Légtechnikai rendszerek
Mindazokat a rendszereket, amelyek működésük során megváltoztatják a bennük áramló levegő paramétereit, azzal a céllal, hogy biztosítsák az ember/technológia számára a megfelelő levegő környezetet (BLM) légtechnikai rendszernek nevezzük.
A légtechnikai rendszerek energiafelhasználása alapvetően függ: -a
szellőző levegő mennyiségétől (funkció, követelmény, belső és külső környezet jellemzői, levegő állapotjelzői…) - a rendszer kialakításától - a rendszer üzemeltetésétől Levegő állapotjelzői:
Levegő vízgőz keveréke Bár a levegő maga is több gáz keveréke, két komponensű ideális gázkeveréknek tekintjük: száraz levegő és vízgőz keverékének. A levegőben lévő nedvesség alapján a levegő lehet: telítetlen telített túltelített
Levegő-vízgőz keverék egyenlete: p = pl + pv pl V1+x = ml Rl T pl V1+x = 1 Rl T pv V1+x = x Rv T (pl +pv) V1+x = (1 Rl+x Rv) T p V1+x = (1+x) R T
pl V1+x = 1 Rl T Rl=286,9 kJ/(kgK), Rv=461,501 kJ/(kgK)
pv V1+x = x Rv T
pv Rv = x⋅ pl Rl pv pv x = 0,6220 ⋅ = 0,622 ⋅ pl p − pv
pvt xt = 0,622 ⋅ p − pvt
A levegő relatív nedvességtartalma:
pv ρv = ϕ= ρ vt pvt A levegő abszolút nedvességtartalma:
pv ϕ pvt x = 0,622 ⋅ = 0,622 ⋅ p − pv p − ϕ pvt
A nedves levegő entalpiája:
(
)
h1+x =1⋅ cpl ⋅ t + r0 + cpvg⋅ t ⋅ x
h1+ x
kj kj kj kg o o = 1kg ⋅ 1 ⋅ t C + 2500 + 1,86 ⋅ t C ⋅ x o o kg kgC kgC kg
Érezhető és rejtett hő:
(
)
hérezhető = 1 ⋅ c pl + x ⋅ c pv ⋅ t hrejtett = ro ⋅ x
Nedves hőmérséklet: Valamely t hőfokú, φ relatív nedvességű levegő nedves hőmérséklete, az a nedves hőmérőn mért tn hőmérséklet, mely esetén a levegőből a nedves hőmérő higanygömbjére a t-tn hőmérsékletkülönbség mellett annyi hő áramlik, amennyi a higanygömbön elpárolgó víz hőjét fedezni tudja.
Psychrométer
Harmatponti hőmérséklet: Az a th hőmérséklet, amire lehűtve a levegőt -állandó abszolút nedvességtartalom mellettmegindul a nedvesség kicsapódása.
Mollier h-x diagram A diagram a h, t, x, φ jellemzők közötti kapcsolatot ábrázolja, amely 1 kg száraz, x kg vízgőz keverékére vonatkozik, abban a hőmérséklet és nyomás tartományában, amelyben a levegő ideális gázkeveréknek tekinthető. Így az entalpiája csak a t, hőfok és az x, 1 kg száraz levegőre eső nedvességtartalom függvénye.
h = f (t, x)
A szellőző levegő térfogatárama függ: -a helyiségben keletkező és eltávolítandó hőáramtól, hőbeviteltől -a helyiségben keletkező és eltávolítandó nedvességáramtól, nedvességáram igénytől -a helyiségben keletkező és eltávolítandó szennyezőanyagáramtól -a helyiség frisslevegő térfogatáram igényétől -a szellőző levegő állapotjelzőitől, minőségétől -a kívánt belső levegő paramétereitől, minőségétől -attól, hogy szakaszos, vagy folyamatos működésű-e a szellőzéstechnikai rendszer üzeme -a légvezetési rendszertől, a szellőztetés hatásosságától
Légtechnikai rendszerek csoportosítása -Munkaközeg szerint (levegő, levegő-víz) -Funkció szempontjából ( szellőző, klíma, elszívó rendszer ) -Tervezési és üzemeltetési feladatok szerint
Gravitációs szellőzés
Gravitációs szellőzés
Légtechnikai rendszerek felépítése Fő egységek: klímatizált/ szellőztetett tér, légkezelő berendezés
Légtechnikai rendszer felépítése
Jelölések magyarázata Marcsó S. DE MK
Szellőztető rendszer
Szellőztető rendszer légkezelője
Tartózkodási zóna
MSZ CR 1752:2000 szabvány Tartózkodási zóna megitélésének kritériumai
Új követelményrendszer eltérése a régitől
Táblázatok a szabványból
Friss levegő mennyiségének meghatározása
Az érzékelhető levegőminőség mértékegysége: 1 decipol
G meghatározása
Szellőztetés hatásosságának meghatározása
Légfűtő-szellőztető berendezés
Légfűtő-szellőztető berendezés
Tapasztalati légcsereszámok Csak becslésre alkalmasak n=helyiségtérfogat/frisslevegő térfogatárama
m3/(m3/h)=1/h
Léghűtő berendezés
Léghűtő-Fűtő berendezés Télen fűt, nyáron hűt
Hűtési hőterhelés
Közelítőmódszer !!!
Légnedvesítő berendezés
Ködtelenítő berendezés
Ködtelenítés
Klímaberendezés
Központi klímaberendezés
Légvezetési rendszerek A bevezetett levegő közelében kialakuló elsődleges levegőmozgások másodlagos légáramlásokat indukálnak. Ezt a primer és szekunder légáramlásokat a helyiség légvezetési rendszerének nevezzük (LVR). LVR: -hígításos (meghatározók a fellépő tehetetlenségi erők) -elárasztásos (meghatározó a termikus erő)
Különböző légvezetési rendszerek összehasonlítása
Hígításos LVR-nél:
0 ∠ ∆ T H ∠ 12 , 0 K
Elárasztásos LVR-nél:
0 ∠ ∆ T H ∠ 6 ,0 K
Légvezetési rendszerek felosztása
Hígításos és elárasztásos LVR összehasonlítása
Elárasztásos LVR áramképe
Elárasztásos légvezetési rendszer jellemzői: -kis szellőző levegő sebesség -primer levegő tartózkodási zónába kerül bevezetésre -a távozó elvezetése mennyezet alatt -a primer levegő keveredése minimális a tartózkodási zónában -a tartózkodási zónában homogén mikroklíma jellemző -levegő bevezetés perforált lemez -feltétel hőforrás jelenléte a helyiségben -szellőző levegő ajánlott hőmérséklet különbsége:
0 ∠ ( t sz − t H ) ∠ − 6 , 0 K
A mikroklíma LVR elvi működése
Mikroklíma légvezetési rendszer jellemzői: -a primer szellőző levegő a helyiség levegőjével keveredve ér el a tartózkodási zónába -levegő bevezetés speciális (indukciós) anemosztátokon keresztül -a cél nem a teljes tér klímatizálása, kisebb a hagyományos rendszereknél -a tartózkodási zóna homogén légállapota biztosított - V primer / V szekunder = 2 Előadó, színház: q= 100 W/m2 Vprimer= 25-30 m3/h Vszekunder= 13-15 m3/h Munkahely, konferencia terem: q= 120 W/m2 Vprimer= 30-50 m3/h Vszekunder= 15-25 m3/h
A diffúz LVR elvi működése, rotációs anemosztáttal
Diffúz LVR jellemzői: -szellőző levegő nagy indukcióval lép be -nagy hőfokkülönbség valósítható meg (tsz-tH között max 15 Co) -tartózkodási zóna homogén mozgás-intezitású -bevezetés: rotációs, radiális-rotációs anemosztáttal és fúvókacsoporttal (rés és örvénybefúvóval) -nagy belmagasságú terekben alkalmazzuk kis belmagasságú terek esetében: qmax< 60 W/m2 n<8 1/h 0<∆T<8 Co 22 Co belső hőmérséklet mellett
Az érintőleges LVR elvi működése, fancoil készülék alkalmazásával
Érintőleges LVR jellemzői: -primer áramlás a falsíkon és más légsugarak mentén jön létre -szekunder áramlás a helyiség közepén jelentkezik -rövidre-zárásra való érzékenysége nagy -szellőző levegő belépése induktív, tartózkodási zónában sebesség lecsökken -kis belmagasságú helyiségekben alkalmazzuk(H<3 m) -helyiség maximális terhelése: q < 60 W/m2 H=3 m n <7 1/h
Az érintőleges LVR elvi működése mennyezeti anemosztáttal
A sugár LVR elvi működése, lineáris anemosztáttal
Légsugár LVR jellemzői: -H>3,5 m -tartózkodási zónában a szellőző levegő primer áramlása a meghatározó -viszonylag nagy levegőáram -szellőző levegő pontszerű levegő befúvó szerkezetből lép ki, szinguláris levegő bevezetéssel -a primer áramlás nem kényes a gravitációs, felhajtóerőkből származó kereszteffektusokra
A dugattyúhatás-szerű LVR elvi működése
Dugattyúhatás-szerű LVR jellemzői: -nagy mennyiségű szellőző levegő, nagy felületen lép be -a helyiség fajlagos hőterhelése magas q>150 W6m2 -nagy légcsere szám valósítható meg -stabil horizontális vagy vertikális légáramlás alakul ki 0,2
Légfűtő (kalorifer), felületi hűtő
Nedvesítő, gőzbeporlasztó
vízbeporlasztó
Levegőszűrők
Légszűrő
Táskás lemezes hőcserélő
Közvetítőközeges hővisszanyerő
Forgódobos hővisszanyerő
Hővisszanyerés hőcső alkalmazásával
