Hodnocení distribuce vzduchu
v=0,5m/s v=0 2 m/s v=0,2 POBYTOVÁ ZÓNA
RYCHLOST PROUDĚNÍ
3
Fyzikální jevy při distribuci vzduchu Pohyb vzduchu vyvolávají síly mechanické (ventilátor), gravitační a rozdíl tlaku. Režim proudění : Laminární ‐ turbulentní Vírový efekt Ví ý f kt se projevuje vtahováním okolní tekutiny do středu j j t h á í k l í t k ti d tř d rotace vyvolané přírodními podmínkami (vodní tok) či technickými prostředky (trysky) a působí jako zesilovač proudění. Vírový efekt
4
Fyzikální jevy při distribuci vzduchu Henri Marie Coandă
Coandův jev se vyskytuje při výtoku tekutiny. Vytéká‐li z trysky paprsek tekutiny nasává jeho rozvířený povrch tekutinu z okolí do něhož vtéká. Jestliže paprsek proudí podél stěny vysaje proud tekutinu za vzniku podtlaku a vlivem jeho působení se paprsek přisaje ke stěně. li j h ů b í k ři j k tě ě
1886‐1972 rumunský letecký konstruktér, při pokusech v aerodynamickém tunelu odhalil jev zvaný „Coandův efekt“
Podtlak
Síla P
5
Co ovlivňuje proudění v prostoru Pohyb vzduchu v omezeném prostoru je formován proudy přiváděného vzduchu vystupující z otvorů s vzduchu, vystupující z otvorů s turbulentním charakterem. Turbulencí je do turbulentním charakterem Turbulencí je do proudu strháván okolní klidný vzduch.
6
Klasifikace systémů distribuce vzduchu Ke klasifikaci proudění slouží řada veličin, základní je geometrie a teplota. Z aspektu geometrie jsou proudy kruhové (také kuželové, tj. osově symetrické), kruhové kompaktní ploché l hé radiální. Dle teploty a jejího rozdílu formujícího tvar osy proudů jsou proudy Dle teploty a jejího rozdílu formujícího tvar osy proudů jsou proudy izotermní (zatopené) neizotermní konvektivní. p p y y j j p y Dle prostoru ve kterém se proud vyskytuje jsou proudy volné poloohraničené ohraničené 7
Obrazy proudění
a/b > 10
b
a
KRUHOVÝ
KRUHOVÝ KOMPAKTNÍ
PLOCHÝ
RADIÁLNÍ
8
Vliv pracovního rozdílu teplot Dle teploty a jejího rozdílu formujícího tvar osy proudů jsou proudy ( p ) izotermní (zatopené) neizotermní.
tp < ti
tp > ti
9
Systémy distribuce vzduchu Větrání zaplavovací – způsob větrání prostoru, kdy chladnější přiváděný vzduch účinkem gravitace zaplavuje vzduch účinkem gravitace zaplavuje prostor nad podlahou. Větrání zdrojové – forma vzhůru orientovaného vytěsňovacího větrání
Větrání směšovací, zřeďovací – přívod větracího vzduchu přívod větracího vzduchu výustěmi s velkou intenzitou směšování s okolním vzduchem
10
Systémy distribuce vzduchu Větrání soustředěnými proudy (bezpotrubní) – systém celkového větrání velkých celkového větrání velkých prostorů soustředěnými proudy vzduchu, oblast pobytu je větrána zpětnými proudy. p ý p y
Větrání vytěsňovací – přívod větracího vzduchu výustěmi s větracího vzduchu výustěmi s potlačenou intenzitou směšování s okolním vzduchem.
11
Funkce distribučních prvků • estetické zakrytí otvoru • naměrování proudu vzduchu s určitým charakterem proudění naměrování proudu vzduchu s určitým charakterem proudění • nastavení průtoku vzduchu
12
Směšovací proudění s výraznou turbulencí SMĚŠOVACÍ PROUDĚNÍ S KRUHOVÝM NEBO PLOCHÝM PROUDEM S VÝAZNOU TURBULENCÍ
tp < ti
tp > ti
• OBDÉLNÍKOVÁ ŽALUZIOVÁ VYÚSTKA • DIFÚZNÍ VYÚSTKA • ŠTĚRBINOVÁ VYÚSTKA 13
Obdélníková vyústka
Rámeček s jednou nebo b d dvěma ě řřadami d i otočných listů (vyústka jednořadá nebo dvouřadá) s regulačním ústrojím
14
Štěrbinová vyústka
15
Kombinovaná štěrbinová vyústka
Jejich předností je úzký plochý a po celé délce vyústě vyrovnaný vzdušný proud proud, který je velmi stabilní stabilní. Tohoto efektu bylo dosaženo použitím děrovaného pásu na výtokové ploše. Vzhledem k vyrovnanému výtoku vzduchu na výtokové ploše llze e z těchto elementů skládat štěrbinové štěrbino é pás pásy 16
Talířový ventil pro distribuci malých průtoků vzduchu d h ve větraných ět ý h nebo b klimatizovaných prostorech. Plynulá regulace množství vzduchu se provádí otáčením talířů ventilů.
17
Směšovací proudění s kompaktním proudem SMĚŠOVACÍ PROUDĚNÍ S KOMPAKTNÍM PROUDEM VELKÉHO DOSAHU
tp < ti
tp > ti
• DÝZA • VELKOOBJEMOVÁ VYÚSTKA 18
Dýza (tryska) Pro distribuci přívodního vzduchu na velké vzdálenosti vzdálenosti. Nastavitelné dýzy se vyrábí s přestavením servopohony p p y nebo ručně. Pro nenáročnou instalaci se vyrábí také dýzy pevné, bez možnosti změny směru vyfukovaného vzduchu.
19
Dýza (tryska)
20
Dýza (tryska)
21
Velkoobjemová vyústka Přestavitelný výfuk vzduchu vodorovně ( hl (chlazení) í) nebo b d dolů lů (vytápění)
22
Směšovací proudění radiální SMĚŠOVACÍ PROUDĚNÍ S RADIÁLNÍM PROUDEM
• VÍŘIVÁ VÝUSŤ • ANEMOSTAT • DRALOVÁ VÝUSŤ • DĚROVANÝ DIFUZOR 23
Vířivá výusť = box se čtvercovou nebo kruhovou čelní b č b k h č l í deskou. Čelní desky mají radiálně uspořádané pevné drážky nebo pohyblivé l lamely a přívod vzduchu je veden přes l ří d d h j d ř rozptylový plech.
24
Vířivá výusť ‐ nastavení lamel
Vířivým výstupem vzduchu je zajištěno jeho intenzivní promíchání se stávajícím vzduchem. Tím je dosaženo podstatné snížení teploty a rychlosti proudění. íž í t l t hl ti dě í 25
Vířivá výusť s termostatickým ovládáním
TEPLÝ VZDUCH
CHLADNÝ VZDUCH 26
Anemostat
Anemostaty mají výtokové plochy z pevných profilových lamel, jejichž čtvercové nebo kruhové konstrukce, která zaručuje při přivádění vzduchu rovnoměrné proudění do všech směrů.
27
Dralová výusť
Natočení lopatek:
CHLADNÝ VZDUCH výstup vodorovný
Pro distribuci velkého množství vzduchu s velkou teplotní diferencí (rozsah ‐10 až +15°C). Změnou úhlu výstupu vzduchu (od vodorovného výstupu pro chlazení, přes šikmý výstup pro izotermní vzduch až po svislý výstup pro vytápění) je lý ý á ě í) zajištěno intenzivní promíchání přiváděného vzduchu se vzduchem v místnosti. í t ti
IZOTERMNÍ VZDUCH výstup ve směru 45°
TEPLÝ VZDUCH výstup svislý
28
Textilní vzduchovody s integrovanými štěrbinami
29
Použití distribučních prvků podle dosahu proudu
4 m
Obdélníkové vyústky Štěrbinové vyústky Vířivé vyústě Talířové ventily Anemostaty Difuzoryy Dralové vyústě
6 m Dýzy V lk bj Velkoobjemové vyústě é ú tě
8 m 30
Zaplavovací větrání ZAPLAVOVACÍ VĚTRÁNÍ
tp < ti
• VELKOPLOŠNÁ VYÚSTKA 31
Velkoplošná výusť Přívod vzduchu malou rychlostí s nízkou turbulencí do pobytové zóny v blízkosti podlahy Pro zajištění stabilizovaného podlahy. Pro zajištění stabilizovaného proudění v pobytové oblasti musí být teplota přiváděného vzduchu o 1 až 3°C nižší, než je teplota vzduchu ve větraném prostoru. l d h ě é Venkovní vzduch se přivádí nízkou rychlostí v blízkosti podlahy a odvádí škodliviny z pobytové oblasti do podstropního prostoru. tvar: vyústi kruhové, určené pro instalaci do prostoru stěnové s půdorysem půlkruhovým prostoru, stěnové s půdorysem půlkruhovým a vyústi rohové s půdorysem čtvrtkruhovým.
32
Proudění sdola nahoru tp < ti
tp > ti
• PODLAHOVÁ VYÚSTKA • VYÚSTKY Ú INTEGROVANÉ É V SEDACÍM Í NÁBYTKU Á 33
Podlahová vyústka
34
Podlahová vyústka Přívod vzduchu integrovaný do interiéru
35
Proudění a distribuce vzduchu při vytápění/chlazení
36
Chlazení v servrovně – proudění vzduchu
37
Příklad proudění vzduchu v uzavřené místnosti
38
Osvěžení názvosloví • Dosah proudu • Obraz proudění • Primární proud a sekundární proud • Volný proud • Omezený, zatopený a přilnutý proud O ý t ý řil tý d • Izotermní proud • Slabě neizotermní a neizotermní proud Přirozená konvekce • Přirozená konvekce • Pracovní rozdíl teplot 39
Jak se jmenují a kam se hodí?
40
Variantní řešení distribučních prvků Nástroje pro návrh obrazu proudění ‐ variantní řešení, posouzení rychlosti proudění a hlučnosti
v=0,80 m/s
v=0,55 m/s
v=0,30 m/s 0 30 /
L=39 dB/A
L=35 dB/A
L 20 dB/A L=20 dB/A 41
Distribuční prvky – možnosti návrhu MATEMATICKÝ MODEL
EXPERIMENTÁLNÍ ZKOUŠKA
ZJEDNODUŠENÝ VÝPOČET ZÁKLADNÍCH PARAMETRŮ
42
Distribuční prvky – ověření funkce – vizualizace proudu
43
Měření rychlosti vzduchu v = 0.836 B3/2 (m/s)
Beauforta (1774 – 1857) zajímala meteorologie. Od svých 16 let si kadet Beaufort vedl přesné meteorologické zápisky, jejichž hustota se s tím, jak stoupal na kariérním žebříčku, zvětšovala. Nakonec byla měření prováděna v dvouhodinových intervalech. Vedle informacích o síle větru obsahovaly zápisy také informace o počasí.
44
Měření (dynamického) tlaku Dynamický tlak působí proudící reálná tekutina na relativně klidné těleso, které obtéká, nebo naopak je to tlakový odpor, který působí na těleso pohybující se v klidné tekutině
p = 1/2.ρ.v2
Měření využívá rozdílu celkového (dynamického a statického) a statického tlaku zjišťovaného trubicí v potrubí a měřeného dále na diferenčním manometru. Tvar Prandtlovy trubice zohledňuje fyzikální princip, že na povrchu rotačního paraboloidu, blízko jeho vrcholu je tlak roven nule. Trubice tedy (někdy) mají v příčném řezu protáhlý spíše elipsovitý tvar. 45
Mechanický účinek proudění vzduchu Energie větru se přenáší na konstrukci, kterou vítr otáčí, rotuje či vychyluje z ustálené polohy
Miskový anemometr
Lopatkové anemometryy 46
Žhavené (termické) anemometry Hlavní senzor je vyhříván na konstantní teplotu, proudící vzduch jej ochlazuje, dí í d h j j hl j přičemž velikost ochlazení kompenzována teplotou okolního vzduchu (měřící sonda má druhý termistor který měří okolní teplotu) je má druhý termistor, který měří okolní teplotu), je úměrná rychlosti proudění.
47
Takhle ne!
48
8 studentů v RJ = pracovní skupina Všichni mají stejnou úlohu, ale řeší ji na různých Všichni mají stejnou úlohu, ale řeší ji na různých distribučních prvcích a s jinými průtoky vzduchu.
Úloha ‐ zadání
0,8
1,2
1,5
m/s
Měření rychlosti vzduchu ve 3 osách po 0,1 m ve vzdálenosti 0 až 2 m od otvoru 2 m od otvoru. 50
Úloha ‐ zadání • Proveďte měření rychlosti vzduchu ve 3 osách po 0,1 m ve vzdálenosti 0 až 2 m od otvoru: – Jako volný proud – Jako omezený proud s překážkou proudění
• Měřené Měřené hodnoty vyneste do grafů hodnoty vyneste do grafů • Popište obraz proudění, typ distribučního prvku, zhodnoťte proudění vzduchu v pobytové zóně osob proudění vzduchu v pobytové zóně osob • Proveďte kouřovou zkoušku s fotodokumentací rychlost
+z +x
vzdálenost 51
