LÉGTECHNIKA TÉMAKÖRÖK 2010 ŐSZI FÉLÉV Természetes szellőzés (gravitációs + szélhatás) Lakás szellőztetés Helyiségek terhelései,komfort paraméterek. Hűtési hőterhelés meghatározása. Hőérzeti jellemzők (PMV, PPD értékek). A levegő állapotjellemzői, i-x diagram. Jellegzetes levegő állapotváltozások. Légtechnikai berendezések osztályozási szempontjai Szellőztető berendezések (komfort, munkahelyi). Külső levegő meghatározása. Szellőztető-légfűtő-léghűtő berendezések. Ködtelenítő berendezés, uszodák méretezése. Klímaberendezések. Helyi elszívó berendezések. Szellőző levegő térfogatáram meghatározása. Légcsere tényező és jellemző értékei. A légtechnikai kör általános felépítése. Légcsatorna keresztmetszet meghatározása. Légtechnikai berendezések osztályozása a nyomásviszonyok alapján. Levegő beszívás és kifúvás szerkezetei. Levegőkezelő központok (felépítés, helyigény). Légvezetési rendszerek (elárasztásos, hígításos). Ventilátoros konvektor kialakítása, beépítése. Hűtőkörfolyamat, közvetett és közvetlen hűtés. Folyadékhűtő berendezések kialakítása, split hűtés. Hőszivattyúk Ajánlott irodalom: Braxatoris Ákos -‐ Palócz Miklós: Légtechnika ( Műegyetemi Kiadó,2000. azonosító: 85028 )
Budapest, 2010. december hó Dr. Palócz Miklós
Légtechnika
Légtechnika előadás 1.óra dr. Palócz Miklós Természetes szellőztetés
Miért különösen fontos a légtechnika ? -‐Nagy helyigény -‐EsztéDka ( külső-‐belső ) -‐Épület ált. megítélése -‐Magas beruházási és üzemeltetési költség
1
Légtechnika
Mi a gépészet feladata ? Biztosítani kell a használat feltételeit
-‐ HŐÉRZET – fűtés,hűtés,légt. -‐ LEVEGŐ MINŐSÉG – csak légtechnikával -‐ Hangnyomásszint MO-‐n csak építészeD eszközökkel nem biztosítható a téli hőérzet Ha nyári szélső esetben ( 34 °C ) 22-‐24 °C-‐t belső hőmérsékletet akarunk, biztosítani, akkor hűtés szükséges. A szükséges gépészeD beavatkozás mértéke nagyon függ az építészeD kialakítástól. Mo`ó: a legjobb gépészet az, amire nincs szükség
CR 1752 Épületek szellőztetése – tervezési
kritériumok beltéri környezethez
2
Légtechnika
LEVEGŐ MINŐSÉG BIZTOSÍTÁSA
LÉGTECHNIKA -‐ szellőztetés természetes szellőztetés gépi szellőztetés
3
Légtechnika
Természetes szellőztetés természetes szellőzés, ex-‐és infiltráció ≠ természetes szellőztetés Hátrányai, korlátai: -‐ erősen meteorológia függő -‐ nincs légszűrés -‐ távozó levegő hője elvész Használata elsősorban meleg üzemeknél Dpikus
LAKÁSSZELLŐZTETÉS EnergeDkai méretezés ( három síkon ) – tanúsítvány ( 7/20068(V.24.) TNM rendelet ) Összesíte`, primer energiahordozóra veote` fajlagos energiafogyasztás max. 110 kWh/m2,év – világítás nélkül („C” minősítési osztály ) ebből a term. szellőzés energiafogyasztása cca 30-‐ 40 kWh/m2,év „A” minősítés ( megengede` 60 %-‐a ala` ) ≤ 66 kWh/m2,év természetes szellőztetéssel már nem megy -‐ alacsony energiafogyasztású lakás < 50 kWh/m2,év -‐ passzív házak ≤ 10 kWh/m2,év
4
Légtechnika
Lakópark Ha A/V= 0,4, akkor qm≈ 0,25 W/m3,K qtr= qm x Δt = 0,25 x 35 = 8,75 W/m3 ≈ 10 W/m3 qsz ≈ 10 W/m3 ( természetes légcsere ≈1/h lakóépületek ) Σ q ≈ 20 W/m3 ( 15 W/m3 ) Szabadon álló családi ház Ha A/V ≈ 1,3, akkor qm≈ 0,58 W/m3,K qtr= qm x Δt = 0,58 x 35 ≈ 20 W/m3 qsz ≈ 10 W/m3 ( természetes légcsere ≈1/h lakóépületek ) Σ q ≈ 30 W/m3 ( 25 W/m3 ) Irodaépület term. szellőzéssel ( nem cpikus ) qtr ≈ 10 W/m3 ( A/V= 0,4 ) qsz ≈ 20 W/m3 ( természetes légcsere ≈2/h irodaépületek ) Σ q ≈ 30 W/m3 ( 25 w/m3 ) Irodaépület gépi szellőztetéssel ( hővisszanyerővel) Σ q ≈ 15-‐20 W/m3 1 m3, n= 1/h Vsz = 1 x 1 = 1 m3/h =0,000277 m3/s Qsz = 0,000277 x 1,2 x 35 = 0,0116 kW ≈ 10 W
5
Légtechnika
Lakásszellőztetés a mai gyakorlat szerint Levegő bevezetés + gépi elszívás
6
Légtechnika
Többszintes épületek elszívó szellőzése – egycsatornás kialakításban
AkuszDka !
EsztéDka, épületszerkezet
7
Légtechnika
Visszacsapó szelepek
Páraelszívók tervezési kérdései ( építész-‐gépész )
Lakásszellőzés hővisszanyerős lakásszellőztető berendezéssel
8
Légtechnika
Bali macskapanzió
Természetes szellőztetés természeD energiákkal
gravitáció és/vagy szélhatás alapján történhet
9
Légtechnika
Működési elv gravitációval ha ti > te, akkor ρe > ρi
p = p0 + ρ x g x H pe = p0 + ρe x g x H pi = p0 + ρi x g x H pe -‐pi =( ρe – ρi )x g x H Δp = Δρ x g x H
A száraz levegő anyagjellemzői
Nagyságrendek D = 20 °C, ρi = 1,205 kg/m3 te = -‐2 °C, ρe = 1,303 kg/m3 Δ ρ ≈ 0,1 kg/m3 Δp = 0,1 x 9,81 x H ≈ 1 Pa /m
10
Légtechnika
A csarnokban kialakuló nyomás a beáramlási és a kiáramlási ellenállások ( a szellőző rácsok ellenállásainak ) arányától függ. A szell. rács ellenállása ( Z ) a dinamikus nyomás ( p din ) és az ellenállástényező ( ξ ) szorzataként adódik .
a
Z = ξ x p din = ξ x (ρ/2 x w²)
b
p din = ρ/2 x w², ahol ρ a levegő sűrűsége ( kg/m3), w a szellőző rács névleges keresztmetszetére vonatkoztato` átáramlási sebesség ( m/s ).
ÁRASMLÁSI SEBESSÉG MEGHATÁROZÁSA V… szell. levegő térfogatárama m3/s A = a x b rács névleges km-‐e m2 w = V… / A m/s ha V… m3/h – ban van megadva,akkor V… ( m3/h) : 3600 (s/h) = V… (m3/s) •
11
Légtechnika
Z = Δph = ξ x p din = ξ x ρ/2 x w² A szellőző rács ellenállását ( Z ) a hatásos nyomás ( Δph ) biztosítja. Ha ado` Δph , akkor meghatározhatjuk ado` rács esetén a kialakuló ( megengedhető ) áramlási sebességet. 1/2 w =
( ( 2
x
Δph ) / ( ξ x ρ ) )
Példa: Ado` csarnok, 6 m magas, így a rendelkezésre álló hatásos nyomás Δph cca 6 Pa. Alsó, felső szellőzők azonos kialakításúak, ξ=5. A szell levegő szükséges térfogatárama 3600 m3/h – azaz 1 m3/s. Az átáramlási sebesség legyen 1 m/s (felvéve tapasztalat alapján), A levegő sűrűsége 1,2 kg/m3. Mekkora a rácsok ellenállása? Z = ξ x ρ /2 x w2 = 5 x 1,2 / 2 x 1² = 3 Pa Δph /2 = 6/2= 3 Pa ( Talált süllyed, ha nem, iterálunk, vagy kiszámítjuk az előző ábrán bemutato` módon ) Mekkora rácsok kellenek ? V… = A x w ( konDnuitás ) → A = V… / w = 1 / 1 = 1 m2 ( alul-‐felül ) Mekkora a levegő felfűtési hőigénye, ha ti = 20 ° C, te = -‐ 2 ° C, a levegő fajhője c lev = 1.2 kJ / m3, K ?
Q…sz = V… x c lev x (ti – te ) = 1 m3/s x 1,2 kJ/m3,K x 22 K = 26,4 kW ( kJ/s ) Megjegyzés: a természet tudja a fizikát !!
12
Légtechnika
Működési elv szélhatás esetén pö = pst + pdinsz
egy áramvonal mentén állandó p dinsz = ρ/2 x w²sz
pst
Áramlási viszonyok az 1.jelű helyen pö = pö1 = pst1 + pdin1 = = pst1 + ρ/2 x w²sz1 Az épület mian a szélsebesség in megnövekedik, tehát Wsz1 ˃ Wsz, emian pst1 < pst, szívóhatás jelentkezik. Ahol lefékeződik a levegő ( 2.jelű helyen ), on túlnyomás nyomás jelentkezik
Δpsz = +/-‐ k x pdinsz ahol k az un. aerodinamikai tényező, +k túlnyomást, -‐k szívóhatást jelent
Szélcsatorna vizsgálat
13
Légtechnika
Az épület körüli nyomásviszonyok , majd a belső nyomás kijelölésével a szellőzők hatásos nyomásának meghatározása Átáramlási sebesség meghatározása Légmennyiségből a keresztmetszet meghatározása E = Z
Nagyságrendi összehasonlítás a gravitáció és a szélhatás közön Gravitáció: Δp ≈ 1 Pa/m 10 m magas épületnél cca 10 Pa Szélhatás: Wsz = 10 m/s ( 36 km/h, 20 csomó, 4-‐5 –ös erősség ) Pdinsz = 1,2/2 x 10² = 60 Pa ha k= -‐0,8 ( felül ) és k=+ 0,5 (alul ), akkor az összes hatásos nyomás a szélhatásból 48 + 30 Pa = 78 Pa Nagyságrendi különbség adódik és időben nagy mértékben változik, Facit: méretezés legkedvezőtlenebb esetre , eltérő esetekben a zsaluk keresztmetszetét ( ellenállását ) változtatni kell ( szabályozás )
14
Légtechnika
Kazánházi szellőzés méretezése ( példa ) Alapterület: Magasság: Térfogat: Légcsere: Szellőző levegő:
20 m2 3 m 60 m3 6/h 360 m3/h ( 0,1 m3/s )
Alsó-‐felső szellőző ξ=5 Hatásos nyomás ( Δp ) …. Pa Szellőzők megengede` ellenállása: Z = ……….. Pa A kialakuló légsebesség:
w =( ( 2 x Δp/2 ) / ( ξ x ρ ) ) 0.5 = ( ………………………………. ) 0.5 = = …………….. ≈ ……………….. m/s A = V… / w = ……………………….. ≈ ………………. m2 …………. X………… mm méretű zsalus szellőzők kellenek
Kazánházi szellőzés méretezése ( példa ) Alapterület: Magasság: Térfogat: Légcsere: Szellőző levegő:
20 m2 3 m 60 m3 6/h 360 m3/h ( 0,1 m3/s )
Alsó-‐felső szellőző ξ=5 Hatásos nyomás ( Δp ) 3 Pa ( 1 Pa/m ) Szellőzők megengede` ellenállása: Z = Δp/2 = 1.5 Pa A kialakuló légsebesség:
A szellőző levegő felmelegítését a kazánházi berendezések veszteséghője kell biztosítsa
Fagyveszély
w =( ( 2 x Δp/2 ) / ( ξ x ρ ) ) 0.5 = ( (2 x 1,5)/(5 x 12) ) 0.5 = = 0,5 0,5 ≈ 0,7 m/s A = V… / w = 0,1 m3/s / 0,7 m/s ≈ 0,15 m2 500 x 300 mm méretű zsalus szellőzők kellenek
15
Légtechnika
Légtechnika előadás 2.óra dr. Palócz Miklós Helyiségek terhelései Hűtési hőterhelés meghatározása
kérdés mennyi, mekkora ? válasz mi mennyi, mi mekkora ? Ismerni kell a helyiségek, az épület terheléseit a gépészeD rendszerek kialakításához, méretezéséhez
1
Légtechnika
Helyiségek terhelései
Qtr
Qvil≈ 10 – 30 W/m2 helyi elszívás befúvás
ti C° LVR ϑi C° ϕi % wi m/s ki mg/m3 Lp dB(A) Lp=Lw-‐ΔL
te
technológia helyi készülékek radiátor, F-‐C (Lw dB), felület fűtés-‐hűtés
Qt Wt K mg/h Lw dB
Légtechnika Lw dB
elszívás
ember Qe 100-‐300 W/fő 125 W/fő We 40-‐60 g /h CO2 18-‐30 l/h szagok dohányzás
Minden tervezéskor végiggondolni -‐ alapábra Terhelések hő ( Q ), pára ( W ), szennyezés ( K ), zaj ( Lw ) Hőterhelések -‐ külső hőterhelés ( napsugárzás, transzmisszió ) -‐ belső hőterhelés ( ember, világítás, technológia ) Megkívánt mikroklíma -‐ hőérzet ( t,ϑ,ϕ,w ), levegő minőség( k ), hangnyomásszint ( Lp ) – lásdCR 1752 Szükséges gépészeD beavatkozások ( fűtés, hűtés, szellőztetés -‐ klimaDzálás, helyi elszívás, stb. ) néhány jellegzetes eset: -‐ színház -‐ uszoda -‐ kiállítóterem -‐ föld alal helyiségek
2
Légtechnika
Hűtési hőterhelés meghatározása Milyen közelítést alkalmazzunk? Hőveszteségszámítás stacioner feltételezés leghidegebb nap átlaghőmérséklete ( -‐ 15 C° )
(t i = 20 C°, t e = -‐ 15 C°, Δt= 35 K, A te ≈ 5 K, elfogadható )
Páradiffúzió stacioner feltételezés leghidegebb hónap légállapot ( -‐ 2 C°, 90 % )
( a páradiffúziós folyamatok lassan történnek, a méretezés ilyen feltételezéssel beválik a gyakorlatban )
Belső hőmérséklet ti = 24 C° Méretezési külső hőmérséklet te te C° Ate= 8,5 K 40 30 20
t emax = 34 C° t eátl = 25,5 C° t emin = 17 C°
10 0
Ԏ 0 6 12 18 24 óra
Stacioner nem lehet, helyeoe periódikusan változó ( 24 órás ), un. kvázistacioner Méretezési állapot: június 21.
3
Légtechnika
A napsugárzás intenzitása ( szórt + direkt = totál ) méretezési esetben MO-‐n, függőleges felületen
Itot W/
m2
900 700 500
ԑ
vízszintes K
Ny
D
K,Ny 32° D 66° decemberben dél Itotmax = 650 W/m2 ԑ = 20° ԑ függőleges árnyékszög
0 6 12 18 24
A Nap abban a határhelyzetben van, amikor még éppen "látja" a vizsgált pontot. A vízszintes árnyékszög a Nap és a homlokzat azimutja közötti különbség.
4
Légtechnika
A fix külső árnyékolók méretezéséhez ( kiállás mértéke) lényeges ԑ
K,Ny 32° D 66° láounk már karón varjút !
A Nap abban a határhelyzetben van, amikor még éppen "látja" a vizsgált pontot. A függõleges árnyékszög a Nap magassági szögének a homlokzat síkjára merõleges síkba esõ komponense
A transzparens szerkezeteken bejutó hőáram meghatározása Qü = Aü x Ná x Nü x Atr / Aü x ISRG x Z + Aü x Uü x ( te – ti ) W qü = Ná x Nü x Atr / Aü x ISRG x Z + Uü x ( te – ti ) W/m2 Aü szerkezet névleges méret m2 Atr / Aü transzparens hányad -‐
ISRG etalon szerkezet -‐ 3 mm vtg,1 rtg-‐ű Na bázisú üvegen átjutó hőáram
ISRG < Itot W/m2
ISRG maximális értékei ( kerekítve )
vízszintes 800 W/m2 függ D 400 W/m2 függ K,Ny 600 W/m2
5
Légtechnika
N naptényező dimenzió nélküli viszonyszám a szerkezeten bármilyen módon átjutó és az érkező hőáram viszonya értéke < 1 Üvegezések naptényezői
Üvegezéssel párhuzamos, mozgatható árnyékoló szerkezetek naptényezői
6
Légtechnika
Minden esetben mérlegelni kell Hővisszaverő üvegezés Nü 0,35-‐0,5
Z redukciós tényező a helyiség csillapításától és késleltetésétől függ ( napsugárzás nem melegíD közvetlenül a levegőt !! ) Dpikus értéke < 1 ( 0,5 – 0,85 ) a szerkezetek tömege a döntő -‐ ak|v tömeg ( a szerkezet 0,15 m2 x K / W hővezetési ellenállásig „dolgozik”, szőnyegpadló és gk. álmennyezet esete !! ) pl. a Z redukciós tényező értékei kistömegű ( G < 350 kg/m2 ) épületekre , belső árnyékolással óra 6 8 10 12 14 16 18
7
Légtechnika
Hogyan lesz „könnyűszerkezetes„ a vb. födémes épület ? -‐ a szerkezet 0,15 m2 x K / W hővezetési ellenállásig „dolgozik” ( 24 órás periódusidő esetén ) -‐ R = d /λ = 0,15 m2,K / W λvb = 1,55 W / m,K -‐ szőnyegpadló vagy álmennyezet nélkül dvb = R x λ = 0,15 x 1,55 = 0,23 m ρvb ≈ 2200 kg/m3 cca 500 kg/m2 ak|v tömeg -‐ szőnyegpadlóval R szp ≈ 0,12 mr,K/W ( jó vastag, süppedős ) dvb = R x λ = ( 0,15 – 0,12 ) x 1,55 = 0,03 x 1,55 = 0.045 m cca 100 kg/m2 ak|v tömeg
Más megközelítés az üvegezésre g összenergia átbocsátási tényező qü = ԑ x I + a2 x I = g x I W/m2 g = ԑ + a2 Dpikus értékek az üvegezés jellemzésére 0,35 / 0,67 0,30 / 0,62
figyelem
nem ISRG – vel, hanem Itot értékkel kell számolni az árnyékolások naptényezői változatlanok
I = ԑ x I + r x I + a x I a elnyelt hányad a = a1 + a2
8
Légtechnika
EnergeDkailag opDmális megoldás -‐ külső, mozgatható árnyékolás ( nyári napvédelem ) -‐ normál üvegezés ( télen napsugárzás hasznosítása ) -‐ belső fényterelő ( természetes világítás ) -‐ fokozoo hőszigetelés ( Umax = 1,1 W / m2,K ) Egyetlen hibája van -‐ ez a legdrágább megoldás
Tömör szerkezeteken átjutó hőáram fik|v hőmérséklet bevezetése
qnap = a x I induló érkező hőáram hőáram a napsugárzás hatására
qöind = qtr + qnap ≈ U x ( t e – ti ) + a x I
csillapítás késleltetés
qöind = U x ( ts – ti ) ahol ts az un. napléghőmérséklet ts ≈ t e + a x I / αe
ti
a x I / αe fik|v hőmérsékletkülönbség az érkező hőáram qöérk = U x ( tekv – ti )
emlékeztető q = α x Δt Δt = q / α
9
Légtechnika
ts ≈ t e + a x I / αe a = 0,7-‐0,9 αe= 15-‐18 W/m2,K nagyságrendi ellenőrzés(dél) ts max = 34 C° + 0,7 x 500/18 = = 34 C° + 19 C° = 53 C° napsugárzás intenzitás Itot
vízsz.
K
D
900 W/m2 Ny 700 500
Példa ( nagyságrend ): egy déli tájolású külső falnál ( 100 kg/m2 ) ts max 53 C °, legyen tekv max 44 C °, és ti 24 C ° a falszerkezet hőátbocsátási tényezője U = 0,45 W/m2,K Az érkező hőáram maximuma: qmaxö = U x (tekv max -‐ ti ) = = 0,45 x ( 44 – 24 )= = 9 W/m2 cca 16-‐17 órakor érkezik meg a helyiségbe
t e meteorológiai jellemző ts met + anyag jellemző tekv met + anyag + szerkezet jellemző
nagyságrend: 10 ( 15 ) W/m2
10
Légtechnika
Példa: transzparens szerkezet max hőáram meghatározása
Déli tájolású, függőleges felületű, normál hővédő üvegezéssel, belső reluxa árnyékolással Kiinduló adatok: I SRG = 400 W/m2 ( max. értéke )
adoo szerkezet paraméterei ( jellemző értékek )
Ná = 0,8 Nü = 0,9 Atr / Aü = 0.9 Z ≈ 0,8 Uü = 1,1 W/m2 temax = 34 C °, ti = 24 C °, qümax = Ná x Nü x Atr / Aü x ISRG x Z + Uü x ( te – ti ) qümax = 0,8 x 0,9 x 0,9 x 400 W/m2 x 0,8 + 1,1 W/m2,K x ( 34-‐24 )K = 0,52 x 400 + 1,1 x 10 ≈ 200 + 10 = 210 W/m2 nagyságrend: 200 W/m2 ( falnál 10 W/m2 !!! ) nem engedhető meg, csökkenteni kell !!
1. alterna|va Növelt hővédelem az üvegezésnél g = 0,3 ( hővisszaverő üvegezés, nagyon jó érték )
I tot = 500 W/m2 ( max. értéke ) további paraméterek változatlanok Ná = 0,8 Atr / Aü = 0.9 Z ≈ 0,8 Uü = 1,1 W/m2 temax = 34 C °, ti = 24 C °, qümax = Ná x Atr / Aü x Itot x g x Z + Uü x ( te – ti ) = 0,8 x 0,9 x 500 x 0,3 x 0,8 + 1,1 x ( 34-‐24 ) = = 0,57 x 150 + 11 ≈ 80 + 10 = 90 W/m2
11
Légtechnika
2.alterna|va
külső árnyékolás alkalmazása Ná = 0,2 Példa: transzparens szerkezet max hőáram meghatározása Déli tájolású, függőleges felületű, normál hővédő üvegezéssel, belső reluxa árnyékolással Kiinduló adatok: I SRG = 400 W/m2 ( max. értéke ) adoo szerkezet paraméterei ( jellemző értékek ) Ná = 0,8 Nü = 0,9 Atr / Aü = 0.9 Z ≈ 0,8 Uü = 1,1 W/m2 temax = 34 C °, ti = 24 C °, qümax = Ná x Nü x Atr / Aü x ISRG x Z + Uü x ( te – ti ) qümax = 0,8 x 0,9 x 0,9 x 400 W/m2 x 0,8 + 1,1 x ( 34-‐24 ) = = 0,52 x 400 + 1,1 x 10 ≈ 200 + 10 = 210 W/m2
Mekkora lesz ekkor qümax ?
Belső árnyékolás esetén
qümax ≈ 200 + 10 = 210 W/m2 ha egy további külső árnyékolót alkalmazunk ( Ná = 0,2 ), akkor az üvegezésen átjutó hőáram 40 W/m2, az összes átjutó hőáram qümax = 50 W/m2
12
Légtechnika
Adoo 20 m2-‐es iroda helyiség, egy külső, déli tájolású fallal Külső fal 15 m2, ebből üvegezeo szerkezet Aü = 10 m2. Belső hőterhelés Dolgozók: 3 fő, á: 120 W/fő 360 W Világítás: 20 m2, 10 W/m2 200 W Techn( computer ) 3 x 150 W 450 W Belső hőterhelés összesen: 1010 W A fajlagos belső hőterhelés: cca 50 W/m2 Külső hőterhelés, hagyományos ablakszerkezeoel ( 200 W/m2 -‐ üvegre) Qnap = 10 x 200 W/m2 2000 W Q tr = 5 x 10 W/m2 50 W Külső hőterhelés összesen: 2050 W A fajlagos külső hőterhelés: cca 100 W/m2 Összes fajlagos hőterhelés : cca 150 W/m2 Nagyon magas, csökkenteni kell
Hővisszaverő üvegezéssel ( 90 W/m2 -‐ üvegre , g=0,3) Qnap = 10 x 90 W/m2 900 W Q tr = 5 x 10 W/m2 50 W Külső hőterhelés összesen: 950 W A fajlagos külső hőterhelés: cca 50 W/m2 A fajlagos belső hőterhelés: cca 50 W/m2 Összes fajlagos hőterhelés : cca 100 W/m2 Még elfogadható -‐ venDlátoros klímakonvektor – 35 dB(A) Külső árnyékolással ( 50 W/m2 – üvegre ) Qnap = 10 x 50 W/m2 500 W Q tr = 5 x 10 W/m2 50 W Külső hőterhelés összesen: 550 W A fajlagos külső hőterhelés: cca 25 W/m2 A fajlagos belső hőterhelés: cca 50 W/m2 Összes fajlagos hőterhelés : cca 75 W/m2 Jó – mennyezet hűtés -‐ 30 dB(A)
13
Légtechnika
Terhelések nagyságrend ( maximum értékek ) előzetes becsléshez
Üvegezések hőterhelése ( függőleges )
-‐ normál üvegezés, belső árnyékoló 100 – 300 W/m2 ( üveg ) 200 -‐ hővisszaverő üvegezés ( g ≈0,3-‐0,4 ) 50 – 120 W/m2 ( üveg ) 100 -‐ külső árnyékolás 20 – 30 W/m2 ( üveg) 25
Falszerkezeten bejutó hőáram 10 – 15 W/m2 ( fal ) 10 Iroda helyiségek hőterhelése
-‐ belső hőterhelés 40 – 55 W/m2 (alapter.) 50 -‐ külső hőterhelés 25 – 50 W/m2 (alapter.) 50 -‐ összes hőterhelés 75 –120W/m2 ( alapter.) 100
Példa Adoo egy nyugaD tájolású, függőleges üvegezeo szerkezet, hővisszaverő üvegezéssel. g = 0,3 Határozzuk meg a várható maximális hőáramot, ami a helyiségbe jut. A szerkezet további paraméterei: Ná = 0,8 Atr / Aü = 0.9 Z ≈ 0,8 Uü = 1,1 W/m2 temax = 34 C °, ti = 24 C °, qümax = Ná x Atr / Aü x Itot x g x Z + Uü x ( te – ti ) = 0,8 x 0,9 x …........ x 0,3 x 0,8 + 1,1 x ( 34-‐24 ) = = 0,57 x ……… + 11 ≈ ……. + 10 = ……… W/m2
14
Légtechnika
Adoo egy nyugaD tájolású, függőleges üvegezeo szerkezet, hővisszaverő üvegezéssel. g = 0,3 Határozzuk meg a várható maximális hőáramot, ami a helyiségbe jut. A szerkezet további paraméterei: Ná = 0,8 Atr / Aü = 0.9 Z ≈ 0,8 Uü = 1,1 W/m2 temax = 34 C °, ti = 24 C °,
I tot = 700 W/m2 ( max. értéke )
qümax = Ná x Atr / Aü x Itot x g x Z + Uü x ( te – ti ) = 0,8 x 0,9 x 700 x 0,3 x 0,8 + 1,1 x ( 34-‐24 ) = = 0,57 x 210 + 11 ≈ 120 + 10 = 130 W/m2
15
Légtechnika
Légtechnika előadás 3.óra dr. Palócz Miklós Hőérzet, i-‐x diagram, légtechnikai rendszerek osztályozása
1
HŐÉRZET Az ember megszabadul a termelt hőtől, csak az a kérdés, miként érzi magát eközben. Az emberi hőleadás formái: -‐ konvekció ( 4), sugárzás ( 3 ) -‐ száraz hőleadás ( 2 ) -‐ párolgás ( 6 ), légzés -‐ nedves hőleadás ( 5 ) -‐ összes hőleadás (1) Az ábrán megadoU hőleadás pihenő emberre vonatkozik, normál öltözet és nyugvó levegő melleU. Növekvő hőmérséklet melleU izzadás Egészen alacsony hőmérséklet melleU tesWelület összehúzódás Ekkor már erős diszkomfortról van szó
2
1
Légtechnika
Fanger féle komfortelmélet LegáWogóbb, kísérletekkel igazolt
PMV várható többségi vélemény -‐3……..0……..+3 0 jelen` a komfortos feltételeket adoU feltételek melleU meghatározható PMV =
∫ ( ti , ϑi , ϕi , wi , Met , Iclo )
Met az emberi hőtermelés – a tevékenység intenzitásától függ 1 Met = 58 W/m2 Az emberi test felülete ≈ 1,8 m2 ( átlag ) 3
Az emberi test felülete cca 1,8 m2
Qe W
85 105
208
125 4
125
2
Légtechnika
A ruházat hőszigetelő képessége
Icl = 1 esetén 0,155 m2,K/W a hővezetési ellenállás
5
paraméterek Iclo =1, ϕi =50 %, Met = 58 W/m2
t lb = ti
t ks = ϑi v = wi
6
3
Légtechnika
opera+v hőmérséklet : a levegő és az átlagos sugárzási hőmérséklet eredője 7
Huzatérzet nyakra
8
4
Légtechnika
PPD várható elégedetlenek nincs olyan légállapot, ami 100%-‐os elégedeUséget eredményezne MoUo: legjobb, ha nem kell gépésze@ beavatkozás
9
i – x diagram
A levegő állapotjelzői p0 bar légköri nyomás, 1,033 bar 1 bar = 105 Pa pvg Pa vízgőz parciális nyomás tsz C°
száraz hőmérséklet
x kg/kg, g /kg absz. nedvességtartalom
ϕ -‐ , % relarv nedvességtartalom ϕ = x / xt ≈ pvg / pvgt ( adoU hőmérsékleten ) érzékelő nedves gézzel beburkolva tn C° mérése pszichrométerrel tn ≤ tsz 10
5
Légtechnika
Hőtartalom ( enthalpia ) i adoU állapotban a levegő hőtartalma egy kiindulási állapothoz viszonyítva t = 0 C°, x = 0 kg/kg A nedves levegő ( 1 kg száraz levegő és x kg vízgőz ) hőtartalma i 1+x = mlev x clev x ( t – 0 ) + x x c vg x ( t – 0 ) + x x r0 kj/kg clev a levegő fajhője 1,0 kJ / kg,K cvg a vízgőz fajhője 1,91 kJ / kg,K r0 a víz párolgáshője 2500 kJ / kg
11
i 1+x = mlev x clev x ( t – 0 ) + x x c vg x ( t – 0 ) + x x r0 i 1+x = 1 x 1 x ( t – 0 ) + x x 1,91 x ( t – 0 ) + x x 2500
i 1+x = t + 1,91 x t x x + 2500 x x kJ / kg grafikus ábrázolás Mollier-‐ féle i-‐x diagram Más AdoU légállapot meghatározásához 3 állapotjelző szükséges Az i-‐x diagram mindig egy adoU légköri nyomásra vonatkozik, így két állapotjező elegendő. A légtechnikai rendszerekben szokásos nyomáskülönbségek 500 – 2000 Pa-‐t nem haladják meg, így a légköri nyomáshoz képest ( 1,033 x 105 Pa ) jó közelítéssel elhanyagolható. 12
6
Légtechnika
Az i-‐x diagram felépítése i 1+x = t + 1,91 x t x x + 2500 x x kJ / kg
13
Az i-‐x diagram felépítése i 1+x = t + 1,91 x t x x + 2500 x x kJ / kg
14
7
Légtechnika
Az i-‐x diagram felépítése i 1+x = t + 1,91 x t x x + 2500 x x kJ / kg
15
Az i-‐x diagram felépítése i 1+x = t + 1,91 x t x x + 2500 x x kJ / kg
16
8
Légtechnika
Az i-‐x diagram felépítése i 1+x = t + 1,91 x t x x + 2500 x x kJ / kg
17
Az i-‐x diagram felépítése i 1+x = t + 1,91 x t x x + 2500 x x kJ / kg
18
9
Légtechnika
Q
L1 i1 x1
W L2 = L1 = L i2 x2
L x i1 + Q = L x i2 Q = L x (i2 -‐ i1 ) = L x Δi L x x1 + W = L x x2 W = L x (x2 -‐ x1 ) = L x Δx Q / W = Δi / Δx az állapotváltozás iránytangense 19
ϕ= 50 % t = 20 C° tn ≈ 13,5 C° Ԏ ≈ 9 C°
i≈ 40 kJ/kg
x= 8 g/kg 20
10
Légtechnika
Két különböző állapotú levegő összekeverése
21
Állapotváltozás irányának megszerkesztése pl. Q / W = + 4400 kJ/kg ( melegedik és nedvesedik a levegő ) Kiinduló légállapot 21 C°, 45 % iránytangens kijelölése, utána párhuzamos a kiinduló légállapotból
22
11
Légtechnika
fűtés Δi/Δx= + ∞ hűtés Δi/Δx= -‐ ∞
23
nedvesítés légmosóban
24
12
Légtechnika
Hűtés felületen ( léghűtő-‐ kalorifer ) t fel < Ԏ mindig van szárítás,ezért többlet hűtőteljesít-‐ ményre van szükség csepegő víz elvezetés
összes hűtés
érezhető hűtés Δi érezhető
szárítás Δx
Δi összes 25
Gőzbevezetés Δi/Δx= Q /W Δi/Δx= W x ig /W Δi/Δx = ig ig = 2500 +100 x 1,91 ig ≈ 2700 kJ/kg
26
13
Légtechnika
Légtechnikai rendszerek osztályozása Szempontok: -‐ kialakítás ( közpon`, egyedi ) -‐ levegő térfogatáram ( állandó, változó ) -‐ légcsatornák ( egycsatornás, kétcsatonás ) -‐ munkaközeg ( levegő, levegő és víz ) -‐ áramlási sebesség ( normál, nagysebességű) -‐ helyiség és környezete közö| nyomásviszony ( depressziós, túlnyomásos ) -‐ funkció ( melyik légállapot paramétert szabályozza ) 27
Egyedi-‐közpon@
Közpon` berendezés
(állandó térf., egycsatornás,csak levegő, normál légseb. )
Klímaszekrény
28
14
Légtechnika
Állandó-‐változó térfogatáram Közpon` rendszer és állandó térfogatáram esetén nem tudjuk helyiségenként szabályozni annak hőmérsékletét
VAV szabályozó
29
Zónás berendezés Közpon` berendezés, de helyiségcsoportok szabályozásának biztosítása
30
15
Légtechnika
Kétcsatornás berendezés Helyiségenkén` szabályozás hideg és a meleg levegő keverésével a megkívánt helyiség hőmérsékletről vezérelve energe`kailag nem kedvező
31
Munkaközeg levegő + víz (fűtő és/vagy hűtőU ) indukciós vagy ven`látoros klímakonvektor lehet két-‐,három-‐, vagy négyvezetékes
32
16
Légtechnika
Áramlási sebesség normál 4-‐6 m/s nagysebességű 12-‐ 14 m/s nagysebességű berendezés nyomásszabályozóval
33
nyomásszabályozó működése
34
17
Légtechnika
Helyiség és környezete közö| nyomásviszony depressziós ( elszívó ) szellőztetés
környezetet védjük a helyiség szennyezeU levegőjétől légpótlást biztosítani kell
35
Helyiség és környezete közö| nyomásviszony túlnyomásos ( befúvó ) szellőztetés
helyiséget védjük a környezet szennyezeU levegőjétől levegő kiáramlást biztosítani
36
18
Légtechnika
Helyiség és környezete közö| nyomásviszony befúvó -‐ elszívó szellőztetés
Vbe
Vbe< Vel depresszió
Vel
Vbe = Vel kiegyenlített
Vbe > Vel túlnyomás
A befúvás és elszívás arányának változtatásával épületen belül irányíthatjuk a levegő áramlását előcsarnok étterem konyha 37 iroda közlekedő WC
Funkció szerin` osztályozás -‐ szellőztető berendezés ( ki ) * alap szellőztetés ( ember ) * technológiai szellőztetés * általános szellőztetés (ti) -‐ léghűtő/légfűtő berendezés ( ti ) -‐ szellőztető légfűtő és/vagy léghűtő berendezés ( ki , ti ) -‐ ködtelenítő berendezés ( ϕi ) -‐ klímaberendezés (ki , ti , ϕi ) -‐ helyi elszívó berendezések ( ki ) -‐ ipari szellőztető berendezések ( ki )
38
19
Légtechnika
Példa: AdoU külső légállapotú levegőt helyiség hőmérsékletűre fűtünk. te = -‐ 2 C° ϕe = 90 % ti = 20 C° Kérdés: -‐ mekkora a külső levegő abszolút nedvességtartalma ? -‐ mekkora a levegő hőtartalma felfűtés előU és felfűtés után ? -‐ mekkora a felmelegíteU levegő relarv nedvességtartalma ? -‐ mekkorára kell növelni a felmelegíteU levegő abszolút nedvességtartalmát, hogy a relarv nedvességtartalom 40 %-‐ra növekedjen ?
39
Állapotváltozások ϕ=… %, i = …… kj/kg
x=… g/kg
-‐ 2 C° -‐ 90% 40
20
Légtechnika
Helyes válaszok ϕ=20 %, i = 27,5 kj/kg
x=6 g/kg
41
21
Légtechnika
Légtechnika előadás 4.óra dr. Palócz Miklós Légtechnikai rendszerek, a szellőző levegő térfogatáram meghatározása, légcsere tényező, légtechnikai kör általános felépítése
Funkció szerinE osztályozás -‐ szellőztető berendezés ( ki ) * alap szellőztetés ( ember ) * technológiai szellőztetés * általános szellőztetés (ti) -‐ léghűtő/légfűtő berendezés ( ti ) -‐ szellőztető légfűtő és/vagy léghűtő berendezés ( ki , ti ) -‐ ködtelenítő berendezés ( ϕi ) -‐ klímaberendezés (ki , ti , ϕi ) -‐ helyi elszívó berendezések ( ki ) -‐ ipari szellőztető berendezések ( ki )
1
Légtechnika
Szellőztető berendezés ( k ) A legalapvetőbb légtechnikai rendszer, feladata a levegő minőség biztosítása az elhasznált, szennyezeO levegő elvezetésével és helyére szűrt, helyiség hőmérsékletre előfűtöO levegő bevezetésével
söröző és a faliszellőző
ALAP SZELLŐZTETÉS Az emberi tartózkodáshoz szükséges levegő térfogatáram biztosítása Fejadag : 30-‐40-‐50-‐75 m3/,fő ( függ a tevékenység intenzitásától, a szagkibocsátástól, a CO2 termeléstől, a helyiségek és a légtechnikai berendezés szennyezőanyag kibocsátásától, stb. ) SBS beteg épület szindróma,
( energia takarékosság miaO csökkenteOék a külső levegő fejadagot )
ennek alapján Fanger vizsgálatai
2
Légtechnika
Szennyezés mértéke: olf Személyek szennyezőanyag terhelése dohányos ember, amikor nem dohányzik 4-‐5 olf
Egyéb szennyezések
É
G
3
Légtechnika
Szennyeze?ség ( c ) mértéke: decipol 1 decipol = 1 olf / 10 l/s 10 l/s = 36 m3/h
A külső levegő meghatározása a helyiség levegőminősége ( ci ) alapján az összes szennyezés (G ) olf a külső levegő szennyezeOsége (ce ) dp a belső levegő szennyezeOsége (ci ) dp A szellőző levegő térfogaárama: V` = 10 x l/s
ci = ce + 10 x G / V` dp
4
Légtechnika
Főbb szempontok: -‐ lehetőleg 100% külső levegős szellőztetés -‐ levegő vételi hely gondos megválasztása -‐ természetes építőanyagok választása -‐ légcsatornák Eszdthatóságának biztosítása -‐ szűrők Eszdtása -‐ gőznedvesítés ( légmosó helyeO )
Példa: adoO iroda, „ szennyezései ” -‐ ember 0,1 olf/m2 ( 10 m2/fő, 1 olf/fő ) -‐ berendezés 0,1 olf/m2 ci = 1 dp ( cca 15 % elégedetlenség ) ce = 0,1 dp ( jó városi levegő ) V` = 10 x = 10 x 0,2/(1-‐0,1) =10x 0,2/0,9 = 10x 0,22=2,2 l/s,m2 1 l/s = 3,6 m3/h, így V`= 7,92 ≈8 m3/h,m2 Csak emberi terhelés esetén 4 m3/h,m2 ( 40 m3/h,fő ) szennyezeO berendezés esetén 8 m3/h,m2 ( 80 m3/h,fő ) új irodaépületeknél intenzív átszellőztetés használatba vétel előO
5
Légtechnika
MUNKAHELYI v. TECHNOLÓGIAI szellőztetés
szennyezés K mg/h V`sz m3/ h
ke mg/ m3
megengedeO max. szennyezőanyag konc. ki = MK mg/m3
átl csúcs max
6
Légtechnika
cca 25-‐30 m3/h,fő
ԑ szellőztetés hatásfoka
pl. iroda 10 m2/fő, 30 m3/h,fő 3,0 m3/h,m2
CO2 konc.alapján
36 m3/h,fő 3,6 m3/h,m2 72 m3/h,fő 7,2 m3/h,m2
technológiai szellőztetés
36 – 72 m3/h,fő
Általános szellőztetés ( hőterhelés elszállítása ) Qtr
Q Qsz
ti
V̇ Qsz
ttáv ≈ ti
te
te
csak szellőztetéssel nem lehet tartósan a külső hőfok alá „hűteni” a helyiséget
7
Légtechnika
ha
ha
≈ 25 C°
és Δt = 2-‐4 K, akkor ≈ 27-‐29 C°
Kérdés, mekkora lesz timax ? timax =
B = Aq / AE W/m2, K fajlagos felüleE hőstabilitás ( az 1m2 felületere jutó hőáramingadozás amplitudójának és a belső levegő ingadozás amplitudójának a hányadosa ) helyiség hőstabilitása ( H )
H = Σ Fn x Bn = AQ / AE W/K AE = AQ / H K néhány nagyságrendi érték: betonfal ≈ 7 téglafal ≈ 4 gk fal ≈ 1
Alkalmazás: csarnokok intenzív ( elszívó ) átszellőztetése a túlhőmérséklet csökkentésére
8
Légtechnika
LÉGFŰTŐ berendezés
Qtr hőveszteség
Qtr
tbef > telsz ≈ ti Qtr = Qlf Qlf = Vlf x clev x Δt Δt = tbef -‐ ti
Qlf tbef
telsz
ti
Δt = 10 – 20 ( 30 ) K Vlf = Qtr / (clev x Δt)
LÉGHŰTŐ berendezés
Qh hűtési hőterhelés tbef < telsz ≈ ti Qh = Qlh Qlh = Vlh x clev x Δt Δt = ti -‐ tbef Δt = 4 – 8 ( 10 ) K
Qh
Qlh tbef
ti
telsz
Vlh = Qh / (clev x Δt)
9
Légtechnika
Szellőztető, légfűtő, léghűtő berendezés Három funkció ( csak levegő hőhordozó esetén ) szellőzés fűtés hűtés a legnagyobbra választjuk a rendszert komfort berendezéseknél általában a léghűtéshez kell a legnagyobb térfogat áram
Példa: pl./1. adoO műhely (300 m2, 3 m belmagasság , 900 m3, 20 dolgozó ) szellőztető-‐légfűtést kívánunk létesíteni, ti = 20 C°, szellőzés fejadag 50 m3/h,fő ( közepes fizikai munka ) Q tr = ? fajlagos hőveszeteség alapján határozzuk meg legyen q = 20 W/m3 ( felvéve becsléssel ) Q tr = 20 x 900 = 18.000 W = 18 kW tbef = 40 C° ( felvéve ), így Δt= 20 K
10
Légtechnika
Szellőző levegő térfogatárama ( fejadag alapján ) pl./2. Vkülső = 20 fő x 50 m3/h,fő = 1000 m3/h = 0,28 m3/s A szellőzés hőigénye ( te = -‐15 C° )
Qszell = Vszell x clev x ( ti – te ) = 0,28 x 1,2 x 35 = 12 kW Hővisszanyerő alkalmazása esetén ( pl. η=0,5 )
Qszelleff = 6 kW
A szükséges kazánteljesítmény ( HMV és techn. nélkül )
Qk = Q tr + Qszell = 18 + 12(6) = 30 ( 24 ) kW
Légcsere viszonyok pl./3. Teljes légcsere 2700 m3/h / 900 m3 = 3/h -‐ megfelelő
Külső levegős légcsere 1000 m3/h / 900 m3 ≈ 1/h Rendszer kialakítási variációk: -‐ közponE szellőztető légfűtő berendezés ( télen visszakeveréssel) -‐ szellőzés és légfűtés különválasztása ( hővisszanyerős szellőztetés 1000 m3/h külső levegővel, thermovenElátoros légfűtés )
11
Légtechnika
nézőtéri léghűtés pl./4. Qeö = 125 W ti ≈ 26 C°
Qeérezhető ≈ 90 W QerejteO ≈ 35 W tbef ≈ 20 C°
jó közelítés: ülésenként 50 m3/h hűtöO levegő térfogatáram, ebből cca 25-‐30 m3/h külső levegő
Ködtelenítő berendezés
ti ϕi xi Wvg
tbef xbef = xe
Av tvO xvtel
ember, szerkezet, energeEka építész kontra gépész méretezés legkedvezőtlenebb esetre
12
Légtechnika
Ϭ párolgási tényező Ϭ = 10-‐ 30 kg/ h,m2
ϕi
lev
pl. versenyuszoda ϕi = 60 %
fajlagosan ≈ 20 m3/h,m2
Legyen a megkívánt rel.nedv.tartalom 50 %
ϕi =50%
xi = 14 g /kg
fajlagosan ≈ 47 m3/h,m2 előzetes becsléshez 30-‐40 m3/h,m2 ( vízfelületre vedtve)
xi
13
Légtechnika
Mekkora külső levegő térfogatáram szükséges a keletkező vízgőz elszállítására ugyanolyan belső légállapot biztosítása esetén, ha a külső levegő hőmérséklete te = -‐2 C° és a reladv nedvességtartalma ϕe = 90 % ? Memo: korábbi példa szerint Xe = 3 g /kg
V≈(47.000 ) 21.000 m3/h ( 44 % ) Állandó térfogatáramú rendszer – visszakeverés ( külső levegő arány belső reladv nedvességtartalomról vezérelve )
14
Légtechnika
Klímaberendezés abban különbözik a szell.-‐légfűtő-‐léghűtő berendezéstől ( k,ti ), hogy a reladv nedvességtartalmat ( ϕi ) is szabályozza Ennek ára van, nem annyira a beruházási költségekben, hanem az üzemeltetése lényegesen drágább Az ablakklíma csak nevében klíma, csupán egy mezei léghűtő készülék, mégis kiírják, „ a helyiség klímaEzált „ ! Cservenkáné esete
15
Légtechnika
Klímaberendezés
Δi/Δx
nyár, 100% külső levegő
te , ϕe hővissz.
ti , ϕi állapotváltozás
tbef
Δiléghűt utófűtő
Δi Δi klíma léghűt
tvízköz
gőz nedvesítés
tbef Klímaberendezés tél 100 % külső levegő
ϕbe állapotváltozás
ti , ϕi hővisszanyerő
(elő)fűtés (elő)fűtés
hővisszanyerő hővisszanyerő
tte e , ,ϕ ϕee
16
Légtechnika
Klímaberendezés t
bef tél 100 % külső levegő
(utó)fűtés (utó)fűtés
ϕbe állapotváltozás
ti , ϕi hővisszanyerő
(elő)fűtés (elő)fűtés adiabaEkus nedvesítés hővisszanyerő hővisszanyerő
tte e , ,ϕ ϕee
Helyi elszívások Nagykonyhák Elszívóernyő 1.
100
Termelékenység (%)
80 60 40 20
22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Komfortszintnek megfelelõ hõmérséklet (°C) A komfortszint és a termelékenység kapcsolata
17
Légtechnika
Nagykonyhák Elszívóernyő 2.
Nagykonyhák Elszívóernyő 3.
18
Légtechnika
Nagykonyhák Elszívóernyő 4.
19
Légtechnika
Technológiai elszívások
légpótlást biztosítani kell leválasztás környezetvédelem ( külső levegő minőség) hegesztőasztal elszívás fényező műhelyek, fülkék elszívás
Por-‐forgács elszívás ipari ciklon
faipari gép
mobil leválasztók ciklon + tömlős porszűrő
20
Légtechnika
Kipuffogó gáz helyi elszívás
Szellőző levegő térfogatáram meghatározása ( összefoglaló áOekintés )
1.Méretezéssel
fejadag( légzés) 25-‐30 m3/h,fő érzékelhető levegő minőség ( cca 40-‐80 m3/h,fő ) V` = 10 x technológiai szellőzés fűtés,hűtés nedvesítés 2.LÉGCSERETÉNYEZŐ
21
Légtechnika
Légcseretényező
Megválasztása mindig mérlegeléssel ( belmagasság, terhelések, stb.) a) tapasztalat alapján b) méretezeO berendezéseknél kapoO értékek alapján külső lev -‐ ad a. WC 5 -‐ 15 / h -‐ zuhany 15 -‐ 20 / h 100 % öltöző 5 – 8 / h -‐ fürdő 4 – 6 / h 100 % melegítő konyha 15 -‐ 20 / h 100 % főző konyha 25 -‐ 40 / h 50-‐100 % ad b. színház mozi 4 -‐ 6 / h 50-‐100 % éOerem 6 -‐ 8 / h 40-‐100 % uszoda 3 -‐ 4 / h 50-‐100 % tornaterem 2 -‐ 3 / h 100 % műhely 2 -‐ 3 / h cca 10 % ( leválasztóval ) asztalos műhely 20 -‐ 30 / h 100 % fényező műhely 30 -‐ 50 / h 100 % műtő 20 / h Esztatér 50 – 200 / h 5-‐10 %
Néhány további tapasztalaE érték a légtechnikai rendszer levegő térfogatáram előzetes meghatározásához -‐ színház, mozi, ea. terem 40-‐50 m3/h,ülés -‐ irodaépület közponE külső lev.szell. 2/h légcsere, 4-‐8 m3/h,m2 -‐ uszoda 30-‐40 m3/h,m2 ( vízfelület) -‐ konyhaüzem ( főzőkonyha, előkészítők, raktárak, stb ) átlagos légcsere 15-‐20 /h -‐ földala… terek hő-‐és füstelvezetés ( „ D ”) 72 m3 /h,m2 ( w max légcsatornában 12-‐15 m/s )
22
Légtechnika
Légtechnikai kör általános felépítése
minden tervezéskor végiggondolni -‐ alapábra elhelyezés É,G esztéEka É akuszEka G,É
távozó levegő ( É )
tűzvédelem G,É
elmenő levegő
légcsatorna hálózat w ≈ 4-‐6 m/s ( É,G )
LVR ( É,G ) keringete? lev.
külső levegő ( É )
levegő kezelő központ befúvó-‐elszívó vent. ( É,G )
szellőző,vagy klímaEzált levegő
csatlakozások: kazánház, hőközpont hűtőgépház,hűtőközpont trafó, elektromos kapcsoló
Példa: AdoO uszoda 1000 m2 vízfelüleOel. Mekkora lesz a ködtelenítő berendezés külső levegő térfogatárama méretezési esetben, ha a fajlagos levegő igényt 36 m3/h,m2 értékre becsüljük? Mekkora lesz az induló légcsatornák szükséges keresztmetszete, ha az áramlási sebesség a komfort berendezéseknél szokásos értéknek megfelelő nagyságú ? V`= 1000 m2 x 36 m3/h,m2= 36.000 m3/h
23
Légtechnika
Példa AdoO főzőkonyha 60 m2, belmagasság 3 m Mekkora a szellőző levegő térfogatárama? TapasztalaE légcsere n=25-‐40/h Mivel a belmagasság éppen a minimálisan szükséges, célszerű a felső értéket választani , azaz legyen n=40/h. Mekkora a becsatlakozó légcsatornák ( befúvás,elszívás ) keresztmetszetei ?
Példa AdoO főzőkonyha
60 m2, belmagasság 3 m Mekkora a szellőző levegő térfogatárama? TapasztalaE légcsere n=25-‐40/h Mivel a belmagasság éppen a minimálisan szükséges, célszerű a felső értéket választani ,azaz legyen n=40/h. V` = 180 m3 x 40/h = 7200 m3/h Mekkora a becsatlakozó légcsatornák ( befúvás,elszívás ) keresztmetszetei ? (pl 1000 X 300 mm lécsatorna ) EsztéEkai és egészségügyi okokból nem illő a légcsatornákat szabadon hagyni, ezért ha álmennyezetet létesítünk,akkor meg kell növelni a szerkezeE belmagasságot cca 40 cm-‐el!
24
Légtechnika
Légtechnika előadás 5.óra dr. Palócz Miklós Légtechnikai rendszerek elemei Légvezetési rendszerek ( LVR ) vendég előadó: Gá# Tamás Schako KD.
1
Légtechnika
Elhasznált levegő kivezetés Betétkúpos deflektor 4-‐8 m/s
Külső levegő vétel, elhasznált levegő kivezetés Esősapka 3-‐6 m/s
2
Légtechnika
Külső levegő vétel, elhasznált levegő kivezetés Esővédő fixzsalu 2-‐3 m/s
gépészeR tájkép fix zsalu
server split hűtés kültéri
tetővenRlátor ( gk. tároló hő-‐és füstelvezetés )
3
Légtechnika
panoráma deflektorral és kondenzátorokkal
diszkrét tetőtéri tájkép deflektorokkal, tetővenRlátorokkal
4
Légtechnika
Külső levegő vétel, elhasznált levegő kivezetés Esővédő fixzsalu 2-‐3 m/s
Egy elegáns megoldás
5
Légtechnika
LÉGKEZELŐ de így ? Légkezelő – de –így elhelyezve?
Horizontális elrendezésű légkezelő visszakeveréssel
átáramlási sebesség a légkezelőkben 2-‐3,5 m/s
6
Légtechnika
Ver#kális elrendezésű légkezelő
rekuperaav hővisszanyerővel csak hőátvitel regeneraav hővisszanyerővel hő-‐és páraátvitel
ver#kális légkezelő szerelés közben
7
Légtechnika
csőátvezetés szigetelésen
idomacél keret
ver#kális légkezelő szerelés közben
ver#kális légkezelő szellőző gépházban ( belmagasság 5 m )
8
Légtechnika
ver#kális légkezelő szellőző gépházban ( belmagasság 5 m )
„Freki váltó”
légcsatorna csatlakozások több könyök idommal
Elektromos kapcsolószekrény
9
Légtechnika
A leg#pikusabb légkezelő rugalmas alátámasztás A venRlátor a szellőző gépben külön rezgésszigetelve ( acélrugókon )
Szellőző gépház lehetséges akusz#kai intézkedések
1 alapkeret 3 rezgéscsillapítók 4 gépalap 5 hangszigetelő alátét ( lágy anyag ) 5,6 csővezetékek hangszigetelése ( rezgéstömpító, hangszigetelt bilincs )
10
Légtechnika
Lapos építésű légkezelők magasság: 350-‐450 mm szélesség: 750-‐900 mm hosszúság: 1800-‐2100 mm levegő térfogatáram: 1500-‐2500 m3 /h
ROOF TOP
Roof Top elszívó venRlátorral, visszakeveréssel, közveatő közeges hővisszanyerővel hűtőgéppel ( lehetne még gáztüzelésű fűtéssel is )
11
Légtechnika
lábazat
kérdés: i^ mi folyik?
Roof Top alap változat döntően levegő forgatás ( légfűtés, léghűtés beépítei vizes kaloriferekkel ) csak befúvó venRlátor, beszívoi külső levegő elszívása más módon, vagy kiegészítő economiser-‐rel ( axiál vent. elszívásra )
Roof Top alsó csatlakozások visszaszívás
befúvás elosztó hálózaton keresztül
12
Légtechnika
füstmentes lépcsőház ( felső )befúvás
hagyományos légfüggöny ( befúvás lefelé )
oszlop légfüggöny (kétoldali befúvással)
13
Légtechnika
forgóajtóba integrált légfüggöny
trafóház szellőzés
14
Légtechnika
négyszög keresztmetszetű légcsatornák és idomok
a -‐1. szinten nagyobb belmagasság kell !
( egyéb vezetékek is „tobzódnak” – víz, csatorna, sprinkler )
15
Légtechnika
légcsatornával boríto^ mennyezet a gk. tárolóban
alsó elszívás
16
Légtechnika
felfüggesztés mindig rezgéscsillapítással
( azért a szárnak nem kellene megörbülnie )
terv (elmélet )
közlekedő
17
Légtechnika
valóság (átépítés közben )
elzáró motoros működtetéssel
18
Légtechnika
füstcsappantyú
körkeresztmmetszetű vezetékek és idomok
19
Légtechnika
gyors és gazdaságos levegő elosztás un. spirálkorcolt körkeresztmetszetű légvezetékekkel
légcsatornák elhelyezése az á^ört főtartókban
20
Légtechnika
ipari befúvó ( motoros állítással )
kérdés: melyik évszakban történik így a befúvás?
21
Légtechnika
22
Légtechnika
23
Légtechnika
HALK ESZTÉTIKUS TISZTA BIZTONSÁGOS KELLEMES
„LÉGVEZETÉSI RENDSZEREK” LVR előadás 2010.11.24.
GáR Tamás
24
Légtechnika
Légtechnikai rendszer áiekintése Szabályozó zsalu KOMES buszrendszer
Hangcsillapító Térfogatáram szabályozó
Füstérzékelő RMS
MennyezeR befúvók HelyiségakuszRkai modul Tűzvédelmi csappantyú
Padlórácsok Esővédő fixzsalu Fan-‐Coil készülék AQUARIS
Örvényes padlóbefúvók
Légtechnikai rendszerek: Általános elvárások FUNKCIÓ: –
FRISSLEVEGŐ
HŰTÉS – FŰTÉS-‐SZÁRÍTÁS-‐PÁRÁSÍTÁS
KÁROSANYAGOK, SZAGOK ELVITELE
KRITÉRIUMOK: –
HUZATMENTES
ZAJMENTES
MEGFELELŐ ÁTÖBLÍTÉS
ALACSONY ÜZEMELTETÉSI KÖLTSÉGEK
25
Légtechnika
Beteg épület szindróma (SBS)
Kritériumok: MSZ-‐CR 1752:2000 szabvány alapján ÉPÜLETEK SZELLŐZTETÉSE – BELSŐ KÖRNYEZETI KÖVETELMÉNYEK
Belső környezeR kategóriák: „A” magas fokú elvárás „B” közepes fokú elvárás „C” alacsony szintű elvárás
26
Légtechnika
Kritériumok: MSZ-‐CR 1752:2000 szabvány alapján • MSZ-‐CR 1752:2000 szabvány részlete:
PMV – PPD diagram / SZUBJEKTÍV HŐÉRZET VALÓSZINŰSÉGI ALAPON TÖRTÉNŐ MÉRETEZÉS SZERINTED JÓ , SZERINTEM ROSSZ Forro +3 Meleg +2 Kellemesen meleg +1 Neutralis 0 Kellemesen hűvos -‐1 Hűvos -‐2 Hideg -‐3
-‐ PMV: HőérzeR szavazatok várható értéke -‐ PPD: Elégedetlenek százalékos arány
27
Légtechnika
Kritériumok: MSZ-‐CR 1752:2000 szabvány alapján
A TERVEZETT LÉGVEZETÉSI RENDSZER (LVR)
LÉGVEZETÉSI RENDSZER (LVR)
A helyiségben kialakuló primer és szekunder légáramlások összessége
Primer légármalás
Szekunder légármalás
28
Légtechnika
A LÉGVEZETÉSI RENDSZEREK CSOPORTOSÍTÁSA
ELÁRASZTÁSOS SZELLŐZÉS ÁRAMKÉPE: ÁBRA
th
tsz
29
Légtechnika
A LÉGVEZETÉSI RENDSZEREK CSOPORTOSÍTÁSA
ELÁRASZTÁSOS LVR JELLEMZŐI
• • • • • • •
Kis szellőzőlevegő sebesség Primer levegő a tartózkodási zónába kerül bevezetésre Távozó levegő elvezetése a mennyezet alai Primer levegő keveredése minimális a tartózkodási zónában Homogén légállapot jellemzők a tartózkodási zónában Hőforrás (káros anyag forrás) jelenléte a térben Csak hűtöi (isoterm) levegővel működik
Szellőzőlevegő ajánloi hőmérsékletkülönbség :
0
tsz : szellőzőlevegő hőmérséklete th : helyiség hőmérséklete
ELÁRASZTÁSOS SZELLŐZÉS: BEFÚVÓK
30
Légtechnika
ELÁRASZTÁSOS SZELLŐZÉS ÁRAMKÉPE: VIDEÓ
ELÁRASZTÁSOS SZELLŐZÉS: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
31
Légtechnika
ELÁRASZTÁSOS SZELLŐZÉS: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
ELÁRASZTÁSOS SZELLŐZÉS: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
32
Légtechnika
HIGÍTÁSOS / KEVERÉSES SZELLŐZÉS: ÁBRA tsz
th
HIGÍTÁSOS / KEVERÉSES SZELLŐZÉS
HIGITÁSOS /KEVERÉSES LVR JELLEMZŐI • A Primer szellőző levegő intenzíven keveredik a helyiséglevegővel • Hűtöi és fűtöi (isoterm) levegővel is működik Szellőzőlevegő ajánloi hőmérsékletkülönbség :
-‐12K
tsz : szellőzőlevegő hőmérséklete th : helyiség hőmérséklete
33
Légtechnika
HIGÍTÁSOS VAGY ELÁRASZTÁSOS LÉGVEZETÉSI RENDSZERT ALKALMAZZAK ?
HIGÍTÁSOS/ KEVERÉSES LVR VÁLTOZATAI
34
Légtechnika
HIGÍTÁSOS/ KEVERÉSES LVR: KIVÁLSZATÁS
KRITÉRIUMOK MENTÉN (huzatmentes, megfelelő átöblítés, hőérzet, stb ) • ANALITIKUS MÓDSZER: empirikus számítások • NUMERIKUS SZIMULÁCIÓ: pl:végeselemes módszer • KISÉRLET MÓDSZER: valós méret, vagy kismintás kisérlet
HIGÍTÁSOS/ KEVERÉSES LVR: KIVÁLSZATÁS EGYSZERÜSÍTŐ KRITÉRIUMOK ALKALMAZÁSÁVAL HELYISÉGRE VONATKOZÓ ARCHIMEDESI-SZÁM
ArT = 1,3 x 106 x (q/H2) x (1/n3) ahol q (W/m2) – fajlagos hőáram padlófelületre vonatkoztatva n (1/h) légcsereszáma H (m) - helyiség belmagassága
35
Légtechnika
HIGÍTÁSOS/ KEVERÉSES LVR: KIVÁLASZATÁS NOMOGRAMBÓL
MIKROKLÍMA LVR •
Primer levegő keveredik a helyiség levegőjével
•
Levegő bevezetés speciális: indukciós lépcső vagy padló befúvókon keresztül
•
Csak a tartózkodási zónát klimaRzáljuk
•
Homogén légállapot a tartózkodási zónában
•
V primer/Vszekunder = 2
•
Színháztermek / Előadótermek / Konferencia t.
36
Légtechnika
MIKROKLÍMA LVR: VIDEÓ
MIKROKLÍMA LVR: BEFÚVÓ SZERKEZETEK • LÉPCSŐBEFÚVÓK
• PADLÓBEFÚVÓK
37
Légtechnika
MIKROKLÍMA LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
MIKROKLÍMA LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
38
Légtechnika
MIKROKLÍMA LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
MIKROKLÍMA LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
39
Légtechnika
MIKROKLÍMA LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
MIKROKLÍMA LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
40
Légtechnika
MIKROKLÍMA LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
MIKROKLÍMA LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
41
Légtechnika
DIFFÚZ LVR • Örvénybefúvó • Résbefúvó Szellőzőlevegő nagy indukcióval lép a térbe a tartózkodási zóna fölöi (Nagy indukció – dt gyors leépülése – nincs huzat) • Tartózkodási zónában egyenletes (diffúz) légáramlás alakul ki • Nagy hőfokkülönbség valósítható meg tsz-‐i (10-‐15K) • Befúvók: örvénybefúvó, résbefúvó, fúvókacsoport • Homogén légállapot a tartózkodási zónában •
DIFFÚZ LVR: VIDEÓ
42
Légtechnika
DIFFÚZ LVR: BEFÚVÓK
ÖRVÉNYBEFÚVÓK
RÉSBEFÚVÓK
FÚVÓKÁS RÁCSOK
DIFFÚZ LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
43
Légtechnika
DIFFÚZ LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
DIFFÚZ LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
44
Légtechnika
DIFFÚZ LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
45
Légtechnika
DIFFÚZ LVR: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
46
Légtechnika
ÉRINTŐLEGES LVR •
Primer áramlás a falsíkon és más légsugarak mentén jön létre
•
Szekunder áramlás a helyiség közepén jelentkezik
•
Rövidre zárásra érzékeny
•
Kis belmagasságú helyiségekben alkalmazható (H<3m)
ÉRINTŐLEGES LVR
47
Légtechnika
ÉRINTŐLEGES LVR: VIDEÓ
ÉRINTŐLEGES LVR: BEFÚVÓK
48
Légtechnika
ÉRINTŐLEGES LVR
49
Légtechnika
SUGÁR LÉGVEZETÉSI RENDSZER • A tartózkodási zónában a levegő primer légárama a meghatározó • A szellőző levegő pontszerűen, nagy térfogatárammal lép ki a befúvóból • Légbevezető elem: fúvóka, légrács
SUGÁR LÉGVEZETÉSI RENDSZER: BEFÚVÓK
50
Légtechnika
SUGÁR LÉGVEZETÉSI RENDSZER: VIDEÓ
SUGÁR LÉGVEZETÉSI RENDSZER: BEÉPÍTÉSI PÉLDÁK
51
Légtechnika
52
Légtechnika
53
Légtechnika
54
Légtechnika
KISZORÍTÁSOS LÉGVEZETÉSI RENDSZER
55
Légtechnika
KISZORÍTÁSOS LÉGVEZETÉSI RENDSZER
KISZORÍTÁSOS LÉGVEZETÉSI RENDSZER: BEFÚVÓK
56
Légtechnika
KISZORÍTÁSOS LÉGVEZETÉSI RENDSZER: PÉLDA
57
Légtechnika
Köszönjük a megRsztelő figyelmet! Kérdések – Válaszok
58