´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
N´avrh prototypu pro stabilizaci klimatick´ych podm´ınek v konventu plask´eho kl´aˇstera ˇ Michal Sirok´ y
Obhajoba BP, ˇcerven 2008
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
C´ıle pr´ace
• Navrhnout a realizovat technick´ e zaˇr´ızen´ı pro dlouhodob´e
mˇeˇren´ı a z´aznam teploty a relativn´ı vlhkosti vzduchu na v´ıce m´ıstech souˇcasnˇe • Nainstalovat toto zaˇr´ızen´ı do budovy konventu na pˇredem
zvolen´a kl´ıˇcov´a m´ısta • Zjistit m´ıru vlivu vnˇ ejˇs´ıch povˇetrnostn´ıch podm´ınek na vnitˇrn´ı
prostˇred´ı konventu pˇri r˚ uzn´ych reˇzimech vˇetr´ an´ı • Zjistit, kter´ a m´ısta budovy mohou b´yt nejv´ıce ohroˇzena
kondenzac´ı vzduˇsn´e vlhkosti • Vypracovat pravidla a postupy pro zamezen´ı kondenzace
vlhkosti v kritick´ych m´ıstech
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Struˇcn´a historie kl´aˇstera
• Kl´ aˇster zaloˇzen r. 1144 • Od r. 1945 je pˇrev´ aˇzn´ a ˇc´ ast are´ alu ve spr´ avˇe st´atu • Souˇ casn´y konvent - barokn´ı, dokonˇcen r. 1739 • V souladu s cisterci´ ack´ymi poˇzadavky vybudov´an na n´aplav´ach v meandru ˇreky Stˇrely • Hlavn´ı architekt - Jan Blaˇ zej Santini • Unik´ atn´ı dˇrevˇen´y z´akladov´y syst´em konzervovan´y vodou. Hladina vody je pozorovateln´a ve vodn´ıch zrcadlech. • Vˇ etrac´ı a klimatizaˇcn´ı syst´em zahrnuj´ıc´ı ambitov´e chodby s cca 150 okny, pozdemn´ı ˇsachty a prostory hlavn´ıch schodiˇst’.
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Are´al plask´eho kl´aˇstera
Obr´azek: Leteck´y sn´ımek kl´aˇstern´ıho are´alu (foto Jiˇr´ı Berger)
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Mˇeˇren´a m´ısta
1
Pˇr´ızem´ı u jiˇzn´ıho vodn´ıho zrcadla
2
1. patro v ambitu jihov´ychodn´ıho kˇr´ıdla
3
1. patro – obvodov´ a stˇena jihov´ychodn´ıho kˇr´ıdla
4
2. patro v ambitu jihov´ychodn´ıho kˇr´ıdla
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Mˇeˇric´ı zaˇr´ızen´ı
• 2 dataloggery MicroLog PRO EC750 • Pr˚ umyslov´y poˇc´ıtaˇc WinCon-8731 osazen´y analogov´ym
v´ystupn´ım modulem i-8024 a vstupn´ım modulem i-8017H • K WinConu byla pˇripojena 2 ˇ cidla teploty a relativn´ı vlhkosti
Humirel HTM1735. • Pro mˇ eˇren´ı, z´aznam a vizualizaci hodnot z ˇcidel jsem napsal
vlastn´ı aplikaci v jazyce C#.
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Zapojen´ı HTM1735 ˇ • Cidla jsou nap´ajena napˇet´ım 5V (4, 8V) z analogov´eho v´ystupn´ıho modulu WinConu. • Relativn´ı vlhkost je vyj´ adˇrena napˇet´ım (Vout) mˇeˇren´ym
vstupn´ım modulem i-8017H. Pˇrevod napˇet´ı na relativn´ı vlhkost (RH): RH = b 40, 563 · Vout − 42 • Teplota je vyj´ adˇrena napˇet´ım (ut ) mˇeˇren´ym na svork´ach
termistoru zabudovan´eho do ˇcidla. Pˇrevod napˇet´ı na teplotu (t) je prov´adˇen aproximac´ı pomoc´ı polynomu 3. stupnˇe: t(ut ) = b −132, 38(ut )3 +1664, 71(ut )2 −7026, 60(ut )+9987, 40
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Mont´aˇz HTM1735, protideˇst’ov´y kryt
Z´ avˇ er
´ Uvod
Bˇeˇz´ıc´ı WinCon
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
ˇ Casov´ y pr˚ ubˇeh mˇeˇren´ı 2008
• 13. dubna – instalace zaˇr´ızen´ı, WinCon v testovac´ım reˇ zimu • 14. dubna, 00h, 00min – ofici´ aln´ı zaˇc´ atek ˇcasov´e osy mˇeˇren´ı • 16. dubna – nastaven´ı WinConu do provozn´ıho reˇ zimu • 17. dubna, 00h, 00min – prvn´ı ofici´ aln´ı data z WinConu • 6. kvˇ etna, 23h, 55min – posledn´ı data zahrnut´a v odevzdan´e
bakal´aˇrsk´e pr´aci • 7. kvˇ etna, konec mˇeˇren´ı ve druh´em patˇre • 18. kvˇ etna – oprava koeficient˚ u pro pˇrepoˇcet RH • 5. ˇ cervna – demont´ aˇz zaˇr´ızen´ı a vr´ acen´ı WinConu
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Slovn´ıˇcek pojm˚ u
• Absolutn´ı vlhkost (̺p ) – Hmotnost vodn´ı p´ ary obsaˇzen´e v 1
m3 vlhk´eho vzduchu • Relativn´ı vlhkost (ϕ, RH) – Pomˇ er mnoˇzstv´ı par aktu´alnˇe
obsaˇzen´ych ve vzduchu k maxim´ aln´ımu mnoˇzstv´ı par, kter´e m˚ uˇze b´yt ve vzduchu obsaˇzeno pˇri dan´e teplotˇe. • Rosn´ y bod – Stav, pˇri kter´em je vzduch nasycen vodn´ımi
parami. Pod pojmem rosn´y bod se rozum´ı i teplota, pˇri kter´e tento stav nastane.
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Z´ avˇ er
Pˇr´ızem´ı prizemi - u jizniho zrcadla 22 20 18
teplota [C]
16 14 12 10 8 6 teplota rosny bod - Microlab rosny bod - muj vypocet
4 0
10
20
30 cas [dny]
40
50
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Z´ avˇ er
1. patro uvnitˇr 1. patro - ambitova chodba 25
teplota rosny bod
teplota [C]
20
15
10
5
10
20
30 cas [dny]
40
50
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Z´ avˇ er
1. patro venku 1. patro - vnejsi obvod 35
teplota rosny bod
30
25
teplota [C]
20
15
10
5
0
-5 10
20
30 cas [dny]
40
50
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Z´ avˇ er
1. patro venku 1. patro - vnejsi obvod 90
80
70
vlhkost [%]
60
50
40
30
20 relativni vlhkost 10
20
30 cas [dny]
40
50
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Z´ avˇ er
2. patro uvnitˇr 2. patro - ambitova chodba 20 teplota rosny bod - Microlab rosny bod - muj vypocet
18 16
teplota [C]
14 12 10 8 6 4 2 0
5
10
15 cas [dny]
20
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Pravidla pro vˇetr´an´ı
1
Pro zah´ajen´ı vˇetr´an´ı, ˇci pokraˇcov´ an´ı v nˇem musej´ı b´yt vˇsechna n´asleduj´ıc´ı krit´eria splnˇena:
2
Vstupn´ı (vnˇejˇs´ı) vzduch mus´ı m´ıt vyˇsˇs´ı teplotu, neˇz nejteplejˇs´ı vzduch uvnitˇr budovy.
3
Rosn´y bod vnˇejˇs´ıho vzduchu mus´ı m´ıt niˇzˇs´ı hodnotu, neˇz je teplota nestudenˇejˇs´ıho m´ısta v cestˇe proud´ıc´ıho vzduchu uvnitˇr budovy. (Rosn´y bod vnˇejˇs´ıho vzduchu mus´ı m´ıt niˇzˇs´ı hodnotu, neˇz je teplota u vodn´ıch zrcadel)
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Z´ avˇ er
Tabulka pro zjiˇstˇen´ı teploty rosn´eho bodu H HH RH HH 25,0 t H
30,0 28,0 26,0 24,0 22,0 20,0 18,0 16,0 14,0 12,0 10,0
6,9 5,2 3,5 1,8 -0,0 -1,8 -3,5 -5,2 -6,8 -8,2 -9,6
35,0
45,0
55,0
65,0
75,0
85,0
12,2 10,5 8,7 7,0 5,1 3,3 1,5 -0,4 -2,2 -4,0 -5,7
16,2 14,5 12,7 10,9 9,1 7,2 5,3 3,4 1,5 -0,4 -2,2
19,5 17,7 15,9 14,1 12,2 10,3 8,5 6,5 4,6 2,7 0,7
22,4 20,5 18,6 16,8 14,9 13,0 11,1 9,1 7,2 5,3 3,3
24,8 22,9 21,0 19,1 17,2 15,3 13,3 11,4 9,4 7,5 5,5
27,0 25,1 23,2 21,2 19,3 17,3 15,4 13,4 11,4 9,4 7,5
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Shrnut´ı v´ysledk˚ u bakal´aˇrsk´e pr´ace
• Vytvoˇren´ı prototypov´ eho mˇeˇric´ıho, z´ aznamov´eho a
vizualizaˇcn´ıho syst´emu • Z´ısk´ an´ı mnoˇzstv´ı dat popisuj´ıc´ıch chov´ an´ı klimatu v budovˇe
konventu • Vytvoˇren´ı sady pravidel pro minimalizaci kondenzace vzduˇsn´ e
vlhkosti. Ovˇeˇrov´an´ı u ´ˇcinnosti aplikace tˇechto pravidel bude prob´ıhat od 1.7.2008. • Uspoˇr´ ad´an´ı dvou popularizaˇcn´ıch pˇredn´ aˇsek pro studenty
Gymn´azia Plasy
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Podˇekov´an´ı
Doc. Ing. Eduardu Janeˇckovi, CSc. Ing. Pavlu Baldovi, Ph.D. Mgr. Pavlu Duchoˇ novi Mgr. Radce Lomiˇckov´e Zdeˇ nku Formanovi
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Z´ avˇ er
´ Uvod
Metody ˇreˇsen´ı
Dosaˇ zen´ e v´ ysledky
Projekt pokraˇcuje
Internetov´e str´anky projektu: http://control.kx.cz/airflow/ Kontakt:
[email protected] Internetov´e str´anky kl´aˇstera: http://www.klaster-plasy.cz/
Z´ avˇ er
