GÁZTŰZHELYEK HATÁSA A BELSŐ KÖRNYEZETRE Dr. Kajtár László Ph.D. Egyetemi Docens
Leitner Anita okl.gm. Ph.D. hallgató
BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM ÉPÜLETGÉPÉSZETI TANSZÉK
Témakörök 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Levegő minőségi követelmények Gáztűzhelyek levegőszennyezése Laboratóriumi mérések Levegő minőség vizsgálata Javasolt szellőző térfogatáram Elszívóernyő hatása Hőkörnyezet vizsgálata Következtetések
1. Levegő minőségi követelmények Szennyezőanyagok lakóépületekben • •
• • • •
Gázok és gőzök (CO, CO2, SO2, NO2, NOx, O3, radon) Szaganyagok (szerves anyagok bomlástermékei, emberi, állati és növényi eredetű szaganyagok, építő és burkoló anyagok kipárolgási termékei) Aerosolok (porok, lebegő anyagok, pollen anyagok) Vírusok Baktériumok és spórák (legionella baktérium) Gombák és spóráik
1. Levegő minőségi követelmények Követelmények – NO2 Ország, szervezet WHO Németország Svájc USA Japán Magyarország KöM-EüM-FVM 14/2001 er.
Időbeni átlag μg/m3 200 150 200 100 30 80 100 80-120 200 150 100
átlagolási idő 1 óra 24 óra 30 perc 24 óra 1 év 24 óra 1 év 24 óra 1 óra 24 óra 1 év
2. Gáztűzhelyek levegőszennyezése Az égési folyamat során a levegőbe jutó káros anyagok meghatározó csoportjai:
• Szén-dioxid (CO2) • Nitrogén-oxidok (NOx) • nitrogén-oxid, nitrogén-dioxid
Amennyiben a láng szabadon ég, a keletkező szennyezőanyag mennyisége 3-szorosára nőhet!
2. Gáztűzhelyek levegőszennyezése NOx egészségügyi hatásai:
Klinikai kísérletek eredményei: • NO2 = 0,94 mg/m3 (0,5 ppm): nő a tüdő baktériumfertőzésre való érzékenysége • NO2 = 4,7 mg/m3 (2,5 ppm) (t<2 óra): a tüdőfunkció kifejezett csökkenése Az emberre gyakorolt hatás pontosan még nem tisztázott.
3. Laboratóriumi mérések Mérések célja:
• • • •
Légcsere meghatározása Immisszió vizsgálat (CO2, NOx) Gáztűzhely emisszió vizsgálata (CO2, NOx) Új szellőzési normaértékek meghatározása
3. Laboratóriumi mérések Légcsere mérése 1.
CO2 palack
2.
Rotaméter
3.
Vizsgált tér
4.
Mintavevő cső
5.
CO2 gázanalizátor
6.
Adatgyűjtő egység
7.
Adatkábel
8.
Számítógép
9.
Nyomtató
3. Laboratóriumi mérések Mérőállás felépítése 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.
Gáztűzhely Vizsgált helység Mintavevő cső t ,ϕκ CO2 gázanalizátor NOx gázanalizátor 11 Adatgyűjtő egység Adatgyűjtő egység Számítógép TESTO 454 mikroklíma analizátor PMV Thermal Comfort Meter TESTO légállapot adatgyűjtő Konyhai elszívóernyő
7
4 2
3
k
6
3 12 1
8
CO
2
NO,NO ,NO 2
5 9
t ,t ,t , v,Tu sz
n
ks
10 PMV,PPD
x
infravörös szürö detektor
zár
referencia cella
fö
összehasonlító
B fényforrás chopper
erösítö mérendö gáz
CPU
mérö cella kijelzö A+B
CO2 analízátor
A
NOx analízátor
4. Levegőminőség vizsgálata Légcseremérés Levegő minőség laboratórium 3 Vh=115,3m 2005.02.10
Regressziós egyenes n [1/h] 0,592
3
Vsz [m /h] 68,3
4. Levegőminőség vizsgálata CO2 imisszió Imisszió mérés gépi szellőzés nélkül 2005.02.-03. Nagyláng 2500
Sütő Kisláng
CO2 [ppm]
2000 1500 1000 500 0 0
10
20
30
40
50
idő [min]
60
70
80
90
4. Levegőminőség vizsgálata NOx imisszió Imisszió mérés gépi szellőzés nélkül 2005.02.-03.
NOx [ppb]
Nagyláng 1400
Sütő
1200
Kisláng
1000 800 600 400 200 0 0
10
20
30
40
50
idő [min]
60
70
80
90
4. Levegőminőség vizsgálata CO2 emisszió KCO2 [mg/h] KCO2 [mg/kJ]
Nagyláng 383754 37
Kisláng 133773 39
Sütő 267057 29
Nagyláng 220576 21
Kisláng 62269 18
Sütő 216295 23
NOx emisszió
KNOx [μg/h] KNOx [μg/kJ]
5. Javasolt szellőző térfogatáram Vsz (m3/h) CO2; k k =600ppm (1080mg/m3) k meg1 =1400ppm k meg2 =2500 ppm k meg3 =5000ppm Legnagyobb égő Legkisebb égő Sütő
(2520mg/m3) 266,5 92,9 185,5
(4500mg/m3) 112,2 39,1 78,1
(9000mg/m3) 48,5 16,9 33,7
Vsz (m3/h) NOx ; k k = 0 μg/m3 k meg1 =100 μg/m3 k meg2 =200 μg/m3 k meg3 =400 μg/m3 Legnagyobb égő Legkisebb égő Sütő
2205,8 622,7 2163,0
1102,9 311,3 1081,5
551,4 155,7 540,7
6. Elszívóernyő hatása (Vsz=500m3/h) Átlagos konyhában (Vh=36m3) kialakuló CO2 koncentráció Levegőminőség értékelése Vh =36 m 3; Vsz =500m 3/h k meg=2500ppm 2500
Határérték Nagyláng
CO2 [ppm]
2000
Sütő Kisláng
1500 1000 500 0 0
10
20
30
40
50
idő [min]
60
70
80
90
6. Elszívóernyő hatása (Vsz=500m3/h) Átlagos konyhában (Vh=36m3) kialakuló NOx koncentráció Levegőminőség értékelése Vh =36 m 3; Vsz =500m 3/h k meg=400 μg/m 3 600
Határérték Nagyláng
3
NOx [ μg/m ]
500
Sütő
400
Kisláng
300 200 100 0 0
10
20
30
40
50
idő [min]
60
70
80
90
7. Hőkörnyezet vizsgálata Levegő hőmérsékelete, WBGT index Hőmérséklet mérés - Legnagyobb égő gépi szellőzés nélkül
t °C
2005.02.24
35,0
száraz
30,0
WBGT
25,0
nedves
20,0 15,0 10,0 5,0
Idő
16:35
16:27
16:19
16:11
16:03
15:55
15:47
15:39
15:31
15:23
15:15
15:07
0,0
7. Hőkörnyezet vizsgálata Hőérzeti mérés (PPD index) Hőérzeti mérés - Legnagyobb égő 100
Szellőzés nélkül
90
Szellőzéssel
80
PPD %
70 60 50 40 30 20 10 0 0
10
20
30
40
50
idő [min]
60
70
80
90
7. Hőkörnyezet vizsgálata Légsebesség mérés
vá m/s
Átlagos légsebesség (3min) - Legnagyobb égő gépi szellőzés nélkül 2005.02.24
0,18 0,16 0,14 0,12 0,10 0,08 0,06 0,04 0,02 0,00 1
2
3
4
5
6
7
8
Mérési intervallum (*10min)
9
10
7. Hőkörnyezet vizsgálata Turbulencia fok mérés Turbulencia fok (3min)- Legnagyobb égő gépi szellőzés nélkül
Tu %
2005.02.24
80 70 60 50 40 30 20 10 0 1
2
3
4
5
6
7
Mérési intervallum (*10min)
8
9
10
8. Következtetések • Lakóépületek levegő minőségét a gáztűzhelyek jelentősen rontják • A hőkörnyezettel való elégedetlenség százalékos értéke nagyobb, mint a huzat miatti elégedetlenség (PPD<95%, DR<15%). A jelenleg kapható nagyobb teljesítményű, külső kivezetésű elszívóernyőkkel az NOx-re vonatkozó határértékek nem biztosíthatók.
Köszönjük a figyelmet!
