotu přiváděného vzduchu ti = 20 °C (ohřívač nehradí tepelnou ztrátu místnosti, ale obstarává pouze ohřev přiváděného vzduchu)? a) te = 0°C b) te = -15 °C x = 3 g/kg φ = 100 %

a):

  . .c.t  V . .c.(t  t )  Výkon ohřívače: Q  V e i ZZT oh,a e

 ZZT

t ZZT  t e  ti  te

Faktor ZZT není totéž jako účinnost!! 16

Regulace ve vzduchotechnice VYUŽITÍ MOŽNOSTI SNÍŽENÍ PRŮTOKU ČERSTVÉHO VZDUCHU Př. 2) Jak se změní výkon ohřívače vzduchu umístěného za deskovým výměníkem tepla s faktorem zpětného získávání tepla ФZZT = 0,55 pro níže uvedené parametry, průtok čerstvého vzduchu standardně Ve = 3600 m3/h a teplotu přiváděného vzduchu ti = 20 °C (ohřívač nehradí tepelnou ztrátu místnosti, ale obstarává pouze ohřev přiváděného vzduchu)? a) te = 0°C b) te = -15 °C x = 3 g/kg φ = 100 %

a): Výkon ohřívače:

3600    .1,2.1010.(20  11)  10,91 kW Qoh,a  Ve . .c.t  Ve . .c.(t i  t ZZT )  3600 t ZZT   ZZT .(t i  t e )  t e  0,55.(20  0)  0  11 C b):

t ZZT  0,55.(20  ( 15))  ( 15)  4,25 C

9,55 Snížení výkonu  1   22% 10,91

1800  Qoh,b  .1,2.1010.(20  4,25)  9,55 kW 3600 17

Děkuji za pozornost

5. Význam cirkulace vzduchu pro regulaci

Recommend Documents