Vocational Education Training for Building Observation, Operation and Maintenance VET-BOOM

LEONARDO DA VINCI PROGRAMME

Project Pilot No. HU 170003-2003

Vocational Education Training for Building Observation, Operation and Maintenance VET-BOOM

Kurzusmodul 6.1. Légtechnikai rendszerek elemei és felépítése Magyar Zoltán Szikra Csaba

VITUS BERING UNIVERSITY COLLEGE (DENMARK) ENERGY RESEARCH GROUP, UNIVERSITY COLLEGE DUBLIN (IRELAND) BUDAPEST UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND ECONOMICS (HUNGARY) UNIVERSITY OF TRENTO (ITALY) TECHNICAL UNIVERSITY OF CLUJ-NAPOCA (ROMANIA) TECHINICAL UNIVERSITY OF KOŠICE (SLOVAKIA)

INTERCISA HOUSING ASSOCIATION (HUNGARY) HOUSING ASSOCIATION SBD I.,KOŠICE (SLOVAKIA) ZALAU CITY HALL (ROMANIA)

TARTALOMJEGYZÉK

1 LÉGTECHNIKAI RENDSZEREK 1.1 LÉGTECHNIKAI RENDSZEREK FELÉPÍTÉSE

11

1.1.1 SZELL ZTET BERENDEZÉSEK

11

1.1.2 HELYI, ELSZÍVÓ RENDSZER SZELL ZTET BERENDEZÉSEK

13

1.1.3 KÖZPONTI, ELSZÍVÓ ÉS BEFÚVÓ RENDSZER SZELL ZTET BERENDEZÉSEK

15

1.1.4 KÖZPONTI, KIEGYENLÍTETT RENDSZER SZELL ZTET BERENDEZÉS

17

1.1.5 KÖZPONTI LÉGF T BERENDEZÉS

18

1.1.6 KÖZPONTI LÉGH T BERENDEZÉS

19

1.1.7 KÖDTELENÍT BERENDEZÉSEK

20

1.1.8 KÖZPONTI KLÍMABERENDEZÉS

23

1.1.9 NAGYNYOMÁSÚ KLÍMARENDSZEREK

25

1.1.10 HELYI KLÍMABERENDEZÉSEK

28

1.2. KÜLÖNLEGES ÉGTECHNIKAI RENDSZEREK

33

1.2.1 LÉGFÜGGÖNYÖK

33

1.2.2 SZÍNHÁZAK, KONCERTERMEK ÉS FILMSZÍNHÁZAK SZELL ZTET RENDSZEREI

36

1.2.3 USZODÁK SZELL ZTET RENDSZERE

37

2. TARTÓZKODÓ TEREK LEVEG VEZETÉSE 2.1. KEVEREDÉSES LÉGVEZETÉSI RENDSZEREK

41

2.1.1 ÉRINT IRÁNYBaN BEFÚJT LEVEG RE ÉPÜL LEVEG VEZETÉSI RENDSZEREK

42

2.1.2 ROTÁCIÓS LEVEG BEVEZETÉS

44

2.1.3 SUGÁRFÚVÓKÁS LEVEG BEVEZETÉS

44

2.2. KISZORÍTÁSOS LEVEG VEZETÉSI RENDSZEREK

46

2.2.1 ELÁRASZTÁSOS LEVEG VEZETÉS

46

2.2.2 DUGATTYÚHATÁSRA ÉPÜL LEVEG VEZETÉS

47

3. A LÉGTECHNIKAI RENDSZEREK ELEMEI 3.1. VENTILÁTOR

51

3.1.1 HÁZ NÉLKÜLI AXIALIS VENTILÁTOR

51

3.1.2 AXIÁLIS HÁZBA ÉPÍTETT VENTILÁTOROK

52

3.1.3 RADIÁLIS VENTILÁTOROK

54

3.1.4 RADIÁLIS CS VENTILÁTOROK

56

3.1.5 RADIÁLIS TET VENTILÁTOROK

57

3.1.6 OLDALFALRA SZERELT RADIÁLIS ÉS AXIÁLIS VENTILÁTOROK

57

3.1.7 VENTILÁTOROK KIVÁLASZTÁSÁNAK SZEMPONTJAI

58

3.1.8 VENTILÁTOR JELLEGGÖRBÉJE

59

3.2. A LEVEG

F TÉSE ÉS H TÉSE

60

3.2.1 LÉGHEVÍT K, LÉGH T K

61

3.2.2 ELEKTROMOS ÜZEM LÉGF T K

62

3.2.3 DIREKT FORRÁSSAL M KÖD LÉGF T K

63

3.2.4 LÉGF T K ÉS LÉGH T K ENERGIA IGÉNYE

64

3.3 H VISSZANYER

64

3.3.1 LEMEZES, KERESZTÁRAMÚ H VISSZANYER

65

3.3.2 FORGÓDOBOS H VISSZANYER

66

3.3.3 H CSÖVES H VISSZANYER

67

3.4 LEVEG SZ R

68

3.4.1 TÁSKÁS SZ R K

69

3.4.2 SZTATIKUS PORLEVÁLASZTÓK

69

3.5 LÉGCSATORNA HÁLÓZAT

69

3.5.1 TERVEZÉSI MÓDSZEREK

70

3.5.2 A LÉGCSATORNA HÁLÓZAT KIALAKÍTÁSA

70

3.5.3 LÉGTÖMÖRSÉG

71

3.6 HANGCSILLAPÍTÓ

71

4. LÉGTECHNIKAI RENDSZEREK GAZDASÁGOS ÜZEMELTETÉSE 4.1. ÁLTALÁNOS TUDNIVALÓK

77

4.2 A BEÜZEMELÉS, COMMISSIONING TEVÉKENYSÉG

77

4.2.1 A BEÜZEMELÉS MODELLJE

78

4.2.2 A BEÜZEMELÉS LÉPÉSEI

79

4.2.3 A BEÜZEMELÉSI TEVÉKENYSÉG KÖLTSÉGE ÉS HASZNA

81

4.3. ENERGIAHATÉKONYSÁGI PROGRAM

82

4.3.1 ENERGIAHATÉKONYSÁGI PROGRAMOT VÉGZ CSOPORT

83

4.3.2 ADATGY JTÉS

84

4.3.3 ÉPÜLETEK ENERGETIKAI AUDITÁLÁSA

84

4.4. LÉGTECHNIKAI RENDSZEREK H T VÍZ OLDALI HIDRAULIKAI BESZABÁLYOZÁSA

87

4.4.1 A BESZABÁLYOZÁS SZÜKSÉGESSÉGE

87

4.4.2 A MEGFELEL TÉRFOGATÁRAM ELÉRÉSE

88

4.4.3 HIDRAULIKAI BESZABÁLYOZÁSI MÓDSZER

91

4.5 A NYOMÁSKÜLÖNBSÉG ÁLLANDÓ ÉRTÉKEN TARTÁSA

92

4.5.1 VÁLTOZÓ TÖMEGÁRAMÚ ELOSZTÓHÁLÓZATOK

92

4.5.2 ÁLLANDÓ TÖMEGÁRAMÚ ELOSZTÓHÁLÓZATOK

93

Kurzusmodul 6.1.

VET-BOOM Leonardo da Vinci Program

1. LÉGTECHNIKAI RENDSZEREK

9


10

Kurzusmodul 6.1.

Kurzusmodul 6.1.

Szell z leveg


1.1 LÉGTECHNIKAI FELÉPÍTÉSE

RENDSZEREK

Ventillátor

A következ kben a különböz rendszerek felépítését ismertetjük.

1.1.1 SZELL ZTET

1. ábra - Túlnyomásos szell ztet berendezés

légtechnikai

BERENDEZÉSEK

Szell ztet berendezésnek nevezzük azt a légtechnikai rendszert, mely feladata az adott helyiség friss leveg vel történ ellátása. Amennyiben a friss leveg utánpótlása mellett egyéb feladatot is ellát a légtechnikai rendszer a kiegészít funkció szerint, megkülönböztetünk lég –h t , –f t , –nedvesít és –szárító rendszereket. A légtechnikai és ezen belül a szell ztet rendszereket feloszthatjuk aszerint, hogy a szell ztetett helyiség és környezete között milyen a nyomásviszony. A nyomásviszony szerint megkülönböztetünk túlnyomásos, kiegyenlített illetve depressziós rendszereket. Túlnyomásos szell ztet berendezések: Amennyiben a szell ztetett teret meg kell védeni a környezet káros hatásaitól, a légtechnikai rendszer kialakításával 20-30Pa-al megemelhet a helyiség nyomása. Tipikus alkalmazási terület laboratóriumok, ipari tisztaterek helyiségei, m t k atmoszférikus kazánok légellátása. Ugyancsak tipikus alkalmazási terület az étterem, ahol a konyha káros szaghatásaitól kell védenünk a helyiséget, illetve a szállodai szobák, ahol a közleked vagy a fürd szoba zavaró hatásaitól védjük a helyiséget. Túlnyomásos szell ztet rendszer készíthet egy befújó légcsatorna hálózat és egy ventilátor segítségével. A távozó leveg vagy az épületszerkezeten vagy épített légcsatorna hálózaton keresztül hagyja el a teret a szell ztetett teret. Épített légcsatorna esetén a helyiség túlnyomása a távozó légcsatorna-hálózat

11


Kurzusmodul 6.1.

nyomásveszteségével egyenl . Amennyiben a távozó leveg számára légcsatorna hálózat nem létesül befúvó szell zésr l beszélünk. A túlnyomásos szell ztet berendezés, a friss leveg utánpótlása mellett, egyéb feladatok ellátásra is alkalmas, mint például légf tés, vagy légh tés. Elszívó berendezések: Amennyiben a környezetet kell védeni a helyiség leveg jét l, depressziós szell ztet berendezés készíthet . Tipikus alkalmazási területek: fürd k, uszodák, ipari csarnokok, m helyek, konyhák, mosodák stb. A szell ztetett helyiség nyomása 2030Pa-al alacsonyabb, mint a környezet nyomása.

Szell z leveg Ventillátor

2. ábra - Elszívó berendezés

Depresszív szell ztet rendszer készíthet egy elszívó légcsatorna hálózat és egy ventilátor segítségével. A helyiségbe érkez leveg vagy az épületszerkezeten vagy épített légcsatorna hálózaton keresztül érkezi a szell ztetett térbe. Épített légcsatorna hálózat esetben a helyiség depressziója az érkez légcsatorna hálózat nyomásveszteségével egyenl . Amennyiben az érkez leveg számára légcsatorna hálózat nem létesül elszívó szell zésr l beszélünk. A depresszív szell ztet rendszer a friss leveg utánpótlásán kívül egyéb feladatok ellátására csak korlátozottan alkalmas. Kiegyenlített szell ztet berendezések: Kiegyenlített szell ztet berendezések esetén a helyiség és a környezete között nincs nyomáskülönbség. Ebben az esetben a szell ztetett tér számára elszívó és befújó légcsatorna is létesül, elszívó és befújó ventillátorral. Kiegyenlített légtechnikai rendszerrel a szell ztetésen kívül bármely egyéb légtechnikai feladat is megoldható. A szell tet berendezés elemeinek elhelyezése szerint megkülönböztetünk helyi és központi szell ztet berendezéseket. A helyi elszívó szell zés esetén a légcsatorna hálózat végpontján a szell ztetett helyiségben vagy annak közvetlen közelében helyezzük el a szell z ventillátort. Központi berendezés esetén mind az elszívó, mind

12

3. ábra -

Kiegyenlített szell ztet berendezés

Ventillátor

Szell z leveg Ventillátor

Kurzusmodul 6.1.

Friss leveg


pedig a befúvó légcsatorna hálózat egy közös légkezel berendezésb l indul, illetve érkezik.

Elhasznált leveg

Szell ztetett helyiség Szell z leveg

A központi légkezel berendezéshez légcsatorna-hálózat csatlakozik:

négy

Friss leveg : A küls térb l, a leveg vétel helyén lép be a légcsatornába a környezeti leveg .

Légkezel berendezés Távozó leveg

Szell z leveg : A légkezel berendezésben, az igényeknek megfelel en kezelt leveg mely a szell ztetett helyiséget szolgálja. 4. ábra - Központi szell ztet berendezés elvi kialakítása

Távozó leveg : A helyiség elhasznált leveg je melynek energia juttatja vissza a légkezel berendezéshez. Elhasznált leveg : A légkezel berendezés a távozó leveg energiatartalmát visszanyerve visszajuttatja a környezetbe a leveg t. Amennyiben a teljes leveg mennyiséget egy központi légkezel berendezésben készítjük el a szell ztetend tér számára, úgy az épületszerkezetben a helyet kell találni a légcsatorna-hálózat számára. Megfontolandó, hogy a légkezel berendezést hol helyezzük el. Amennyiben a légkezelés helye közel esik a leveg vételi és kidobási helyhez úgy számottev en rövidül a légkezel el tti légcsatorna hálózat. A légkezel berendezés f bb elemei, az igényeknek megfelel en lehetnek: sz r k, ventillátorok, h t kalorifer, f t kalorifer, h visszanyer , leveg nedvesít . A légkezel berendezés egyes elemeit és felépítését kés bb ismertetjük.

1.1.2 HELYI, SZELL ZTET

ELSZÍVÓ RENDSZER BERENDEZÉSEK

Elszívó jelleg szel ztet berendezések f jellemz je, hogy csak egy légcsatorna hálózatot tartalmaz, melyben a leveg az épületb l kifelé halad. Ekkor a leveg utánpótlását az épületszerkezet és a nyílászárókon beáramló leveg biztosítja, vagy szell z ventilátor nélküli épített légcsatorna, faláttörés. Kiépített, a légutánpótlást biztosító légcsatorna hiányában,

13


Kurzusmodul 6.1.

leveg tehát ellen rizetlenül, az épület légtömörségének megfelel en áramlik a helyiségbe. Közös jellemz je ennek a rendszernek, hogy a szell ztetett tér nyomása kisebb, mint a környezet nyomása. A telepítés költségigénye alacsony. Tipikusan kis rendszerekben alkalmazzuk. Mivel a beáramló leveg el f tetlen, a f tési rendszer gondoskodik az energiaveszteség pótlásáról. Költséghatékonysága alacsony szint , hiszen a távozó leveg energiatartalmának visszanyerésére általában nincs, vagy csak korlátozottan van mód. Jellemz berendezései a bels fal síkjára, ablak bels síkjára, vagy nagyobb rendszereknél cs be építhet ventillátorok. Tipikus alkalmazások: - Minimális friss leveg biztosítása bels ter fürd szobák, szobák, vizes helyiségek esetében. Bels ter helyiségek esetében könnyen megvalósítható az igényfüggés elve (csak akkor m ködjön, mikor szükség van rá). Együtt kapcsolhatjuk a helyiség világításával, ekkor késleltetett kikapcsolásra kell programozni, vagy páratartalom maximum érzékel segítségével. - F tetlen garázsok szell ztet rendszerei. Csak olyan esetben alkalmazható, ha a garázs, vagy mélygarázs szintjén fagyveszélyes berendezés nincs telepítve. Ekkor érdemes kiegészíteni gázérzékel rendszerrel, mely a ventillátorok indítását, leállítását vezérli. Elszívó rendszerekben alkalmazott ventillátorok fajtái, jellemz i: Kisméret cs ventillátorok: Ø100mm - 200mm kör keresztmetszet cs be illeszthet ; Légszállítása: 100-1000m3/h; Névleges villamos teljesítmény felvétele:15-100W. Mini falventillátorok: Ø100 - 250mm kör keresztmetszet cs be illeszthet ; Légszállítása: 60-600m3/h; Névleges villamos teljesítmény felvétele: 15-50W.

14

5. ábra - Elszívó jelleg szell zés megoldási módozatok

6. ábra -

Bels falra, ventillátorok

illetve

légcsatornába

építhet

Kurzusmodul 6.1.


1.1.3 KÖZPONTI, ELSZÍVÓ ÉS BEFÚVÓ RENDSZER SZELL ZTET BERENDEZÉSEK

7. ábra - Központi elszívó rendszer szell zés elvi felépítése

8. ábra -

Igényfügg szell zés tet ventillátorral

változó

térfogatáramú

A központi elszívó vagy befúvó rendszer szell ztet berendezéshez szintén csak egy (elszívó vagy befúvó) légcsatorna hálózat épül. Tipikusan több szintes lakóházak vagy közintézmények egymás fölött lév vizes-csoportjai, kis szell zési igényeinek kiszolgálására szolgál. A ventilátor a légcsatorna hálózatba építve illetve a légcsatorna hálózat végpontjában, a tet helyezkedik el. A rendszer hátránya, hogy h -visszanyer berendezés nem építhet , ezért ez a megoldás energetikailag rossz hatásfokú, hiszen a légcsatornában vagy az épület szerkezetén keresztül érkez leveg t nem f ti el a távozó leveg , így annak energia tartalma a környezetbe távozik. Mivel az elszívás központi helyen történik, így a végpontok, elszívó helyek igényfüggése nem valósul meg. Olyan helyen érdemes alkalmazni, ahol a szell zési igény folyamatos, illetve f tés-h tés hiányában a berendezés használata nem okoz az építményben többlet h veszteséget. Korszer bb típusok eseten a cs hálózat nyomáskülönbségének automatikus mérése lehet vé teszi az igényfügg szell z rendszer tervezését. A légcsatornában elhelyezett Az érzékel az egyes végpontokon lév zsaluk nyitott vagy zárt állását érzékelve avatkozik be, egy változtatható fordulatszámú motor segítségével, a ventilátor üzemvitelébe. Így a központi ventilátor, amennyiben kiegészül a végpontok igényfügg szabályozásával, a változó térfogatáramon keresztül energiatakarékos szell z rendszerré válhat. Alkalmazási terület: -

Kisebb társasházak fürd szobáinak friss leveg utánpótlására, Közintézmények egymás fölött elhelyezett vizesblokkjai F tetlen helyiségcsoportok, garázsok elszívó rendszereiben

15


Központi elszívó rendszerekben alkalmazott ventillátorok fajtái, jellemz i: - Tet ventillátorok: A légcsatorna végére vagy épített, vagy szerelt felépítmény kivitelezése szükséges. Ehhez a felépítményhez rögzíthet a tet ventillátor (8.ábra). A tet ventillátorok között kétféle kivitel található. Az ábra fels részén egy függ leges kifúvású, az alsó felén agy vízszintes kifúvású változat látható. A választásnál els sorban akusztikai szempontok döntenek: a lesugárzott zaj térbeli eloszlása a kifúvó nyílás felé s r södik. Mérettartománya: Ø200mm630mm, 200-25000m3/h, 0.1-6kW. - Cs ventilátorok: A kisebb nyomáskülönbségek számára axiális, félaxiális, illetve a nagyobb rendszerekhez radiális típusok közül választhatunk. Axiális ventillátorokat leginkább kisebb rendszerekben alkalmazhatunk. Nagyobb, kiterjedtebb hálózat esetén csak radiális cs ventillátorok jöhetnek szóba. Az egyszer bb szell zési rendszerek legelterjedtebb eleme a radiális cs ventilátor, hiszen nincs szükség külön helyiségre vagy akár helyre a ventilátor elhelyezésekor. Hátrányai között említést érdemel, hogy a ventilátor saját zajkeltése is az a teret terheli, ahol elhelyezzük. A 10.ábrán cs re építhet radiális ventillátor látható, melyet alárendelt terek szell ztetésére alkalmaznak. A cs ventillátorok esetében a villamos motor tengelye párhuzamos a légszállítás irányával. A villamos motor h tésér l a szállított leveg gondoskodik. A 11. ábrán hangcsillapított dobozba szerelt típus látható. A hangcsillapítóba szerelt ventilátor esetén a lesugárzott a szívóilletve a nyomóoldali zajterhelés számottev en csökken. Bár nem célszer tartózkodási terekbe helyezni az ilyen kialakítású ventillátorokat, de már alkalmas félkomfort terek szell ztetésére. A radiális cs re szerelhet ventillátorok mérettartománya: Ø100mm-630mm, légszállítása: 100-10000m3/h, teljes1tmény felvétele 0.05 2kW. A cs ben elhelyezett ventilátor alkalmas központi befúvó, vagy akár kiegyenlített jelleg szell ztet berendezés készítésére.

16

Kurzusmodul 6.1.

9. ábra - Függ leges és vízszintes kivezetéses tet ventillátor

10. ábra - Radiális, kör ventillátor

keresztmetszet

cs re

építhet

11. ábra - Radiális, kör keresztmetszet cs re építhet ventilátor hangcsillapító dobozba szerelve

Kurzusmodul 6.1.

Friss leveg


1.1.4 KÖZPONTI, RENDSZER BERENDEZÉS

Elhasznált leveg

KIEGYENLÍTETT SZELL ZTET


Légkezel berendezés Távozó leveg Hangcsillapító ventillátor

Távozó leveg

H visszanyer

Légf t

Sz r

Szell z leveg ventillátor

Feladata a helyiség megfelel min ség friss leveg vel történ ellátása, a helyiségben keletkezett szennyez anyagok elszállítása. A kiegyenlített szell z berendezés egy elszívó és egy befúvó rendszerb l áll. A légkezel berendezés elemei:

Hangcsillapító

12. ábra - Központi szell z tet berendezés elvi kialakítása

-

Befúvó rendszer: Szell ztetés céljára friss, küls leveg érkezik a rendszerbe. A kívánt tisztasági fok elérését egy vagy több fokozatú sz r biztosítja. A leveg felmelegítésére, a helyiségh mérsékletre a légf t szolgál. Energiatakarékosság érdekében általában h visszanyer kerül beépítésre. A leveg szállítását ventilátor végzi, mely a kezelt leveg t a befúvó rácsokon át a helyiségbe juttatja.

-

Elszívó rendszer: Az elszívó ventilátor az elhasznált leveg t a szabadba fújja.

A h visszanyer kapcsolja össze a befúvó és elszívó rendszert. Feladata a távozó leveg energiatartalmának visszanyerése, mellyel a befúvó rendszerbe érkez friss leveg el f tését végzi. A f t kalorifer feladata a leveg utánf tése a helyiség h mérsékletére. Kisebb rendszereknél a f t elem elhagyható, ekkor az el f tésr l csak a h visszanyer gondoskodik. Tisztán friss leveg s rendsereknél a visszakever doboz is elhagyható, ekkor az energiahatékonyságról a h visszanyer gondoskodik. Mind az elszívó, mind pedig a befúvó cs hálózatot opcionálisan hangcsillapítóval egészíthetjük ki, mely a ventillátor és a cs hálózat saját zajkeltését l védi a szell ztetett helyiséget. A berendezés méretezése a benntartózkodó személyek által kibocsátott Széndioxid, illetve nedvesség elszállítására történik. A bels leveg min sége, már általánosabb rendeltetést takar. Méretezése hasonló módon történik, mint a CO2 elszállítására történ méretezés. Ekkor a bels térben felszabaduló, épületszerkezet, bútorzat stb. által kibocsátott összes szennyez anyagot számba vesszük, majd a legrosszabb esetre méretezzük a rendszert. A friss leveg s szell ztet berendezés

17


Kurzusmodul 6.1.

korlátozottan alkalmas a szell ztetett térben keletkezett h felszabadulás elszállítására akkor, ha a küls leveg h mérséklete alacsonyabb, mint a távozó leveg h mérséklete. A szell ztet berendezés h visszanyer je ez esetben kikapcsolt állapotban van. Az emberi tartózkodásra szolgáló helyiség bels leveg min ségé, illetve a Széndioxid koncentrációjának határérték alatt tartását célzó szell ztetés komfortszell zésnek is nevezzük. Az egy személy által keletkezett Széndioxid és nedvesség terhelés elszállítása minimálisan 20m3/h,f szell z leveg mennyiséget kíván. Mivel a friss leveg s szell ztet berendezés a méretezési cél szerinti minimális friss leveg t szolgáltatja, ezért a távozó leveg t nem keverjük vissza a szell z leveg be. Ez, mint kés bb látni fogjuk további energia-megtakarítást jelenthet

1.1.5 KÖZPONTI LÉGF T

BERENDEZÉS

A légf t berendezés a helyiség friss leveg vel történ ellátása mellett, kiegészít funkcióként részben vagy akár teljes egészében szolgáltatja a helyiség téli h veszteségéb l származó energiaigényt. Általában nagy termek, csarnokok, de esetenként sokhelyiséges épületek f tésére, szell ztetésére alkalmazzák. A leveg felmelegítésének h igénye ezért két részb l tev dik össze: A küls leveg el melegítése a helyiség h mérsékletére, illetve a h veszteség pótlása. A kett s igény miatt a f t teljesítmény nagyobb, mint általános szell zés esetén. A leveg t ugyanis nem helyiségh mérsékletre, hanem annál magasabb h fokra kell felmelegíteni. A túlf tött leveg a befúvás után a helyiség h mérsékletére h l, az így leadott h fedezi a helyiség h veszteségét.

13. ábra - Központi légf t berendezés elvi kialakítása

Friss leveg

Elhasznált leveg


Kapcsolási vázlata, a kett s cél miatt, kiegészül a visszakeverést lehet vé tev visszakever dobozzal és a vezérl zsalu sorral (13. ábra). Ennek oka, hogy a helyiség friss leveg igénye változó. Függhet például a helyiségben tartózkodók számától. El fordul olyan üzemállapot, amikor a h veszteség miatt nagy leveg térfogatáramra van

18


Távozó leveg

H visszanyer

Visszakever doboz

Légf t

Sz r


Hangcsillapító

Kurzusmodul 6.1.


szükség, a helyiségben tartózkodók viszont sokkal alacsonyabb szell z leveg térfogatáramot igényelnek. A h visszanyer a hatásfoka, típustól, kialakítástól függ en a 60% körül alakul. Ez azt jelenti, hogy a távozó leveg vel a h visszanyer el f ti ugyan a friss leveg t, de a távozó leveg energia tartalmának nagyságrendben a 40% elveszik. Ezen segít a visszakever rendszer. A helyiségbe friss leveg csak az igényeknek megfelel mennyiség érkezik. A helyiség f téséhez szükséges többlet leveg mennyiség a visszakever ágon ismét sz rve és felf tve visszaérkezik a helyiségbe. A befújt leveg h mérséklete a helyiség h mérsékletét 15-30°C-kal is meghaladhatja. Ennek oka, hogy bizonyos túl h mérséklet a komfort szempontjából nem okoz kellemetlen h érzetet. Az könnyen belátható, hogy adott energia bevitel esetén a leveg térfogatáramának csökkentése a túlf tés h mérsékletének növekedéséhez vezet. A légkezel berendezés légf t je megegyezik a szell ztet berendezés légf t jével, az egyetlen különbség, hogy a szerkezet leveg nek átadott teljesítménye két részb l áll. A friss leveg szobah mérsékletre való f tése, illetve a teljes befújt leveg mennyiség h veszteség szerinti túlf tése.

1.1.6 KÖZPONTI LÉGH T

14. ábra - Központi légh t berendezés elvi kialakítása Friss leveg

Elhasznált leveg



Távozó leveg

H visszanyer

Visszakever doboz

Légf t Légh t

Sz r


Hangcsillapító

BERENDEZÉS

A légh t berendezés a helyiség friss leveg vel történ ellátása mellett, kiegészít funkcióként részben vagy akár teljes egészében szolgáltatja a helyiség nyári h terheléséb l származó h tési energiaigényt. Ez a h tési mód szinte minden épülettípus esetén alkalmazható. Energetikai megfontolások miatt, sok helyiségb l álló kiterjedt nagy rendszereknél a központi légkezelés csak a szükséges friss leveg el készítésére korlátozódik. A h téshez szükséges energiaigényt helyben állítjuk el . A légh t berendezés szerkezeti kialakítását tekintve hasonlít a légf t berendezésre (a szerkezeti részleteket kés bb ismertetjük), a h t közeg, mellyel a h téshez szükséges energiát vezetjük, h tött víz. Az egyetlen különbség, amennyiben a felületi h t

19


h mérséklete alacsonyabb, mint az adott légállapothoz tartozó leveg harmatponti h mérséklete (pl.: t=20°C, =50% tharmatpont=9.3°C), a légh t berendezés felületén a leveg ben lév nedvesség egy része kondenzálódik. Felületi kondenzáció esetén a kondenzációs h t is elvonjuk a leveg b l, ekkor a helységbe jutó leveg nedvességtartalma kisebb lesz. A felület h mérséklete semmi esetre nem csökkenhet 0°C alá, hiszen ekkor a leveg ben lév nedvesség ráfagy a h t berendezésre. Általános esetben a befújt leveg h mérséklete maximum 5-10°C-kal lehet alacsonyabb a helyiség h mérsékleténél, kivételt képeznek az igen jó légkeveredést biztosító légvezetési rendszerek, melyeknél ennél nagyobb h mérsékletkülönbség is megengedhet . A helyiség h tésénél igen rossz komfort érzetet kelt a testfelület terében keletkez túl magas negatív h mérséklet különbség. Amennyiben ez magas légsebességgel párosul rheumatikus tüneteket okozhat. A tervezésnél ezért igyekezni kell a h mérséklet különbséget alacsonyan tartani, illetve huzatmentes tartózkodási tereket kialakítani. A kiegyenlített rendszer h t berendezés szintén egy elszívó és egy befúvó rendszerb l áll. A légkezel berendezés elemei (14. ábra): - Befúvó rendszer: H visszanyer , visszakever elem, légf t , légh t , sz r , befúvó ventilátor, hangcsillapító. - Elszívó rendszer: H visszanyer , visszakever elem, elszívó ventilátor, hangcsillapító. A légf t méretezése történhet csak a friss leveg igény kielégítésére, illetve ez a rendszer is m ködhet légf t berendezésként. Ebben a rendszerben a légh t és légf t berendezés egyszerre soha nem m ködik, ezért elhelyezési sorrendjük nem befolyásolja a rendszer m ködését.

1.1.7 KÖDTELENÍT

BERENDEZÉSEK

Azokat a légtechnikai rendszereket, amelyeknek az a feladata megakadályozni a szell ztetett helyiség leveg jének túlnedvesedését, ködtelenít berendezésnek nevezzük.

20

Kurzusmodul 6.1.

Kurzusmodul 6.1.

Friss leveg


Elhasznált leveg



Távozó leveg

H visszanyer

Visszakever doboz

Légf t Légh t

Sz r


Hangcsillapító

15. ábra - Friss leveg s központi ködtelenít berendezés elvi kialakítása

Zárt térben magas relatív nedvességtartalom káros, mert a falak, a nyílászáró szerkezetek illetve az egyéb faszerkezetek a leveg b l sok nedvességet vesznek fel, ami az épületszerkezet id el tti elhasználódását, geometriai alakváltozását okozza, a fémszerkezetek, berendezések pedig intenzívebben korrodálódnak. Ezért ködtelenít berendezéssel kell a keletkez , nemkívánatos nedvességet eltávolítani. Tipikus alkalmazási terület közintézmények és akár családi házak esetén az uszoda felületér l elpárolgó nedvesség eltávolítása. A ködtelenít berendezés m ködési elve, hogy a szell ztetett térb l a nedvességgel dúsult leveg t eltávolítsa és helyette annál szárazabb, de azonos h mérséklet leveg t szállítson. A légcsere mértékét úgy kell megválasztani, hogy az elszállított nedvesség hatására kialakult relatív nedvesség tartalom a tervezett érték alatt maradjon. A ködtelenít berendezések lehetnek helyi, illetve központi rendszerek, akár alkalmassá tehet k a helyiség friss leveg utánpótlására is. Központi rendszerek: A központi légf t berendezés (13. ábra), amennyiben a küls leveg h mérséklete alacsonyabb, mint a szell ztetett tér h mérséklete alkalmas ködtelenít üzem m ködésre is. Ekkor a friss leveg mennyiségének szabályozása a szell ztetett térb l elszállítandó nedvesség terhelés alapján történik. Mivel az épületszerkezetek felületi h mérséklete télen alacsonyabb és a légf t berendezés ekkor alkalmas a leveg szárítására, számos esetben a központi légf t berendezés elláthatja a téli ködtelenítés feladatát is. Így télen a légf t berendezés három funkciót is megvalósít (légf tés, friss leveg utánpótlás, szárítás). Amennyiben a légf t berendezés nem alkalmas a ködtelenít feladatok ellátására (például nyáron is szükséges ködtelenítés) a 15. ábrán látható elvi kialakítást alkalmazhatjuk. Ez a kialakítás hasonlít a már ismerte központi h t berendezés kialakítására (14. ábra), azonban ez esetben a légh t egység felületi h mérséklete az adott légállapothoz tarozó leveg harmatponti

21


Kurzusmodul 6.1.

h mérséklete alatt van, illetve a légh t és légf t egység egyszerre is m ködik. A kiegyenlített rendszer ködtelenít berendezés egy elszívó és egy befúvó rendszerb l áll. A légkezel berendezés elemei:



Távozó leveg

-

Befúvó rendszer: H visszanyer , visszakever elem, légh t , légh t , sz r , befújó ventilátor, hangcsillapító. Elszívó rendszer: H visszanyer , visszakever elem, elszívó ventilátor, hangcsillapító.

Légh t

Légf t

Sz r


Hangcsillapító

16. ábra - Központi ködtelenít friss leveg utánpótlás nélkül.

A légkezel berendezés m ködése a következ : A ventillátorok légszállítását a leveg nedvességszállító képessége határozza meg. Annyi friss leveg érkezik a frissleveg ágon amennyi a nedvesség elszállításához szükséges. A légh t egység ilyenkor nem m ködik. Nyári állapotban mind a légh t , mind pedig a légf t is m ködik. Ekkor csak a minimális szükséges friss leveg érkezik a szell zetett térbe. A légh t felületén kondenzálódó nedvesség hatására a leveg kiszárad. Ezt a leveg t f leg átmeneti illetve téli állapotban, mikor kevés a küls h nyereség, vissza kell f teni a helyiség h mérsékletére. Amennyiben a friss leveg ellátása nincs szükség, úgy a rendszer zárt kialakítású, a visszakever és a h visszanyer elem elmarad (16. ábra). Ennek a rendszernek a hátránya, hogy amikor a küls leveg állapota önmagában, kezelés nélkül is alkalmas lenne szárításra, akkor is csak a bels leveg t keringeti és szárítja. Helyi rendszerek: A helyi ködtelenít berendezések, hasonló módon épülnek fel, mint a 15. ábrán bemutatott friss leveg utánpótlás nélküli központi ködtelenít rendszerek. Kialakításuk sokkal kompaktabb. Közös jellemvonásuk, hogy beépített, zárt h t körfolyamat található bennük (17. ábra). Az elpárologató hideg felületén lép be a készülékbe az uszoda párás leveg je. Ez a leveg a hideg felületen visszah l bel le a nedvesség egy része kondenzálódik. A h t körfolyamat másik oldalán

22

17. ábra - Helyi ködtelenít , friss leveg utánpótlás nélkül.

Kurzusmodul 6.1.


a meleg kondenzátor felületen a leveg t a készülék visszaf ti az eredeti h mérsékletre. A kompresszor által bevezetett villamos teljesítmény többlet h je egy vizes h cserél n keresztül az uszoda vizét f ti. Így igen jó hatásfokú, energiatakarékos rendszer készíthet .

18. ábra - Frissleveg utánpótlás nélküli kompakt ködtelenít berendezés m ködési vázlata.

A készüléket a m ködési elvb l következik, hogy ha mód van rá célszer az uszoda vízfelületének közelében, a víz síkjában, vagy mennyezet alatt elhelyezni. Az elpárologtatóban keletkezett kondenzátumot általában az uszoda vizébe vezetjük vissza. Kisebb uszodák esetén a készülék leveg b l óránként 5l víz kivonására képes és ehhez 2kW villamos energiát használ. Mivel a szárítási zárt ciklusú így a bevezetett villamos teljesítmény légf tésre és az uszoda f tésére fordítható. A kompakt rendszerek kiegészíthet k, vízf téses légf t vel, így a készülék az uszoda helyiségének f tésér l is gondoskodik. Nagyobb rendszereket már kiegészítik friss leveg csatlakozással is. Ekkor már légcsatorna hálózat épül a szerkezethez, azonban ekkor a ködtelenítés és uszoda f tés mellett a friss leveg utánpótlását is kezeli a berendezés. A korszer készülékek kiegészítik olyan szabályozó rendszerekkel, melyek az uszoda terének minden lényeges paraméterét kézben tartják, illetve beállítják az energetikai szempontból legoptimálisabb üzemet. Ekkor további víz és légf t elemekkel egészül ki a rendszer.

1.1.7 KÖZPONTI KLÍMABERENDEZÉS Klimatizá1ó, vagy más néven kondicionáló berendezésnek nevezzük azt a légtechnikai rendszert, amely a helyiségben egyidej leg biztosítja az el írt légh mérsékletet, a leveg nedvességet és a légnyomást. Ezeket az el re beállított program szerint megváltoztatja, folyamatosan gondoskodik a beszállított leveg tisztításáról, elosztásáról, valamint a helyiségben elhasznált leveg elvezetésér l. A nyomástartás és az el re beállított program nem jellemz a közintézményekre és lakóépületekre, ezért a kondicionáló vagy klimatizáló berendezés elnevezést sz kítetten, csak e berendezésekre tartjuk fenn.

23


A kondicionáló berendezéseket ma egyaránt megtaláljuk lakásokban, középületek ipari és mez gazdasági épületekben. A klimatizáló berendezések alkalmazásának célja tehát, biztosítani a benntartózkodók számára a tartózkodáshoz, munkavégzéshez megfelel jó közérzetet, illetve biztosítani az ipari és mez gazdasági épületekben a technológiai folyamatokhoz szükséges optimális légállapotot. Az els esetet komfort klímának a második esetet technológiai klímaberendezésnek nevezzük. A modem építészet nagy ablakfelülettel ellátott könny szerkezetes irodái, középületei magukban hordozzák a légkondicionálás igényét. Ezekben az épületekben a nyári h terhelés okán kialakuló bels h mérséklet, benntartózkodó nagyszámú ember h érzetét rontja. Ezért ezekben az épületekben klímaberendezés nélkül elfogadhatatlan h érzeti viszonyok alakulhatnak ki. Szintén fontos a klímaberendezés olyan nagy befogadóképesség termekben (el adótermek, mozik, színházak stb.), ahol a nagyszámú benntartózkodó jelent s bels h nyereséget termel. Klímaberendezés nélkül folyamatosan emelkedik a bels h mérséklet. Korábban az elosztóhálózatot kis légsebesség felvételével tervezték, aminek következménye a nagy elosztó csatornahálózat-méretek (keresztmetszet), s a nagy helyigény. Az így tervezett és létesített berendezéseket hagyományos klímaberendezéseknek nevezzük. Az elosztóhálózat méreteinek, helyigényének csökkentése céljából nagyobb légsebességet választanak méretezési alapul. Ezeket a rendszereket nagynyomású vagy más néven nagysebesség klímaberendezéseknek nevezzük. Ha leveg h tésére felhasznált hideg vagy h tött vizet közvetlenül az áramló leveg be porlasztják be. Így a h csere a leveg és a víz közvetlen érintkezése során játszódik le. Ezt a h tési módot alkalmazó rendszert nedves h cserén alapuló klímaberendezésnek nevezzük. Ha a h t közeg és h tend leveg közvetlenül nem érintkezik, akkor felületi h tést alkalmazó kondicionáló rendszerr l beszélhetünk. A h tési mód els sorban a klímaközpont szerkezeti kialakítását, helyigényét befolyásolja, de kihatással van a rendszer teljes kialakítására is.

24

Kurzusmodul 6.1.

19. ábra - Központi klíma berendezés m ködési vázlata. Friss leveg

Elhasznált leveg


Légkezel berendezés Távozó leveg ventillátor

Hangcsillapító

Távozó leveg

H visszanyer

Visszakever doboz

Légh t

Légf t

Utóf t Nedvesít

Sz r


Hangcsillapító

Kurzusmodul 6.1.

Központi klímaberendezésr l beszélünk akkor, ha az összes helyiség klimatizálásához szükséges leveg t központilag, egy helyen készítjük el , s a már teljesen el készített leveg t elosztó csatornahálózat segítségével juttatjuk a kiszolgálandó helyiségbe. Központi rendszer teljes épületet vagy több szintet, több helyiséget láthat el. Központi rendszerek körébe soroljuk a zónaklímaberendezéseket is, amikor egy központ pl. egy vagy két szintet, egy-egy zónát lát el el készített leveg vel. Ha a leveg el készítése megosztott, s több helyen végzik a leveg sz rését, keverését, h tését, f tését stb., akkor megosztott vagy helyi klimatizálásról beszélhetünk. A kiegyenlített rendszer klíma berendezés egy elszívó és egy befúvó rendszerb l áll. A légkezel berendezés elemei (19.ábra): -

-

Befúvó rendszer: H visszanyer , visszakever elem, légf t , légh t , nedvesít kamra, sz r , befújó ventilátor, hangcsillapító. Elszívó rendszer: H visszanyer , visszakever elem, elszívó ventilátor, hangcsillapító.

Az el z központi rendszerekhez képest az új elem a légnedvesít kamra és az utóf t megjelenése. A légnedvesít kamrába nagyon apró cseppekben vizet porlasztunk, mely a leveg vel érintkezve elpárolog, evvel növeli a leveg nedvességtartalmát. A párolgáshoz szükséges h t a berendezés a leveg b l nyeri, ezért a leveg h mérséklete csökken. Ugyanez a folyamat játszódik le a nedves h csere elvén m köd h t berendezésekbe, itt azonban a víz nem h tött. Az utóf t véglegesíti a helyiségbe érkez leveg h mérsékletét. A nedvesít kamrában a leveg és víz közvetlen érintkezése folytán egyidej h - és nedvességcsere megy végbe. A nedves h cserél n átáramló leveg be vizet porlasztanak, vagy különböz felületeken vizet áramoltatnak abból a célból, hogy a két közeg minél nagyobb felületen érintkezzen. A h - és nedvességcsere a cseppek felületén játszódik le. A nedvesít egységbe belép és távozó leveg el - és utócsepp leválasztón áramlik keresztül annak érdekében, hogy a nedvesség vízcseppek formájában ne hagyja el a mosókamrát.


A h érzetre leginkább a környezet h mérséklete gyakorol hatást, legkevésbé a leveg nedvességtartalma. Ezért a mai h t berendezésekben csak nagyon ritkán alkalmazzák, legyen a központi vagy helyi klímarendszer. Magasabb igényszint intézmények központi klíma rendszereiben egyszerre két légkezel központ állít el különböz légállapotú leveg t, melyb l az egyik helyiség leveg jénél hidegebb a másik melegebb. Ekkor a helyiség használójának módja van a helyiség légállapotába beavatkozni, s az igényeknek megfelel h mérséklet és páratartalmat állíthatja be. Ezt három-légcsatornás rendszernek nevezzük, hiszen a két befúvó hálózat mellett van egy elszívó hálózat is.

1.1.9 NAGYNYOMÁSÚ KLÍMARENDSZEREK A központi klímarendszer a 17.ábrán bemutatott formájában alkalmas egy épület, tér, vagy több helyiség klimatizálására is. Utóbbi esetben a h - és nedvességterhelés aránya, valamint a légszükséglet meg kell egyezzenek. Amennyiben például a h terhelések aránya a beszabályozott értékhez képes változik a helyiség alul- vagy túlh tésessé válhat. Ebb l következi, hogy a különböz légcsere- és h tési energia igény helyiségek számára, ilyenek például az irodaépületek, kórházak, lakóházak helyiségei, nem a legmegfelel bb a központi klímaberendezés. Ezekben sok kisebb alapterület helyiség számára egyszerre kell - rendszerint különféle bels légállapotot biztosítani. Sokhelyiséges épületek kondicionálásának egyik módja a nagynyomású, más néven nagysebesség klímaberendezés. A hátrányok kiküszöbölésének egyik módja a nagynyomású klímaberendezés alkalmazása. Minden nagy légsebesség klímaberendezés a következ f ismertet jelekkel rendelkezik: -

Nagy légsebesség a légcsatornában (15-50 m/s), amihez nagy ventilátor-nyomásemelkedés szükséges – 1000-3000 Pa, Nagyobb h mérsékletkülönbség a helyiség és a szell z leveg h mérséklete között (10-30 °C)

25


-

Kurzusmodul 6.1.

Különleges kiképzés légbefúvó elemek.

A nagy légsebesség és h mérsékletkülönbség lehet vé teszi a csatorna-keresztmetszeteknek, az eredeti méret 10-20%-ra való csökkentését. A nagynyomású klímaberendezésekben a nagy légsebesség és a nagyobb nyomás természetesen a vezetékek kialakítására is kihat. Míg a hagyományos berendezések csatornái általában négyszögletes keresztmetszet ek, nagynyomású rendszerben inkább kör keresztmetszet , tömített csöveket alkalmaznak, melyeknek gáztömörsége az üzemi nyomásnak megfelel . A központ kialakítása, elrendezése és üzeme a hagyományos berendezésekéhez hasonló, azonban itt csak a szükséges légmennyiség egy részét készítik el . A nagynyomású klímarendszerek csak korlátozottan alkalmasak a helyiség téli h veszteségének pótlására (légf tés) illetve a nyári h terhelések elvonására (légh tés), ezért télen hagyományos f t rendszerrel nyáron esetleg helyi h t rendszerrel kell kiegészíteni. A szell z leveg t szállító elosztóhálózat sebessége 20-50 m/s, míg az ágvezetékben ennél kisebb, 10-25 m/s. A nagy légsebesség klímaberendezésekb l egyilletve kétcsatornás rendszer építhet . Egycsatornás rendszer Egycsatornás klímaberendezés elvi kialakítása hasonlít a központi klímaberendezés (17. ábra) kialakítására. F alkotóelemei a klímaközpont, elosztó és gy jt légcsatorna-hálózat, befúvó- és elszívó szerkezetek. A légkezel berendezés a friss leveg t sz ri, f ti és nedvesíti. A ventilátor az így el készített leveg t az elosztóhálózatba táplálja. Az utóf t -h t nem a légkezel berendezésben található. Célszer az azonos h terhelés és h veszteség helyiségb l közös csoportokat alkotni, s ezek mindegyikét önálló h t f t gységgel ellátni. Így az egység a szükséges nyári-téli szell z légállapot végs beállítását teszik lehet vé. Az utókezelt leveg t a helyiségben elhelyezett befúvófejekhez vezetjük. Az elhasznált leveg t külön légcsatorna vezeti vissza a légkezel berendezéshez. Természetesen a korunk

26

20. ábra - Egycsatornás, többzónás, nagynyomású klímaberendezés m ködési vázlata (1-sz r , 2légf t , 3-nedvesít , 4-légh t , 5-ventilátor, 6-utó h t , utóf t , 7-befúvó, 8-vissakevert leveg , 9friss leveg , 10-elszívó légcsatorna ).

Kurzusmodul 6.1.


energetikai igényeinek megfelel en ez a rendszer is kiegészíthet h visszanyer berendezéssel. Az egycsatornás klímaberendezés kevesebb leveg vel üzemel, mint a hagyományos berendezés. Ezért a csatorna-keresztmetszetek kisebbek. Ha tehát a hagyományos klímaberendezésben használatos 4-5 m/s légsebességet 20...25 m/s-ra, tehát kb. négyszeresére emeljük, a h mérsékletkülönbséget pedig a szokásos 3-6°C helyett 15-18°C-ra, ezzel a csatorna-keresztmetszetek az eredetinek közel az 1/8-ára csökkennek.

21. ábra - Nagynyomású klímaberendezés egycsatornás befúvószerkezetének kialakítása (1-helyiség termosztát, 2-h tött leveg légcsatorna, 3– légmennyiség szabályozó)

Az egycsatornás klímaberendezés befúvója a légáram szabályoz rendszere segítségével igény szerint fújja be a szükséges leveg t a helyiségbe (19.ábra). Kétcsatornás rendszer

22. ábra - Nagynyomású klímaberendezés kétcsatornás befúvószerkezetének kialakítása1-helyiség termosztát, 2-h tött leveg légcsatorna, 3– légmennyiség szabályozó, 4- f tött leveg légcsatorna)

A szell ztetett helyiség gyakran változó h terhelése esetén a kétcsatornás egycsatornás helyett kétcsatornás klímarendszer kiépítése célszer . A légkezel ben a megtisztított, el kezelt leveg t két ágra osztják és egy-egy utóf t n és utóh t n áramoltatják keresztül. A két különböz kondíciójú leveg t külön légcsatorna hálózatba vezetik. Így minden helyiségbe két csatorna érkezik, az egyik a meleg, másik a hideg leveg t szállítja. A légbefúvó egység szabályozó szerkezete révén a beérkez f tött és h tött leveg t az igények szerint keveri, adagolja (22. ábra). A kever doboz parapet alatt, oldalfalon, mennyezeten egyaránt elhelyezhet . Természetesen a kétcsatornás, nagynyomású rendszer légkezel je, amennyiben elszívó hálózat is létesül, kiegészíthet h visszanyer vel, illetve visszakever elemmel. Egycsatornás konvektorral

rendszer

indukciós

klíma-

E klimatizálási módnál is egy csatorna szállítja - az el z höz hasonlóan - a központban el készített leveg t a helyiségekbe, ahol a leveg nagy nyomással a klíma-konvektorokba áramlik. A klíma-konvektor a leveg utóf tésére, utóh tésére, vagyis a változó igényekhez való alkalmazkodásra

27


Kurzusmodul 6.1.

képes. A klímaközpontbó1 érkez primer leveg nagy sebessége és ebb l fakadó indukciós hatása révén magával ragadja a helyiség leveg jét secunder leveg - s azzal keveredve lép ki a készülékb l. A secunder leveg a szabályozó elemek állása szerint áthalad a beépített f t v. h t testen, ezt követ en keveredik a primer leveg vel. A primer és secunder leveg aránya átlagosan 1 :4-hez vagyis az indukciós tényez 4nek vehet . A klímakonvektorokat rendszerint az ablak alá telepítik. A primer leveg t bevezet csatornán kívül m ködéséhez a f tési- h tési vezeték csatlakozások szükségesek: Ezek lehetnek két-, három-, vagy négycsövesek. Két csöves kivitelnél ugyanaz a vezeték pár szállítja télen a f t vizet, nyáron a h t vizet, így a konvektoroknak egy id ben csak egy üzemmódja lehetséges. Háromcsöves kialakításnál a f t és h t víz el remen ága egy-egy vezeték, míg a visszatér közös. E megoldást a kölcsönös energiaveszteségek miatt ritkábban használják. Igényesebb helyeken négycsöves rendszert alkalmaznak, itt külön-külön vezeték pár található a f t - és h t közeg számára, vagyis a rendszerben bármely f t -h t üzemmód megvalósítható. A h tési cs rendszer minden esetben szigetelve készül, ellenkez esetben a rajta lecsapódó nedvesség károsodást okoz a parapetben, álmennyezetben. A klímakonvektorok felületi h t in a helyiség nedvességterheléséb l több -kevesebb pára csapódik le, melynek elvezetése, szennyvízcsatornába való bekötése elkerülhetetlen. Az elszívó hálózat kiépíthet a mellékhelyiségeken keresztül . A leveg ez esetben a folyosó irányába távozik, vagy WC blokkok elszívó rendszerén keresztül hagyja el az épületet, vagy indul vissza a légkezel berendezéshez.

23. ábra - Indukciós klíma-konvektor

24. ábra - Osztott rendszer felépítése

ablakklíma-berendezés

H t közeg (g z)

elvi

H t ventilátor Kondenzátor

Ventilátor H t közeg (folyadék)

Elpárologtató Sz kít (nyomáscsökkent )

1.1.10 HELYI KLÍMABERENDEZÉSEK A nagynyomású klímakonvektor már átvezetett a helyi h t berendezések területére, hiszen az abba épített légh t és légf t berendezés már helyben állítja el a szükséges h t - és f t teljesítményt.

28

Kompresszor

H tött leveg oldal

F tött leveg oldal

Kurzusmodul 6.1.


A helyi berendezéseket két nagy csoportra oszthatjuk aszerint, hogy a h téshez szükséges teljesítményt el állító h t berendezést is a helyben helyezzük el vagy nem. Eszerint megkülönböztetünk osztott rendszer h t körfolyamatra épül ventillátoros klíma-konvektort (split rendszer), illetve hideg-melegvizes, ventillátoros klíma-konvektort (fan-coile rendszer) illetve Elhelyezés szerint megkülönböztetünk légcsatornázott, álmennyezetbe építhet , parapet alatt és oldalfalon elhelyezett típusokat, friss leveg ellátás szerint primer leveg s és primer leveg nélküli berendezéseket.

25. ábra - Split rendszer klíma-berendezés egységei: ablakklíma (kültéri és beltéri egység egybeépítve) illetve oldalfalra elhelyezhet kivitel.

Ezen berendezések csoportjában a „klíma” csak a köztudat szerint elterjed szakszó, hiszen ezek a berendezések csak a helyiség h tésére, f tésére, friss leveg ellátására alkalmasak, illetve a felsoroltak közül egyes funkciók hiányozhatnak is a berendezésb l. Így precízebb, ha helyi h tésr l, f tésr l beszélünk. Osztott rendszer

26. ábra - Osztott vázlata

rendszer

klíma-berendezés

m ködési

Kültéri egység

H t közeg (g z) Ventilátor

Sz kít (nyomáscsökkent ) Elpárologtató

H t ventilátor Kondenzátor H t közeg (folyadék) Kompresszor

Beltéri egység (oldalfali kivitel)

Az osztott rendszer klímaberendezésben egy zárt rendszer h szivattyú üzemelt, melyben a kondenzátor és az elpárologtató külön egységben, általában küls térben helyezik el. Az elpárologtató-ventilátor egység a h tend térben található. Mai korszer készülékeknél a körfolyamat megfordítható, így átmeneti id szakban alkalmas f tési célok ellátására is. A split rendszer klímaberendezésekben tehát a h t közeg kering, a beltéri oldal elpárologtatója vonja el a h t a h tend térb l, mely h t a kültéri egység vezet a környezetbe. A kültéri egységet elhelyezésének egyik legfontosabb szempontja, hogy a készülékb l, a h t ventilátor és a kondenzátor segítségével a környezetbe vezetett h akadálytalanul eltávozzon a készülék környezetéb l. Az ablakklíma rendszer hátrányainak kiküszöbölésére a kompresszor-kondenzátor egység a külön dobozban kültéren helyezhet el Az oldalfalon és a parapet alatt elhelyezett típusok esetén általában a friss leveg utánpótlás nincs megoldva (26.ábra). Kisebb családi házak kedvelt

29


Kurzusmodul 6.1.

megoldása. Általában az oldalfai egység az ablakok, vagy bejárati ajtók fölött helyezhet k el. Az alkalmazott rendszer split vagy akár multy-split is lehet. Az álmennyezetben elhelyezett típus méreténél fogva illeszkedik az osztásközbe. A berendezés magassága 30cm. Ezekben a típusokban a friss leveg utánpótlás megoldható (27.ábra). Több helyiség egyszerre történ ellátására szolgál a légcsatornázható típus. A beltéri egység ekkor az álmennyezeti térbe helyezhet . Hozzá légcsatornahálózat szerelhet . H tött vizes rendszerek A központi klímaberendezésekkel ellentétben a primer leveg s berendezéseknél, miként, az elnevezésb l is kit nik, csak a szükséges küls leveg el készítése történik központilag. Így kisebb légkezel re (szell z gépházra) és elosztó légcsatorna hálózatra van szükség. Ebben az esetben is lehetséges és gyakran alkalmazott megoldás a nagynyomású kivitel. A szükséges mennyiség és h mérséklet , klimatizált leveg t a helyiség f tési és h tési energiaszükségeltét magában a kezelt helyiségben elhelyezett helyi készülékekkel állítjuk el . Ehhez a f tési és/vagy h tési energiát szállító cs vezeték-hálózatra is szükség van, továbbá biztosítani kell a h téskor a leveg b l kicsapódott víz elvezetését is (csepeg víz hálózat). El fordul, hogy a friss leveg utánpótlás el is marad, ilyenkor csak a helyiség h tésér l, vagy f tésér l beszélünk. A ventillátoros klíma-konvektorhoz szükséges h tött vizet folyadékh t modulban állítjuk el (28.ábra). A folyadékh t modulban tulajdonképpen egy h t berendezés található. Az elpárologtató oldalon egy h cserél h ti a rajta keresztül kering vizet. A folyadékh t berendezés kiegészíthet hidraulikai modullal, melyben szivattyú, zárt tágulási tartály, illetve egy h szigetelt puffer tároló tartály található. A puffer tároló tartály a berendezés tárolja a h téshez szükséges energiát, mellyel a bekapcsolások száma csökkenthet . A ventillátoros klíma-konvektor alkalmassá tehet a helyiség h tésére és f tésére is.

30

27. ábra - Osztott rendszer klímaberendezés álmennyezeti és parapet alatt elhelyezhet beltéri egységgel

28. ábra Folyadékh t berendezés, hidraulikai modullal Folyadékh t modul H t ventilátor H t közeg (g z)

Kondenzátor H t közeg (folyadék)

H cserél elpárologtató

Sz kít (nyomáscsökkent )

Kompresszor

H t tt víz Visszatér H t tt víz El remen

Puffer tartály

Keringet szivattyú Zárt tágulási tartály

Biztonsági szelep

Hidraulikai modul

Kurzusmodul 6.1.


29. ábra - Parapet alatt elhelyezhet konvektor

30. ábra - Mennyezetre konvektor

31. ábra - Mennyezetre konvektor

helyezhet

helyezhet

ventillátoros klíma

ventillátoros

ventillátoros

klíma

klíma

Típusai: Oldalfali, álmennyezetbe építhet , parapet alatti illetve mennyezetre szerelhet típus. Amennyiben konvekciós f tésre is használni kívánjuk a szerkezetet, választhatunk két, illetve négycsöves rendszer között. A kétcsöves rendszerben csak egy lég- h t illetve f t egység található. Ekkor a készülékhez szerelt kétcsöves hálózat vagy f t illetve vagy h t attól függ en, hogy h tött vagy f tött víz érkezik a rendszerbe. Egy váltószeleppel a kétcsöves rendszer is m ködhet négycsöves rendszerként. Azonban, mivel a f tött víz középh mérséklet különbsége nagyobb a környezeti h mérséklettel összevetve, mint a h tött víz középh mérséklet-különbsége, így légf t elemb l kisebb méretre van szükség. A négycsöves rendserben külön találunk légf t és légh t egységet, így a f t és h t rendszer önálló hidraulika rendszert alkot. Amennyiben egy id ben szolgáltatja a cs hálózat a h tött és f tött vizet is, a szabályozó rendszer segítségével, helyiségenként és igény szerint dönthet el a készülék f t illetve h t üzemben legyen. A beépített ventilátor változtatható fordulatszámú, így a helyiségben keringtetett leveg 100m3/h és 1500m3/h között változik, a készülékek több méretváltozatban készülnek. A nagyobb méretek térfogatszállítása, h t - és f t teljesítménye is nagyobb. Célszer az alacsonyabb ventilátor fordulatra méretezni, mivel ekkor helyiség akusztikai zajterhelése is kisebb. Kétcsöves, csak h tésre szolgáló rendszer eseten a berendezés kiegészíthet elektromos f t elemmel is. A keletkezett kondenzvíz elvezetésér l gondoskodni kell. Igényesebb készülékek esetén ez túlnyomással is történhet. A ventilátoros klíma konvektorok általában egyszer sz r betéttel szereltek így a leveg keringtetése mellett bizonyos fokú sz résr l is gondoskodnak. A parapet alatti illetve a mennyezetre szerelt típusok nem különböznek egymástól (29., 30. ábra). Közös jellemz jük, hogy friss leveg szolgáltatására nem készítik el . A parapet alatt elhelyezett típusok csekély átalakítással álmennyezetbe épített típussá alakíthatók. Ekkor a szerkezethez az álmennyezetbe légcsatornát szerelünk. A leveg légbef vó és elszívó elemeken érkezik illetve hagyja el a helyiséget (31.ábra).

31


Kurzusmodul 6.1.

A szerkezet kiegészíthet légelosztó és léggy jt dobozokkal is. Ekkor akár helyi légkezel ként a hasonló h veszteség és h nyereség helyiségek egy készülékkel kiszolgálhatók. A készülék el van készítve friss leveg bekeverésére is. Szerelhet hangcsillapított dobozba, illetve a kiegészített légdobozok is lehetnek hangcsillapított típusúak. Így halkabb rendszer is építhet bel le, mint az eddig ismertetett típusokból. Hasonló felépítés ek az álmennyezetbe építhet ventillátoros klímakonvektorok is. A helyiség leveg jének forgatásáról egy radiális irányban épített ventilátor gondoskodik. A ventilátor körül helyezkedik el a légf t illetve légh t egység. A szerkezet a homlokfelületének közepén szívja az oldalán, irányítható lamellák segítségével fújja a leveg t. Az álmennyezetbe történ elhelyezéshez 30cm tiszta magasságra van szükség (egyes speciális típusok eseten ennél lehet kevesebb is). Az álmennyezetbe építhet klíma konvektor szintén alkalmassá tehet friss leveg hozzákeveréséhez is illetve illeszkednek az álmennyezet 60cmx60cm osztásához. Szállodai szobákban, irodákban kedvelt típus, az álmennyezetbe építhet változat egy módosulása, az úgynevezett koanda effektuson alapuló klíma konvektor. A m ködési elve, hogy a leveg t a mennyezet síkjában több kisebb, de nagyobb sebesség fejjel juttatjuk a helyiségbe. A befúvás iránya és a mennyezet síkja között kicsi a szögeltérés, így egy úgynevezett fél-szabad sugár épül fel. A szabadsugár jellemz je, hogy a sugárra mer leges irányban leveg t kever magába a környezetb l, mely megoldja az egyenletes, de intenzív keveredést a helyiség leveg jével. Mivel a mennyezet fel l nem tud a sugár magába leveg t keverni, ezért ezen az oldalon enyhe helyi depresszió keletkezik, mely a sugarat függetlenül, hogy hideg vagy meleg leveg t tartalmaz, a mennyezet közelében tartja. Hátránya ennek a kialakításnak, hogy érzékeny a mennyezetb l kiálló tárgyakra (lámpák stb.), így a sugár irányában csak az álmennyezetbe süllyesztett elemek helyezhet k el. A többi típussal összevetve a koanda effektuson alapuló klímakonvektor eredményez a legkisebb huzatérzetet és a legegyenletesebb keveredést a helyiség leveg jével.

32

32. ábra - Álmennyezetbe klímakonvektor

építhet

ventilátoros

33. ábra - Álmennyezetbe helyezett koanda effektuson alapuló ventillátoros klíma-konvektor felépítése és elhelyezése a h tött helyiségben.

Kurzusmodul 6.1.


1.2 KÜLÖNLEGES RENDSZEREK

ÉGTECHNIKAI

1.2.1 LÉGFÜGGÖNYÖK A légfüggöny egy hely szell ztet berendezés ipari- és középületeinkben használjuk a nyitott állapotú nyílászárókon keresztül történ nemkívánatos leveg csere csökkentésére alkalmazzuk. Mind télen, mind pedig nyáron, a nem kívánt leveg csere többlet h tési vagy f tési h igényt eredményez. A leveg csere csökkentése energia megtakarítást jelent. M ködési elve a nagy sebesség leveg záró hatására épül. A függ leges nagy sebesség leveg áram, akadályozza a rá mer legesen haladó légáramot. A légfüggöny alkalmazásának legfontosabb el nyei: - Nyár:h tési h terhelés csökkenése, mely az elektromos energia csökkenését is jelenti. - Tél: F tési h veszteség csökkenése - A nyílászárók közelében a díszkomfort megsz nése. A légfüggönyök a leveg vétel módja szerint a következ csoportokba oszthatók: - F tetlen, bels leveg vel m köd - F tött, bels leveg vel dolgozó - F tött és f tetlen leveg vel m köd légfüggönyök. A f tött bels leveg vel m köd légfüggöny nem minden esetben gazdaságos, melynek oka, hogy a légfüggönyben kering leveg f tése több energiát emészt fel, mint a légfüggönnyel megtakarított f tési energia A f tetlen leveg vel m köd légfüggönyökkel érthet el a legnagyobb energia megtakarítás, mely akár (a védett tér méretét l, használati módjától függ en) a 70%-ot is elérheti. A légfüggönyöket általában f tött, h tött csarnokok, bejáratok nyílászárói közelében telepítjük, bár egyes esetekben a f tetlen (vagy h tött) csarnokok részek f tött részt l való elválasztására is alkalmazzuk.

33


F tött bels leveg vel m köd légfüggönyök: A leginkább hagyományokkal rendelkez alkalmazás. Létezik egy oldalon és két oldalon elhelyezett vízszintes vagy függ leges légáramlású típus. Közös jellemz jük, hogy a túlnyomás fel li oldalon az ajtó síkjával enyhén szöget bezárva vezetjük e hosszirányban a leveg t a védend felületre. A f tött leveg s változatokat kisebb kapuméretekig alkalmazzuk (3.5x3.5m). A melegleveg s légfüggöny el nye, hogy a záró irányból érkez küls hideg leveg t el f ti, így a védett térbe csak a környezettel közel azonos. A hátránya a leveg f téséhez szükséges többlet energia igény.

Kurzusmodul 6.1.

2

2

1

1

3

3

4

4

34. ábra - F tetlen leveg vel m köd légfüggöny, vízszintes, a nyílás mindkét oldalán elhelyezett bef vóval. (1.beszívó rács, 2. ventillátor, 3. légcsatorna, 4. befúvó elem)

F tetlen leveg vel m köd légfüggönyök: Kialakítása hasonló a meleg leveg s légfüggönyére. Csak a leveg bevezet nyílás kialakításában van különbség, mely a melegebb leveg bevezetésére optimált. A tervezésnél igyekezni kell a helyiség melegebb területér l a légfüggönybe vezetni a leveg t. Ezért gyakori megoldás a védett nyílás fölötti elszívás és a padló szintjén történ bevezetés. A f tetlen leveg s légfüggönyök alkalmazása esetén más épületgépészeti elemekkel kell a helyiségbe érkez hideg leveg felf tésér l gondoskodni, ezek az esetek a következ lehetnek: -

Túlf tött terület a mennyezet alatt Egyéb gépészeti rendszerek által rendelkezésre álló többlet h Alárendelt, nem állandó tartózkodásra szánt terek.

Ugyan korlátozott azon helyek száma, ahol a f tetlen légfüggöny alkalmazható, azonban célszer alkalmazni, hiszen energiatakarékosabb, egyszer bb a szerkezeti kialakítása, nem kell gondoskodni f t egységr l és a hozzá tartozó energiaforrásról.

34

35. ábra - F tetlen leveg vel m köd légfüggöny egy oldalon történ leveg bevezetéssel (11.beszívó rács, 2. ventillátor, 3. légcsatorna, 4. befúvó elem 5. álpadlóba építhet befúvó idomok, 6 Padlócsatorna 2

1

3

4

2 1

3

4

5

6

Kurzusmodul 6.1.


A f tetlen leveg vel m köd légfüggönyök esetén a leveg vétel helye a nyílás fölötti melegebb leveg j régió, melynek nyílása a f tött tér felé néz. A befújt leveg a nyílás síkjához képest néhány fokos szöget zár be, így a felépül szabadsugár tengelye enyhén a helyiség felé néz. A f tetlen leveg vel m köd légfüggöny alkalmazását kerülni kell kétszárnyú nyílások, nagy nedvességtartalmú terek, és nyitott fülkéj targoncák használata esetén. Ugyan a keresztirányú átszivárgás következtében, f tetlen leveg s légfüggönyök közelében csökken a h mérséklet, de többlet energafelhasználás nélkül csökkentik a nyílászáró leveg forgalmával történ h veszteséget.

F tött és f tetlen leveg vel m köd légfüggönyök: A f tött és f tetlen (kombinált) m ködés légfüggönyök egyesítik magukba a két önálló rendszerek el nyeit. A védett nyílás síkjához közelebb helyezkedik el a f tetlen légfüggöny, mely csökkenti az el tte lév meleg légfüggöny h veszteségét. A meleg ág által forgatott légárama kisebb így tovább csökken a h veszteség. A kombinált üzem légfüggöny sugarának az nyílás síkjával bezárt szöge 15°. A légfüggöny m ködésének legfontosabb szabályai:

36. ábra - F tött és f tetlen leveg vel m köd légfüggöny

A következ automatizmusokat célszer megvalósítani a m ködési költségek és a megtakarított energia maximálása érdekében: -

-

A ventilátor csak az ajtó kinyitott állapotában üzemel, valamint a védett tér h mérséklete számottev en eltér a környezet h mérsékletét l. A ventilátor által szolgálatott leveg arányos a védett tér és környezete közötti nyomáskülönbséggel. A szolgáltatott leveg h mérséklete arányos a légfüggönyön keresztül belép leveg h mérsékletével.

35


1.2.2 SZÍNHÁZAK, KONCERTERMEK ÉS FILMSZÍNHÁZAK SZELL ZTET RENDSZEREI

Kurzusmodul 6.1.

Friss leveg

Elhasznált leveg

Elszívó elem

Legtöbb esetben színház- és filmszínházakban valamit koncerttermekben a tartózkodók friss leveg vel történ ellátása mellett, a légkezel berendezés alkalmas a leveg f tésére vagy f tésére és h tésére, melyet kiegyenlített rendszerrel valósítunk meg. Így tehát a légkezel berendezés és a szell ztetett tér között két légcsatorna hálózat kiépítése szükséges. Az elszívó és befúvó légcsatorna hálózat a légkezel berendezésben találkozik. A légkezel berendezés elemei: h visszanyer , visszakever doboz, h t f t kalorifer, sz r k, hangcsillapítók és a ventilátorok. A légkezel berendezés által keltett zaj légcsatornán történ továbbterjedését hangcsillapító idomokkal csökkenthetjük, melyet a légcsatorna hálózatba építünk lehet leg minél közelebb a légkezel berendezéshez. A színházak, filmszínházak és hangversenytermek akusztikai el írásai igen szigorúak, ezért a hangcsillapító elemek kiválasztásánál igen körültekint en kell eljárni A légkezel berendezés üzemvitele Az el adás el tt friss leveg hozzákeverés nélkül üzemel a berendezés. A teljes visszakever üzemállapotú berendezés intenzív f tést vagy h tés valósít meg, így a terem rövid id alatt el készíthet a néz k számára. El adás közben a korszer bb típusok akár alkalmassá tehet k, hogy a széndioxid koncentráció alapján szabályozzák a hozzákevert friss leveg mennyiségét. Ne felejtsük el, hogy a h visszanyer alkalmazása mellett is a friss leveg be csak a távozó leveg energiatartalmának egy része nyerhet vissza, így a túlzó friss leveg bekeverés fölösleges energia veszteséget okoz. Az alacsonyabb küls h mérséklet további h veszteséget okoz, így télen csak a minimálisan szükséges friss leveg mennyiséget szabad bekeverni. Átmeneti állapotban a bels h terhelés elszállítható tisztán friss leveg vel. Ekkor tehát a visszakeverés mértéke a h terhelés növekedésével csökken.

36

Szell ztetett tér Befúvó elem

Szell z gépház Légkezel berendezés

37. ábra - Színházak, filmszínházak, koncerttermek szell ztet rendszereinek kialakítása, légkezeléssel, elosztóhálózattal és leveg vezetéssel

Kurzusmodul 6.1.


Nyári állapotban, mikor a h mérséklete magasabb, mint a ismét csak a minimális friss leveg célszer , hiszen a h tés mértéke lehet legalacsonyabb szinten.

küls leveg bels leveg é, hozzákeverése így tartható a

Színházak, filmszínházak, koncerttermek leveg bevezetéseit gyakran a székek alatt helyezzük el. Ezek a leveg bevezetések ekkor járható típusúak és mivel igen közel van az ott tartózkodó személyek legérzékenyebb pontjához, a bokájához, így a leveg bevezetés sebessége igen alacsony (10cm/s nagyságrendjébe esik). Az érkez leveg nek tömegimpulzusa igen csekély. Az elszívás a mennyezet alatti elszívó légcsatorna leveg elvezet in keresztül történik. Mivel a mennyezet nem tekinthet komfort zónának, az elszívás sebességét az elszívó elem nyomásvesztesége és akusztikai zajkeltése határozza meg. Ennek a leveg vezetésnek nagy el nye, hogy a tartózkodók helyén tartja optimális szinten a h mérsékletet és szennyez anyag koncentrációt. A leveg hatóereje, a tartózkodási zónában keletkezett emberek által leadott h . Az egyenletes leveg bevezetés érdekében az ülések alatt célszer puffer zónát kialakítani. Ennek a rendszernek a hátránya, hogy a leveg bevezetés fix kiépítése miatt a székek nem mozgathatóak, a helyiség csak a tervezett eredeti feladatára használható.

1. táblázat uszoda helyiségeinek irányadó méretezési h mérsékletei VDI 2089 szerint

1.2.3 USZODÁK RENDSZERE

SZELL ZTET

Az uszodákban tervezett légkezel berendezés tervezési céljai a következ k: - Az uszoda felületér l a leveg be párolgó nedvesség eltávolítása. - Kondenzáció elkerülése az épületszerkezet hidegebb felületein (ablak, h hidak, stb.) - Az épület szerkezeti h veszteség légf téssel történ pótlása A teljes h veszteség 60-70% pótolható légf téssel, a visszamaradó h igényt padlóf téssel illetve konvekciós (radiátoros) f téssel pótoljuk. - A leghidegebb felületek (ablakok) meleg leveg vel történ szárítása.

37


Az uszodák és kiszolgáló helyiségeinek irányadó méretezési h mérsékletei (1 táblázat), a VDI 2089 szerint a fenti táblázatban láthatók. A relatív nedvességtartalom megengedett értékét közelíthetjük az uszodában tartózkodók komfortérzete illetve az épületszerkezet állagvédelme fel l. Komfort érzet szerint a fülledtség határ nedvessége 14,3g nedvesség 1 kg száraz leveg ben, mely alapján számítható, hogy egyes leveg h mérsékletek ez az érték mekkora relatív nedvességtartalom engedhet meg. A megengedhet relatív nedvességtartalom értékeket a 2.táblázatban tüntettük fel. Az épületszerkezetre történ méretezést a bels felületi h mérsékletek határozzák meg, magasabb nedvességtartalom esetén, magasabb felületi h mérséklet esetén következik be a felületi kondenzáció. A méretezés pontos menete az épületfizika állagvédelmi fejezeteiben található Az ablak kondenzációs kockázatának csökkentése érdekében egy befúvó nyílás sort célszer el tte elhelyezni. Az elszívó nyílás helye a mennyezet alatt van. A légcsatorna hálózat elemeit korrózió álló anyagból kell építeni. A távozó légcsatorna épületen kívüli részét h szigetelni kell a felületi kondenzáció elkerülése érdekében. A szabadban elhelyezett elhasznált leveg kifúvó elem kialakításánál is figyelembe kell venni a kondenzáció kockázatát.

38

Kurzusmodul 6.1.

Elhasznált leveg

Friss leveg

Elszívó elem

Befúvó elem Kiegészít padlóf tés

Befúvó elem

Légkezel berendezés

38. ábra - Színházak, filmszínházak, koncerttermek szell ztet rendszereinek kialakítása, légkezeléssel, elosztóhálózattal és leveg vezetéssel

2. táblázat –uszoda terének javasolt relatív nedvességtartalma a bels h mérséklet függvényében. (X=14.3g/kg)

Kurzusmodul 6.1.


2. TARTÓZKODÓ TEREK LEVEG VEZETÉSE

39


40

Kurzusmodul 6.1.

Kurzusmodul 6.1.


A szell z , klimatizált leveg nek be- és elvezetésénél irányadó feltétel a helyiség kívánt átöblítése, a huzatmentes légáramlás megvalósítása, a szennyez anyagok természetes áramlásának számításba vétele, valamint egyéb különleges igények biztosítása. Ezért a befúvó és elszívó szerkezetek helyes kiválasztása, beépítése alapvet tényez a helyiség légvezetési rendszerének kialakulásában, a technológiai-, komfort követelmények kielégítésében, gazdaságosan üzemel légtechnikai rendszer megvalósításában. A leveg vezetési rendszer komfortérzetre gyakorolt hatásának szempontjából a tervezésének kett s célja van: A tartózkodási zóna egyenletes és huzatmentes átöblítése. A befújt szell z , vagy klimatizált légáram a helyiség leveg jét mozgásba hozza, annak módjától függ primer és szekunder légáramlások jönnek létre. Amennyiben a leveg mozgása a térben nem megfelel , akkor el fordulhat, hogy a helyiség egyes részeiben a leveg megreked, a szennyez anyag elszállítása rossz hatásfokú, így ezekben a zónákban a káros szennyez anyag koncentrációja megnövekszik. A helyiségek leveg vezetési rendszerei, a bevezetett leveg indukciós ereje alapján, két f bb csoportra osztható: keveredéses és kiszorításos rendszerekre.

39. ábra - Leveg vezetés indukciós konvektorral

Elszívó nyílás Kevert leveg H t kalorifer Légsugár F t kalorifer Kezelt leveg Helyiség leveg

2.1. KEVEREDÉSES RENDSZEREK

LÉGVEZETÉSI

A nagy mozgási energiával bevitt légsugár a helyiség leveg jével keveredik, mely keveredés által hígítva érkezik a tartózkodási zónába. A keveredés történhet a befújó elem, annak közvetlen közelében, vagy akár az egész helyiség leveg jével együtt mozogva. A keveredéses légvezetés rendszerek f bb fajtái: Érint leges, sugárfúvókás, rotációs illetve a mikroklíma légvezetési rendszerek.

41


Kurzusmodul 6.1.

2.1.1 ÉRINT IRÁNYBAN BEFÚJT LEVEG RE ÉPÜL LEVEG VEZETÉSI RENDSZEREK Bevezethet a leveg a tartózkodási zónában, oldalfalon, mennyezeten, rácsokon, vezetjük a térbe. Szintén az érint leges légbevezetés eszköze a parapet alatt elhelyezett indukciós konvektor. A viszonylag nagy indukciós er els dleges és másodlagos keveredései zónákat alakít ki. Így a helyiség egészében igen er s a keveredés. 40. ábra - Ventillátoros klíma-konvektor felépítése

Gyakran alkalmazott befúvási mód a tartózkodási zónában a parapet fel l való leveg bevezetés (40. ábra.) E megoldásnál a primer vagy kevert leveg függ legesen felfelé áramlik, majd a mennyezet alatt kényszer hatására elfordul és a falsíkok mentén halad. Ennek következményeként a tartózkodási zóna leveg je csak a szekunder légmozgásban vesz részt. A komfort zónában viszonylag kis légsebességek adódnak. Mivel a befújt leveg csak teljes körzést követ en érkezik a tartózkodási zónába, így e módszerrel nagy h mérsékletkülönbség bevúvás t= 10 -15°C is megvalósítható. A befúvó elem lehet indukciós anemosztát, - konvektor, vagy fan-coil készülék. Iroda, tárgyaló, üzlet, vagyis általában alacsony belmagasságú terek klimatizálására alkalmazzák. Az indukciós konvektor alkalmazható 60 W/ m2h terhelésig, illetve n =7 1/h légcsereszámig. A készülék kiegészít berendezésekkel alkalmassá tehet nemcsak h elvonására, hanem h bevezetésére is, így kiválthatja a konvencionális f tési rendszereket is. Az oldalfalon való leveg -befúvás esetén a leveg er s keveredéssel érkezik a tartózkodási zónába. A közel helyezett befúvók légsugarai összekapcsolódhatnak, egymást er síthetik a 41. ábra sebességprofilja szerint és holt zónák kialakulására is reális az esély. A tartózkodási tér sebesség- viszonyai gondos ellen rzést igényelnek. A fajlagos h t terhelés lehet leg ne haladja meg a 80 W/m2-t és a légcsere szám 8 1/h alatt legyen. Ez a légvezetési rendszer igen érzékeny a szell ztetett helyiség h -terhelésére. Ugyan intenzív keveredés jellemzi, de egy alacsonyan megválasztott befúvási sebesség nagy bels h felszabadulással párosulva, eltérítheti a leveg áramot, így a tartózkodó tér átöblítés nélkül maradhat.

42

41. ábra - Oldalfali leveg be- és elvezetési módok

Kurzusmodul 6.1.


Mennyezeten való befúvás légsugarai mindenféle irányt felvehetnek a szerkezetek által behatárolt keretek között. Egyik leggyakoribb eset, melynél a primer légáram a mennyezethez simul, majd a határoló falaknál vagy légsugarak ütközésénél lefelé fordul. A helyiség leveg mozgásában másodlagos áramlási zónák alakulnak ki.. E szell zési móddal a tartózkodási zónában a huzatmentesség könnyen elérhet . Az elszívó rács elhelyezésénél figyelemmel kell lenni a rövidre zárás veszélyére, ez különösen akkor okoz gondot, ha felszerelésére itt is kizárólag a mennyezet nyújt lehet séget.

42. ábra - Oldalfalra idomok

szerelhet ,

irányítható

légbevezet

Alsó elszívás esetén a legkisebb a rövidre-zárás veszélye. Lehet ség van speciális, változtatható nyílásszög anemosztát alkalmazására. A lamella állások, nyári esetben, mikor a befújt leveg hidegebb a környezet leveg jénél vízszintes irány felé kényszerítik a leveg t. Télen fordított a helyzet, a felhajtó er kompenzálására ekkor a befújást segít lamellák lefelé kényszerítik a leveg t Ez a légvezetési mód irodákban, üzletházakban alacsony belmagasságú terekben alkalmazható (43.ábra).

43. ábra - Mennyezeten elhelyezett befúvás, alsó elszívással Álmennyezet

Kör keresztmettszet légcsatorna

Mennyezeti befúvó idom

Oldalfali elszívó idom

44 ábra - Légcsatornára illeszthet , álmennyezetbe építhet leveg bevezet idom

Az el z fejezetben már ejtettünk szót a koanda effektuson alapuló leveg bevezetésr l, mely az érint irányú bevezetés egy speciális esete. A mennyezet síkjával kis szöget bezáró, sok apró résbefúvó által kialakuló fél-szabad sugár mennyezet fel li oldalán szívó irányú er keletkezik, mely a sugarat a mennyezet közelében tartja. Az effektus 0.35m/s befúvási sebesség alatt megsz nik, így a befúvó elemet a nyílásaival úgy kell kialakítani, hogy ebben a sebesség tartományban ne legyen számottev zajkeltése. A befúvó fejek irányíthatóak, így van mód a koanda hatás maximálására. Ennek a leveg vezetésnek az el nye, hogy nem lesz érzékeny a befújt és környezete közötti leveg h mérséklet különbségére. Hideg leveg befúvásakor sem szakad el könnyen a sugár a mennyezett l. A sugár a mennyezeten végighaladva, csak a szemközti falon törik meg. Így a helyiség fel li oldalon folyamatosan keveredik a helyiségben lév leveg vel. A koanda effektuson alapuló érint irányú leveg bevezetés kisebb helyiségek (szobák, tantermek stb.) legmegfelel bb rendszere, mely a legegyenletesebb sebességeloszlást biztosítja

43


Kurzusmodul 6.1.

(33.ábra). Mivel a koanda hatás biztosítja, hogy a távozó és a befújt leveg ne záródjon rövidre, így a teljes szerkezet egy házba építhet , kiegészíthet f t -, h t egységgel. A nagy sebesség igény miatt a szerkezet önálló ventilátorral is kiegészül (45.ábra).

2.1.2 ROTÁCIÓS LEVEG BEVEZETÉS Ugyan a rotációs leveg bevezet elemre épül leveg vezetés elvét tekintve hasonlít a mennyezeti érint leges rendszerekre, azonban m ködési elvét tekintve jelent sen különbözik. A leveg mozgási energiájának egy része, egy terel lapátsor segítségével forgó mozgássá alakul. Így a belépés helyén már igen intenzív keveredés érhet el a helyiség leveg jével. Korszer típusú megoldásoknál a rotációs lapátok szöge kézzel, vagy akár vezérl motorral is állítható helyiség és a befújt leveg h mérsékletkülönbségéb l adódó felhajtó er kompenzálására. Tipikus alkalmazás lehet, nagy belmagasságú terek komfort szell ztetése. A befúvó vet távolsága akár 10m is lehet. Alkalmas 60W/m2 h terhelés elszállítására, 8 1/h légcsereszámig. Egyes típusok speciális kialkítása, a nagyobb vet távolságok révén, nagyobb belmagasságú terek (csarnokok) szell ztetésére is alkalmassá teszi ezt a leveg vezetési elvet.

2.1.3 SUGÁRFÚVÓKÁS LEVEG BEVEZETÉS A leveg befúvása nagy sebesség fúvókákkal történik. Az er s indukciós hatás következtében a leveg jó keveredése biztosított, a tartózkodási térben is a primer légáram a meghatározó. Igen kényes tervezési szempontból, hogy a téli légállapotban a melegebb leveg eléri-e a tartózkodási zónát. A nagy indítási impulzushoz nagy befújási sebesség szükséges, mely zajkeltés szempontjából is okozhat problémát. Nyáron a lehajló légáram huztérzetet okozhat. Ezek problémák színház és kongresszusi termeknél

44

45. ábra - Koanda hatáson alapuló leveg bevezet eszköz (1. Irányítható fúvókák, 2.Szívónyílás mögötte sz r vel, 3. ház, 4. Villamos kapcsoló doboz, 5. F t kalorifer, 6. Kondenz elvezet , 7. Szabályozó)

46 ábra - Rotációs leveg befúvással

bevezet

elem, állítható irányú

Kurzusmodul 6.1.

48. ábra - Irányítható illetve speciális kialakítású sugárfúvóka

49. ábra - A sugárfúvókák egy lehetséges elhelyezési módja: Fels befújás, fels elszívással.


minden esetben felvet dnek. A felülr l befújt légáram különböz befúvási h mérsékleteknél eltér alakot ölt és a hosszú áramlási utat is meg zavarhatják helyi keresztirányú áramlások, bár ez utóbbira kevésbé érzékeny. E szempontok miatt a kevert légáram komfort zónába érkezése nem egyenletes, így lesznek térrészek, melyekhez kevés friss leveg érkezik, másutt a nagyobb légáram okoz kellemetlen huzatérzetet. A sugárfúvókás szell z rendszereket ezért nagy belmagasságú ipari és sportlétesítményeknél alkalmazzák. Magasabb komfort igények kielégítésére, nagyobb h terhelések elvezetésére valamint légf tésre a rendszer alkalmatlan. Az elszívó hálózat ezeknél a rendszereknél akár felül is elhelyezhet , ekkor a rövidzárás veszélyével is számolni kell. A 49. ábra alsó felén látható speciális fúvóka vet távolsága ugyan csökken, de egyenletesebb eloszlást generál a komfort zónában. További érdekesség, hogy a fúvóka megfordítható, így választható széttartó illetve kevésbé széttartó sugár. Így a felebb említett huzatproblámák részben vagy egészben kiküszöbölhet ek.

45


Kurzusmodul 6.1.

2.2. KISZORÍTÁSOS LEVEG VEZETÉSI RENDSZEREK Az egyenletesen, kis sebességgel, nagy felületen befújt légáram a helyiség elhasznált leveg jét maga el tt tolja. Ez a légmozgás létrejöhet a befúvás helyét l függ en a tartózkodási zónában vagy a helyiség teljes keresztmetszetében. A tartózkodási zónába befújt leveg sebessége mintegy 0.1-0.2 m/s, így huzatmentes átöblítést ad. A légáram minimális értékben keveredik a helyiség leveg jével, így h mérsékletének is a komfort követelményekhez kell igazodnia. A leveg bevezetését olyan anemosztáttal oldják meg, mellyel a kívánt alacsony befúvási sebesség megvalósítható.

50. ábra - Elárasztásos leveg vezetés

2.2.1 ELÁRASZTÁSOS LEVEG VEZETÉS Az elárasztásos rendszerben a befúvó anemosztátok a komfort zónában helyezkednek el. Ez a rendszer ott a leginkább hatásos, ahol a komfort-követelményeket csak a benntartózkodók környezetében kívánják biztosítani. Ezért kifejezetten alkalmas osztálytermek, színházak, mozik, és minden legalább 3m belmagasságú csarnokban. A beáramlás gyakorlatilag mozgási energia nélkül történik. A leveg függ leges irányú mozgását, nem a tehetetlenségi er , hanem a tartózkodási térben felszabaduló h által generált felhajtó er biztosítja. Ez a függ leges irányú légmozgás távolítja el a szennyezett leveg t a térb l. A tartózkodás terén kívül a szennyez anyag koncentráció rohamosan n . Függ leges irányban különböz h mérséklet és szennyezettségi szint leveg rétegek alakulnak ki. A rétegz dés következménye, hogy a mennyezeten „légpárna” alakul ki, melyen viszkozitás különbsége miatt, nehezebb a keveredése az alsóbb rétegekkel. Könnyen belátható, hogy szennyezettség szempontjából nem biztos, hogy a mennyezet alatti réteg a legjobb a leveg elvezetésére. A függ leges légmozgás lokálisan a h felszabadulások nagyságától helyét l és kiterjedését l függ. A befúvó anemosztát jellemz i: nagy felületen,

46

51. ábra - Elárasztásos leveg vezetés befúvóinak elhelyezési módjai (oldalfal, falsarok, helyiségközép, padló perdületes belépéssel)

Kurzusmodul 6.1.


egyenletes sebességgel, alacsony beáramlási sebességgel fújják be a leveg t. Ennek a leveg vezetési rendszernek a legnagyobb nehézsége, a nagy anemosztát felületek épület szerkezetéhez történ illesztése. Ez a leveg vezetés kiválóan alkalmas h terhelések elszállítására, de a szokásos légmennyiségnél több leveg t kell a térbe vezetni. Fejadagra történ méretezéskor 20l/s,f szell z leveg vel kell számolni. Az elárasztásos leveg vezetés alkalmatlan a környezetnél melegebb leveg bevezetésére, tehát légf tés esetén, mivel a felhajtó er miatt megsz nik az elárasztás elv és légrövidzár alakul ki, mely esetben a tartózkodási tér szell zetlen marad. Az elárasztásos leveg vezetés alkalmatlan a leveg nél nehezebb szennyez k elszállítására. Tipikus eset: a dohányzó térben a befújt hideg leveg a tartózkodási zónában tartja a füstszemcséket. Ugyan a légsebesség a komfort zónában igen alacsony, a talp közelben viszonylag hidegebb a leveg h mérséklete. Az elárasztásos leveg vezetés befúvói nagy felület ek, hiszen ahhoz, hogy a leveg tehetetlenségi er nélkül érkezzen a szell ztetett térben, alacsony sebesség szükséges. Ezért a befúvók a tartózkodók terében helyezhet k el. 52. ábra - Elárasztásos anemosztátok falközép és helyiségközép)

(oldalfal,

falsarok,

Az elárasztásos leveg vezetés népszer színházakban, filmszínházakban, koncert termekben ennek, minden olyan helyiségben, ahol keletkezik bels h terhelés, egyenletes eloszló h terhelés, de a belmagasság meghaladja a 3 métert.

2.2.2 DUGATTYÚHATÁSRA LEVEG VEZETÉS

ÉPÜL

Ekkor a kiszorításos jelleg szell zés a helyiség teljes keresztmetszetét érinti. A légáram befúvása elszívása a mennyezeten - álpadlón vagy a szemközti oldalfalakon valósul meg. A leveg dugattyúszer mozgással halad végig a helyiségen, áramlása egyenletes, konvekcióktól mentes mivel tehetetlenségi er i nagyobbak a gravitációs keresztáramlásoknál. A leveg vezetés függ leges irányban felülr l lefelé vagy alulról felfelé, illetve vízszintes irányban is lehetséges. A befújt légáram

47


Kurzusmodul 6.1.

csekély mértékben keveredik a helyiség leveg jével. Általában a teljes fal, padló vagy a mennyezet a befúvó és elszívó felületek. Ekkor a teljes befúvó felületre speciális légsz r rendszereket szerelnek. Speciális technológiát igényl tisztaterekben, gyógyszergyárakban egészségügyben, Illetve számítógéptermekben alkalmazzák. E légvezetési móddal nagy h terhelés is elszállíthatók. A fajlagos h terhelés a 250 W/m2-t is elérheti. A helyiség légcsereszáma a 100 l/h-t is meghaladhatja. A leveg sebessége a helyiség keresztmetszetében 0,2-0,3 m/s lehet. Sz r berendezésekkel elérhet a gyakorlatilag csíra és pormentes környezet. A tisztatereket tisztasági fok szerinti osztályba sorolása az egy köblábban található 0.5µm-nél nagyobb részecskék száma. Ennek alapján a logaritmus haladvány szerint 1, 10, 100, 1000 stb. tisztaságú tereket különböztetünk meg. Nagy hatásfokú légsz r rendszerek alkalmazásával akár 1-es tisztasági osztályba sorolt terek is tervezhet k üzemeltethet k. Ezek a tisztasági fokozatok leginkább a processzor és memória chip gyártást jellemzik. A 100-as osztályba sorolt terek a gyógyszergyártást és a nagytisztaságú m t ket jellemzik.

53. ábra - Dugattyúhatásra épül kiszorításos szell zés (függ leges illetve vízszintes leveg vezetés)

Egy adott tisztatér helyiségben a leveg ben lebeg részecskék (ez esetben szennyez anyag) száma, mennyisége az éppen ott folyó aktivitás mértékét l függ. Ha nem folyik a helyiségben tevékenység a tér is tisztább. Így a tevékenység határozza meg az alkalmazandó sz r szükséges hatásosságát, illetve a kering leveg térfogatáramát. Nagy tisztaságú terekben alkalmazott szell z rendszer sémája látható a 54.ábrán. A szell z leveg függ leges irányban felülr l lefelé halad. A leveg a mennyezeten lép be, mely mennyezet teljes felületében, egy igen nagy tisztasági fokot biztosító úgynevezett HEPA sz r vel van ellátva. A szell z leveg a teljes felületén perforált padlón hagyja el a nagytisztaságú teret. Ez az elrendezés, a tevékenységb l fakadó lebeg szennyez déseket igen nagy hatásfokkal távolítja el a térb l. Mivel igen nagy mennyiség leveg kering a térben, illetve a szell z légcsatorna kiegészít sz r kkel is el van látva

48

54. ábra - Mikrochip gyártásban alkalmazott 1-es tisztasági osztályú terek szell z rendszere HEPA sz r mennyezet

Ventillátor

Ventillátor

Kurzusmodul 6.1.


3. A LÉGTECHNIKAI RENDSZEREK ELEMEI

49


50

Kurzusmodul 6.1.

Kurzusmodul 6.1.


3.1. VENTILÁTOR A ventilátor a légtechnikai rendszer azon energetikailag aktív eleme, mely feladata a súrlódási veszteségek nyomásveszteségének fedezése. A légtechnikai rendszerekben a alkalmazott ventilátorokban, a villamos motor által keletkez forgó mechanikai munkát a ventilátor tengelyén vezetjük a járókerékbe, a járókerékbe belép leveg egyre nagyobb átmér mentén halad, így gyorsuló mozgást végez, mozgási energiája növekszik. A b vül keresztmetszetben a lassuló leveg mozgási energiája, az energia megmaradás tétele szerint nyomássá konvertálódik. A nyomásban tárolt energia fedezi a súrlódással elvesztett nyomásveszteség-energiáját. A ventilátorokat két csoportba soroljuk a f áramlás és a járókerék forgásához viszonyított irány szerint: Axiális ventilátorok, melyekben a leveg f áramlás iránya axiális a ventilátor járókerék forgás irányával. Centrifugál vagy radiális ventilátorok, melyekben a leveg f áramlása radiális a járókerékhez képest. Az axiális ventilátorok további csoportokba oszthatók, kialakításuk, a járókerék alakja, a ház kialakítása, illetve a hozzá csatlakozó légcsatornák szerint.

3.1.1 HÁZ VENTILÁTOR:

NÉLKÜLI

AXIALIS

Az egyszer , háznélküli csak a járókereket tartalmazó ventilátorokat nagy térfogatszállítások, de kis nyomáskülönbségek legy zésére használjuk. Ezekben a ventilátorokban csak a sebesség növelés valósul meg, hiszen nincs b vül ház, ahol a sebességben tárolt mozgási energia átalakulhat nyomás energiává. A legegyszer bb kialakítású ventilátor, hiszen csak villamosmotorból, és a villamos motor tengelyén elhelyezett járókerékb l áll. A járókereket biztonsági okból véd kerettel látják el. A járókerék általában könny fémb l vagy m anyagból készül, a véd keret anyaga

51


m anyaggal m anyag.

bevont

fém,

Kurzusmodul 6.1.

alumínium,

vagy

A ház nélküli axiális ventilátor alkalmazásának el nyei: - Széles légszállítási tartomány - Alacsony üzemeltetési költségek - Kis helyigény és súly Leginkább alkalmazható hígító, kever szell zésekben, h érzetjavító leveg mozgatás, h tés nélküli helyiségekben. Hátrányai: - Csak kis nyomáskülönbségek legy zésére alkalmas - Magas akusztikai zajterhelés - A direkt meghajtás nem alkalmazható robbanásveszélyes környezetben - Korrózív környezetben a villamos motor károsodhat - Limitált környezeti h mérséklet

3.1.2. AXIÁLIS VENTILÁTOROK

HÁZBA

ÉPÍTETT

Az axiális ventillátorok két csoportba sorolhatók, az els csoportba az egyszer burkolt axiális cs ventilátorok, a második csoportba a terel lapátsorral ellátott axiális ventilátorokat soroljuk. Ezek a típusok már alkalmasak szerényebb nyomáskülönbségek áthidalására is. Mindkét típusra jellemz a viszonylag nagy átmér j lapátkerék és a járókerék közepén a nagyméret terel kúp. A lapátkerék kifelé haladva elfordul. Anyaga szintén könny fém vagy m anyag. Az axiális terel lapátsor nélküli ventilátorok, tulajdonképp a ház nélküli ventilátor burkolt változata, melyet általában egy rövid kör keresztmetszet légcsatornába szerelnek. A f áramlás iránya a légcsatornával párhuzamos, a lapát forgás síkjára mer leges. A terel lapáttal ellátott változat f bb jellemz je, hogy a leveg káros forgását igyekszik kompenzálni, így hatásossága nagymértékben növekszik, hiszen motor által a leveg be vitt energia nem diszcipálódik a leveg fölösleges forgásával. A terel lapát a járókerék el tt és után is elhelyezhet .

52

55. ábra - Ház nélküli, csak járókerekes ventilátorok

56. ábra - Terel lapát nélküli axiális, cs be épített ventilátor

Kurzusmodul 6.1.


Forgórész

Terel lapát sor

57. ábra - Terel lapáttal ventilátor

ellátott

axiális,

cs be

épített

A járókerekének metszete szárnyprofilú, mely egy forgó agyon helyezkedik el. Az agy egy kör keresztmetszet burkolattal van ellátva, így az áramlás irányában csökken az ellenállás. Semleges gázok esetén a villamos motor elhelyezhet az áramlásban, így annak h tési is megoldott. Agresszív gázok esetén a motor a légcsatornán kívül, önálló tengelyen helyezkedik el, a hajtást ilyenkor általában szíjjal vehet a járókerék tengelyére. A szárnyprofil lehet vé teszi a villamos teljesítmény 80%-ának leveg mozgássá alakítását. A kialakítás legf bb el nyei a kompakt, helytakarékos kialakítását. A hátrányok közé sorolható az alacsony nyomásnövel képesség. A terel lapátok szögállását a forgómozgás minimalizálására optimálják, mely forgómozgás egy része így statikus nyomássá konvertálódik, így a terel lapáttal ellátott változat magasabb nyomáskülönbségek áthidalására képes, mint a terel lapát nélküli változat. Összefoglalva nézzük a terel lapáttal ellátott ventilátorok el nyeit, hátrányait, illetve tipikus felhasználási területeit. El nyök és tipikus felhasználási területek: -

Kis és nagy térfogatáram tartományban is használható Nyomástartománya egyes esetekben elérheti a radiális ventilátorok által elérhet nyomástartományt. A cs be építhet ség alkalmat teremt a ventilátor könny sorba-kapcsolhatóságát, mely a nyomás többszörözését is jelenti Kompakt, helytakarékos, kis súlyú kialakítás Alkalmazható komfort és ipari rendszerekben is

Hátrányok: -

Magas zaj szint Nem megfelel korróziv környezet esetén A csapágyak védelme nehezen megoldható Nem használható robbanásveszélyes környezetben Instabil üzem lefojtott

53


Kurzusmodul 6.1.

3.1.3. RADIÁLIS VENTILÁTOROK A radiális (vagy centrifugál) ventilátorokat további csoportba sorolhatjuk a lapátkerekek irány radiális iránytól való eltérése alapján 58. ábra - Hátrahajló, egyenes és hátrahajló lapátozás

-

Ha a járókerék lapátjának iránya a radiális iránnyal megegyezik, egyenes lapátozásról Ha a forgás irányában a sugáriránnyal a lapátozás negatív szöget zár be, hátrahajló Ha a forgás irányában a sugáriránnyal pozitív szöget zár be el re hajló lapátozásról

beszélünk. A lapátozás iránya alapvet en befolyásolja a ventilátor üzemvitelét. A radiális ventilátorban a nyomásban tárolt energiának két forrása van: -

A centrifugális er , mely kifelé gyorsítja a járókerékre mer leges belép leveg t A járókeréken kifelé haladó leveg a járókerék érint irányában, állandó forgási sebesség mellett, a növekv átmér nek megfelel en gyorsul (kerületi sebesség által keltett er ).

El rehajló lapátozásnál a két gyorsító er összeadódik, hátrahajló lapátozásnál kivonódik. El rehajló lapátozás esetén a keletkez nyomás kevésbé függ a centrifugális er t l, mint a kerületi sebesség által keltett er t l, így az el re hajló lapátozású ventilátorok alacsonyabb sebességgel forognak, mint a hátrahajló lapátozásúak. A hátrahajló esetben a mozgási energia nagyobb része, épp a kerületi sebességb l származik, így ezek a ventilátorok nagyobb sebességgel forognak. A szállított térfogatáramra vetített egységnyi méret ventilátor kategóriáját az el re hajló ventilátor vezeti, természetesen alacsonyabb nyomáskülönbség generálása mellett. Az el bbi megfontolásokból az is következik, hogy az el rehajló lapátozású ventilátorokat alacsony- a hátrahaló ventilátorokat nagy fordulatszámú ventilátoroknak is hívunk.

54

Kurzusmodul 6.1.

Légcsatorna


Rezgéscsillapító Nyomócsonk Csigaház Szívócsonk Ékszíj Villamos motor Alapkeret Hangcsillapító alapozás

59. ábra - Indirekt hajtású radiális ventilátor felépítése, elemei

Szell z , légh t és légf t rendszereinkben általában villamos motorral hajtott axiális ventilátorokat alkalmazunk. Kisebb méretek (kisebb térfogatszállítások esetén) nagyobb fordulatszámú direkt hajtású ventilátorok készülnek. Nagyobb térfogatszállításokhoz, indirekt hajtású ventilátorokat használunk, melyeknél a hatott és a ható tengely kettéválik, közöttük, egy változtatható áttétel ékszíjhajtás teremt kapcsolatot (59.ábra). A szállított leveg a forgórész (járókerék, lapátkerék) tengelyvonalában lép be a kör alakú szívónyíláson keresztül, majd a forgó járókerékben a leveg részecskék a centrifugális er következtében a kerék küls kerülete felé áramlanak. A lapát kerületér l lelép leveg t a csigaház gy jti össze, majd az a négyszög keresztmetszet nyomócsonkon át távozik a ventilátorból A ventilátorok szívó- és nyomócsonkjait légcsatornához csatlakozásra vagy légkezel höz történ beépítésre alkalmas kerettel látják el. A házállások igény szerint különböz ek lehetnek. A lehetséges házállásokat a hajtás fel l tekintve a 60, 61. ábra mutatja.

60. ábra - A hajtás órajárással szembeni elrendezése

A ventilátorokat általában acéllemezb l készítik, korrózióveszély esetén vagy véd bevonattal látják el (pl. ólmozzák) vagy korróziónak ellenálló anyagból (m anyag, Alumínium). Robbanásveszélyes közeg szállítása esetén elektrosztatikus feltölt dés (szikraképz dés) ellen védett kivitel ventilátorokat és robbanás biztos elektromotorokat kell alkalmazni, vagy az indirekt hajtást a robbanásveszélyes környezeten kívül kell elhelyezni.

61. ábra - A hajtás órajárás irányú elrendezése

A ventilátorok beépítésénél fokozott gondossággal kell eljárni (zaj- és rezgésvédelem). A szívó- és a nyomócsonkokon rezgéstompító vitorlavászonnal kell ket a légcsatorna hálózathoz csatlakoztatni, mely csatlakozás alkalmas a ventilátor hálózatból történ kiemelésére (például javítás, karbantartás céljából) Amennyiben a szell z berendezést nagy nyomáskülönbség legy zésére tervezzük, vagy igen szigorú akusztikai el írásoknak kell megfelelni, a ventilátort a szolgáltatott tért l távolabb kell elhelyezni. A könnyebb

55


Kurzusmodul 6.1.

épületszerkezet kevésbé tompítja a ventilátor saját rezgéseit, ez esetben rezgéstompító alapozást kell tervezni, mely a gátolja az épületszerkezeten keresztül terjed zajt és vibrációt.

3.1.4 RADIÁLIS CS VENTILÁTOROK Speciális család a radiális cs ventilátorok családja. Kisebb rendszerek, kis vagy közepes légmennyiség igényeihez készülnek. Akár 300Pa nyomásnövelésre is képesek. Jellemz i kicsiny helyigény, axiális irányú átömlés, minden helyzetben történ beépíthet ség (63. ábra). Radiális cs ventilátorokat mellékhelyiségek közös elszívó szell ztetésére használják. Elhelyezésük a kapcsolódó légcsatorna hálózattal együtt a helyiségek légterében, általában az álmennyezet felett lehetséges. Általában kör keresztmetszet légcsatornába építik. A fal küls oldalán túlnyomás-kibocsátó zsalut helyeznek el, mely üzemen kívül megakadályozza a leveg visszaáramlását. Az radiális cs ventilátorok alkalmazásának legfontosabb el nyei: - Kompakt, helytakarékos kialakítás - Gyors, költségtakarékos telepítés - Alacsony zaj és vibráció - Elérhet nyomásnövekedés: 300Pa - Széles térfogat-szállítási tartomány (max 3000m3/h) - Alkalmas ipari és komfortszell zésekhez Az radiális légcsatornába építhet ventilátorok egy speciális csoportja a négyszög keresztmetszet kialakítás, melynek létezik hangcsillapító dobozos változata, mely már akár komfort zóna közelében is elhelyezhet , akár álmennyezetben is. Ennek a típusnak a további el nye, hogy akár létezik 12 000m3/h térfogat szállítású változata is. Cs be épített ventilátorokat leginkább olyan helyen alkalmazhatjuk, ahol csak a kezelésmentes friss leveg ellátás a cél.

56

62. ábra - A radiális cs ventilátor felépítése 63. ábra - Négyszög keresztmetszet légcsatornába építhet radiális ventilátor, hangcsillapító dobozba szerelve

Kurzusmodul 6.1.


3.1.5 RADIÁLIS TET VENTILÁTOROK A radiális ventilátorok különleges beépítési formája a tet ventilátor. A tet ventilátor lehet szabadon szívó vagy légcsatornához csatlakoztatott. El nye, hogy nincs külön gépházigénye. Függ leges kialakítás esetén, az elszívott, esetleg szennyezett leveg környezetre gyakorolt zavaró hatása csökken, illetve a lesugárzott zaj karakterisztikája is a függ leges felé tolódik el. A burkolat anyagát tekintve m anyag (üvegszálas poliészter), horganyzott vagy rozsdamentes acél. Kialakítása, villamos védettsége alkalmassá teszi a kültéri elhelyezésre. Csapágyai 30 000 órára, tehát a ventilátor teljes élettartamára méretettek, így igen alacsony a karbantartási igénye. A lábazat készülhet hangcsillapító anyagból, így az üzemi zajterhelés is csökkenthet . Tipikus alkalmazások: garázs illetve konyhai helyi elszívó eszközök. A légcsatornához, vagy épített aknához csatlakozó mérete 200-700mm között változik. Térfogatszállítása akár lehet 20 000m3/h. Mivel kialakítása radiális, így akár 500Pa nyomáskülönbség legy zésére is alkalmas.

64. ábra - A radiális cs ventilátor felépítése

65. ábra - Axiális falventilátor felépítése

A tet n elhelyezett radiális ventilátorokat els sorban konyhák és mélygarázsok elszívó szell zéséhez használjuk.

3.1.6. OLDALFALRA SZERELT RADIÁLIS ÉS AXIÁLIS VENTILÁTOROK Egyedi esetekben a mellékhelyiségek elszívását kisteljesítmény , szell z aknára vagy kürt re csatlakozó axiális ventilátorokkal biztosíthatjuk. Kisebb társasházak esetén, közös gy jt cs re több ventilátor is köthet , melyet egycsöves elszívó szell z rendszernek nevezünk. A nagyobb nyomásigények miatt, használhatóak falon kívüli illetve falba süllyesztett radiális lapátozású falventilátorok. A házba visszacsapó szelepet integrálnak, mely megakadályozza más helyiségekb l a szagok visszaáramlását.

57


Kurzusmodul 6.1.

Az egycsöves elszívó rendszerek esetén a ventilátor vezérlése történhet id kapcsoló segítségével, mozgásérzékel vel, páratartalom érzékel vel, vagy a villanykapcsolóval reteszelve. 3.1.7. VENTILÁTOROK KIVÁLASZTÁSÁNAK SZEMPONTJAI A ventilátorok kiválasztásához az alábbi szempontok és m szaki paraméterek ismerete szükséges: -

A ventilátor szükséges térfogatszállítása (m3/h) A légcsatorna hálózat nyomásigénye (Pa) A szell zés módja, a megvalósítandó szell zési feladatok A cs hálózat elrendezése Akusztikai el írások A leveg vezetés módja A rendelkezésre álló villamos teljesítmény és annak feszültsége

A ventilátorok kiválasztásához legfontosabb m ködési paraméterek: -

szükséges

Névleges térfogatszállítás Névleges nyomásnövekedés (a térfogatszállítás függvényében) Nyomócsonkon kilép leveg sebessége A járókerék fordulatszáma Villamos teljesítmény igény

A legjobb hatásfokú m ködési tartományt egyes típusok esetén külön feltüntetik. Gyakran a szell zési feladat meghatározza az alkalmazható ventilátor fajtáját. Ha a szell z rendszer nem igényel légcsatornát illetve csak szerényebb nyomáskülönbséget kell legy znie, a legalkalmasabb és legegyszer bb megoldás a ház nélküli, vagy a házzal ellátott axiális ventilátor. Ugyan ezek a ventilátorok rossz hatásfokkal alakítják a villamos motor energiáját nyomássá és kinetikus energiává, mivel az alacsony nyomásigény alacsony energia igényt is jelent, ez a szempont másodlagossá válik. Légcsatorna hálózat építése esetén már választható akár radiális, axiális,

58

66. ábra - Oldalfalra szerelt radiális ventilátor, egycsöves szell zési rendszerekhez, síkfal alatti szerelési móddal.

Kurzusmodul 6.1.


P [Pa] P Fordulatszám

° V

° [m3/h] V

67. ábra - A ventilátor és a hozzá tartozó cs hálózat jelleggörbéje

illetve terel lapáttal ellátott axiális típus is. Általában az axiális és radiális ventilátorok között a zajterhelés dönt, mivel a beépítési igény a súly és a szerkezeti összetettség az axiális ventilátorok felé dönti a mérleg nyelvét. Persze a ventilátor típusának eldöntésekor egyéb szempontokat is figyelembe kell venni. Magasabb h mérséklet korrózív vagy robbanásveszélyes közegek szállítása mind a villamos motor elválasztását indikálja a járókerék tengelyét l.

3.1.8. A VENTILÁTOR JELLEGGÖRBÉJE A ventilátor jelleggörbéje konstans fordulatszám és s r ség függvényében tartalmazza az általa létrehozott, a villamos motor segítségével megvalósult teljes vagy statikus nyomásnövekedés, hatásfok és szükséges teljesítmény a térfogatszállítás függvényében, a ventilátor gyártója által meghatározott optimális m ködési tartományban. Egy adott szell z rendszer légcsatorna hálózat elemei (befúvó- és elszívó rácsok, sz r k, légkezel elemek stb) egyedi módon meghatározzák a nyomásveszteség karakterisztikáját, mely független az alkalmazandó ventilátor karakterisztikájától, és hasonló módon a térfogatáram függvényében rögzíthet görbe. Tipikus ventilátor és cs hálózat rendszer karakterisztikák láthatók a 67.ábrán. A cs hálózat nyomásvesztesége jó közelítéssel négyzetes parabola mentén növekszik a térfogatáram függvényében. Mely azt jelenti, hogy a szell z berendezésben egy adott pontból duplázva a térfogatáramot, a súrlódásból származó nyomás és evvel arányos energia veszteség négyszeresére növekszik. A ventilátor karakterisztikájának és a szell z rendszer karakterisztikájának egy közös pontja van, melyet munkapontnak hívunk, hiszen ez lesz az a térfogatszállítás és nyomás különbég, melyen berendezés m ködni fog. A ventilátort magasabb fordulatra kapcsolva egy másik jelleg mellett alakul a ventilátor karakterisztikája. A kialakuló, adott tárfogat szállítás melletti nagyobb nyomáskülönbség szigorú szabályok mellett emelkedik. Így természetesen a szell z

59


rendszerben nagyobb a térfogat szállítás, de négyzetesen nagyobb a nyomásveszteség is. A térfogat szállítás mellett a szükséges teljesítmény, igen fontos jellemz je az üzemel ventilátornak. Mely a következ összefüggéssel számítható: o

P

1,2V pt

[W ]

mely egyenletben o

V [m3 / s ] Pt [ Pa] [ ] 1,2

- a szállított térfogatáram - teljes nyomáskülönbség - a ventilátor teljes hatásfoka - biztonsági faktor

A ventilátor kiválasztásának egyik legfontosabb szempontja Olyan ventilátort kell választani, ahol a cs hálózat és a ventilátor jelleggörbéinek metszéspontjában kiadódó munkaponthoz a tervezett leveg térfogatáram tartozzon. Amennyiben a munkapont a szükségesnél magasabbra adódik, a cs hálózatba többlet nyomásveszteség építhet , mely új cs hálózat jelleggörbét eredményez, ezt az eljárás fojtásnak nevezzük. Fojtás alkalmazásakor az üzemel rendszer többlet nyomásveszteségéb l származó többlet energia veszteséggel is számolni kell.

3.2. A LEVEG

F TÉSE ÉS H TÉSE

A szell z rendszerekben a leveg f tésére és h tésére számos megoldás létezik. A légf tési és h tési rendszerek alkalmazhatóságának vizsgálatakor figyelembe kell venni, hogy a leveg központi kezelése nem a leggazdaságosabb megoldás, melynek okai a leveg h sszállító képességének alacsony szintje (összevetve a víz h sszállító képességével), valamint az ebb l következ nagy mennyiség leveg többlet energia igénye. Számos esetben tehát, a szell z rendszer f tési igénye csak a leveg temperálására (környezeti h mérsékletre történ f tés)

60

Kurzusmodul 6.1.

Ventilátor típus Axiális ventilátorok Komfort szell zésben alkalmazott radiális ventilátorok 3. táblázat -

Hatásfok 0,55 – 0,66 0,65 – 0,85

Ventilátorok hatásfok tartománya

Kurzusmodul 6.1.


korlátozódik, az épületszerkezet h veszteségét, h nyereségét egyéb f t - h t rendszer fedezi. A leveg f tésére a következ esetekben van szükség: -

Épület h veszteségének pótlása légf téssel A szell zési veszteségek pótlása Komfortszell zés Kondenzáció kockázatának csökkentése

A f t berendezés számára rendelkezésre, álló energiát szállítani képes források -

Melegvíz (100°C-ig) Forró víz (100 - 120 °C) G z Elektromos áram Direkt források (pl.: fosszilis energia hordozók: gáz, olaj)

A g z és a forró víz ma már komfort szell zések esetén nem használatos. Csak meglév rendszerekben találunk alkalmazási példákat.

3.2.1. LÉGHEVÍT K, LÉGH T K A léghevít k a leveg el f tésére, utóf tésére, visszah tésére alkalmazott berendezések, melyekben komfort rendszerek esetén a melegvíz a f t közeg. A légh t k a leveg h tésére és, amennyiben a h t felület h mérséklete alacsonyabb, mint az adott légállapothoz tartozó harmatponti h mérséklet, a leveg szárítására szolgáló eszközök. A berendezés kiegészül egy tisztítható házzal, mely a keresztül haladó leveg b l a h t felültekre jutó szennyez dés eltávolítását hivatott segíteni. Ezeket a berendezéseket felületi h t illetve h t berendezésnek is nevezzük, hiszen a h t - f t média elválik a h t közegt l, a leveg t l. Sokszor a felületi h t berendezés alkalmas felületi f tés megvalósítására is, felhasználva a h téshez épített cs hálózatot. Azonban a f tésre méretezett rendszer általában nem alkalmas a teljes h tési igény kielégítésére, melynek oka a h mérséklet különbségekben keresend . További nehézsége az ily módon kombinált rendszereknek a h tött és f tött víz el állítási módbeli különbsége, valamint a szabályozás, beszabályozás különbségei.

61


Kurzusmodul 6.1.

Léghevít k, légh t k szerkezeti kialakítása: Két alapvet típust különböztetünk meg aszerint, hogy a leveg oldali h átadó felület egyszer en cs vagy bordázott cs . A leveg oldalon történ bordázás nagymértékben javítja a berendezés h átadó képességét. A h átadó felület és annak h vezetési tényez je nagymértékben befolyásolja a h átadás hatékonyságát. A küls borda nélküli változatot csak kisebb h igények kielégítésére használhatjuk. A h átadó borda felülete, annak formája, anyaga, h vezetése, valamint kapcsolata a h hordozó közeg cs vezetékével, a h átadás hatékonyságát leveg oldalról leginkább meghatározó tényez k. A cél, hogy a lehet legkisebb térfogatban, a legkisebb leveg oldali és vízoldali ellenállással kerüljön a víz által hordozott h a leveg be. Ezért a küls h átadó. A bordák ezért kis tömeg , vékony, igen jó h vezet képesség anyagból készülnek (például rézb l). A berendezések hatásosság szempontjából figyelembe vett további tervezési és üzemeltetése szempontjai az egyenletes légsebesség eloszlás a felület mentén. Az egyenl tlen sebesség, esetleg pangó zónák léte, nagymértékben csökkenti a h átadás hatékonyságát. Egyenetlen sebességeloszlást a hevít el tt elhelyezett könyök is okozhat. Az optimális h átadás eléréséhez 3.5m/s légsebesség szükséges. Ez alatt csökken a hatékonyság, fölötte fölöslegesen és négyzetesen növekszik a leveg oldali ellenállás, illetve a saját zajkeltés. Komfort szell zések esetén csak melegvíz lehet a f t közeg, a cs sorok, a kis nyomásveszteség érdekében két sorban helyezkednek el. A cs kígyó soros és párhuzamos kapcsolatát úgy tervezik, hogy vízoldalon, a névleges teljesítmény esetén ne legyen 4kPa-nál nagyobb nyomásesés. Közvetlen légcsatornába építés esetén a tervez gondoskodik az egyenletes sebesség eloszlásról. Így a léghevít k légh t k el tti könyök, hirtelen sz kítések, b vülések kerülend k.

3.2.2 ELEKTROMOS ÜZEM LÉGF T K El nye ezekek a berendezéseknek, hogy igen kis beruházási költséggel létesíthet , ennek okai az

62

67. ábra - Léghevít k, légh t k légoldali h átadást segít bordakialakításai (Sík, egylemezes; sík megszakított lemezes; hajlított bordás kialakítások) 68. ábra - Négyszög és kör keresztmetszet szerelhet léghevít k, légh t k

légcsatornába

Kurzusmodul 6.1.


egyszer szerkezeti kialakításban keresend k. Ennél a berendezésnél nem kell gondoskodni a fagyásveszély elkerülésér l. A legnagyobb hátránya csak a viszonylag magas teljesítmény igény és az elfogyasztott elektromos áram költségei, mely általában jóval magasabb, mint bármilyen más energiahordozó költsége. Az egyenl tlen sebességeloszlás itt a f t elemek helyi túlmelegedését, széls séges esetben id el tti kiégését jelenti, így ennél a típusnál is ügyelni kell az egyenletes sebesség eloszlására. Kisebb f t teljesítmények (4.5kW-ig), egy fázisú e fölött 3 fázisú 0.4kV-os villamos hálózatra van szükség az üzemeltetéséhez. A jó szabályozhatóság érdekében a f t elemek külön kapcsolhatók. A túlhevülés elkerülése érdekében üzeme reteszelt a ventilátor üzeméhez, illetve h -maximum érzékel oldja a f t elem üzemét, mely kioldó kapcsoló csak kézzel helyezhet újra alaphelyzetbe.

69. ábra - Elektromos üzem légf t k

A berendezés általában kiegészül villamos szabályozással, mely egyszer bb esetben egy állandó értéket tartó termosztát lehet.

3.2.3. DIREKT LÉGF T K

FORRÁSSAL

M KÖD

Melyek lehetnek -

Gázüzem Olaj üzem Szilárd tüzelés

berendezések. Közös jellemz i, függettlenül a foszilis energia hordozó típusától, hogy az ég tér hermetikusan elválik a f tött leveg terét l; az ég tér leveg ellátásáról zárt, vagy atmoszférikus rendszerben gondoskodni kell, a keletkezett égésterméket el kell vezetni. Az égéstermékek vagy az esetleges elégtelen égéskor keletkez égéstermékek semmilyen körülmények között nem kerülhetnek a f tött leveg be. Alkalmazásának oka az alacsony kivitelezési költségekben keresend . Igen gyakori épületen kívül elhelyezett légkezel berendezésekben, hiszen ekkor az égési leveg és a füstgáz probléma könnyek kezelhet .

63


3.2.4. LÉGF T K ENERGIA IGÉNYE

ÉS

LÉGH T K

A h tési és f tési h igény meghatározásához az alábbi összefüggést használhatjuk: o

V h Q [kW ] 3600 ahol o

V h

Szállított leveg mennyisége [m3/h] A leveg s r sége (~1.2) [kg/m3] A beavatkozás el tti és utáni entalpia (fajlagos energia tartalom) különbség [kJ/kg]

Az összefüggés, a komfortszell zés légállapotára egyszer sített formában a következ alakot veszi fel: o

Q

V

c t 3600

o

0.36 V (ti

to )[W ]

ahol c t i - te

A leveg fajh je [kJ/kgK] A beavatkozás el tti és utáni h mérséklet (°C)

Az egyszer sített összefüggés kielégít eredményt csak a komfortszell zés esetén fennálló légállapotokra ad, h tés esetén, a felületen kondenzálódó nedvesség figyelembe vétele nélkül.

3.3 H VISSZANYER

Komfort klíma rendszerekben úgynevezett leveg leveg h visszanyer ket alkalmazunk mely feladata az egyik leveg áramból az energia tartalom átviteli a másik leveg áramba. Ez az egyetlen ok, ami miatt a távozó leveg légcsatornája találkozik a friss leveg ág légcsatornájával. Télen az épületben lév leveg energia tartalma (mivel az energia tartalom többékevésbé arányos a leveg h mérsékletével) magasabb, mint a küls leveg energia tartalma.

64

Kurzusmodul 6.1.

Kurzusmodul 6.1.


Ezért a már elhasznált távozó leveg energia tartalmát érdemes a friss leveg számára visszanyerni. Nyáron fordított a helyzet. A h tött épületben lév leveg energiatartalma alacsonyabb, mint a küls leveg é, ezért az épületbe érkez küls leveg h thet vissza a h visszanyer vel. Ma sokszor, még családi házak szintén is azért alkalmazunk mesterséges szell ztet berendezést, mert üzeme takarékosabb, mint a természetes szell zés szabályozatlan üzeme. Ezt az igényt kiszolgálandó egyre gyakrabban találkozhatunk ilyen kompakt, ventilátort és h visszanyer t tartalmazó kis légkezel egységekkel (70. ábra). Ideális esetben a h visszanyer berendezés a következ feladatokat valósítja meg: 70. ábra - Kompakt, álmennyezetbe építhet , h visszanyer vel ellátott légkezel berendezés.

-

71. ábra - Lemezes, keresztáramú h visszanyer

A h mérséklet különbség által hajtott h csere a friss leveg és az elhasznált leveg között A parciális vízg znyomás különbsége által hajtott nedvességcsere a friss leveg és az elhasznált leveg között Légtömör szigeteltség a friss leveg és az elhasznált leveg között, mely biológiai szint elválasztást jelent.

A h visszanyer k egyes típusai csak tisztán a h mérséklet különbségb l származó száraz energia tartalom visszanyerésére képesek, más típusaik képesek a nedvességben tárolt energia tartalom visszanyerésére is.

3.3.1 LEMEZES, H VISSZANYER

KERESZTÁRAMÚ

Neve a kialakításakor használt lemez és a benne haladó leveg áramlási irányából származik. Benne forgó alkatrész nem található. A friss leveg és az elhasznált leveg ág lemezekkel válik el egymástó, az áramlási irányuk 90°-so szöget zár be, a lemezek váltakozva osztják a két ágat. A nagy felületen egymás mellett haladó hidegebb és melegebb leveg között zajlik a h átadás.

65


Kurzusmodul 6.1.

Abban az esetben, ha a h mérséklet különbség elegend , a távozó leveg ben lév nedvesség kondenzálódik a h visszanyer felületén, ekkor a nedvességben tárolt h egy része is visszanyerhet , úgy hogy a másik oldalon haladó leveg nedvességtartalma nem növekszik. A lemezes, keresztáramú h visszanyer képes a távozó leveg energiatartalmának 50-70%-át visszanyerni. A h visszanyer vel ellátott rendszerekben a szell z leveg be vezetend h t számítandó egyszer sített összefüggés

Q 0.36(1 alakra változik, ahol

o

) V (ti

to )[W ]

a h visszanyer hatásfoka.

A lemezes h visszanyer t tehát a megbízhatóság, jó hatásfok, egyszer ség, mozgó alkatrészek hiánya, hosszú élettartam, kis leveg oldali nyomásveszteség jellemzi.

3.3.2 FORGÓDOBOS H VISSZANYER A forgódobos h visszanyer szerkezeti kialakítását tekintve egy leveg -leveg felületi h cserél , melyben egy leveg t átereszt dob forog, mely így igen nagy felülten érintkezik a rajta keresztül haladó leveg vel. A távozó és a friss leveg ág a forgódob keresztmetszeti felületének felén halad keresztül. A melegebb leveg a dobot felmelegíti, majd az átfordulva a hideg ágra ismét leh l. Így a dob h tároló képessége segíti a h átadást. Ha a hideg leveg a meleg leveg ágában haladó leveg harmatponti h mérséklete alá h ti a dobot, a meleg ágban, a dob pólusainak felületén kondenzáció indul el. A nedvességgel telített dob felületér l a száraz de hidegebb ágban elpárolgás indul el, mely három dolgot jelent: - Az elpárolgó nedvesség a leveg h mérséklete alá h ti a dobot, így a nagyobb h mérséklet különbség segíti a h átadás folyamatát - A távozó leveg nedvességben tárolt energia tartalmának egy része is visszanyer dik

66

72. ábra - Lemezes, keresztáramú h visszanyer

Kurzusmodul 6.1.


-

Az érkez , sokszor károsan száraz küls leveg nedvességtartalma növekszik.

A forgódobos h visszanyer folyamatosan képes visszanyerni a távozó leveg száraz és nedves energia tartalmát is, nem mellékesen, nedvesítve a beérkez friss leveg t is. A forgódobos h visszanyer egyik legnagyobb értéke, hogy igen kis felületen, igen jó hatásfokú h -visszaforgatást képes megvalósítani. A leveg ben lév szennyez k, a távozó leveg harmatpontja, h mérséklete határozzák meg az forgódob anyagát. Komfort szell zések esetén számításba vehet k az alumínium, rozsdamentes acél vagy akár különféle m anyagok is. A forgódob szerkezete lehet szabályos vagy akár szabálytalan áramlást lehet vé tév kialakítású is. A forgódobos h visszanyer kre jellemz , hogy a távozó, szennyezett leveg egy része visszakeveredik a friss leveg t szállító ágba, melynek okai a tömítetlenség illetve a dob pórusaiban tárolt leveg dobbal együtt történ átfordulása. Mivel a tömítetlenség önmagában nem okoz visszakeveredést, a két tér között nyomáskülönbség is szükséges, a hatás csökkenthet . Az elszívó és befújó ág ventilátorait úgy kell elhelyezni, hogy a két tér közötti statikus nyomáskülönbség a szennyezett térben kisebb legyen, ekkor a szennyezett leveg nem jut vissz a friss leveg ágába. A forgódobos h visszanyer képes a távozó leveg energiatartalmának 70-85%-át visszanyerni.

3.3.3 H CSÖVES H VISSZANYER 73. ábra - A h csöves h átvitel elve

A h csöves h visszanyer egy olyan h cserél , melyben egy olyan közvetít közege van melyek forráspontja a távozó és friss leveg h mérséklete között van. Így a cs belsejében a távozó leveg oldalán intenzív forrás, a friss leveg oldalon intenzív kondenzáció következik be. A keletkezett kondenzátum átfolyik a melegebb oldalra, ahol ismét elforr. Mivel a forrás közben n a g z

67


Kurzusmodul 6.1.

nyomása, így az a kisebb g znyomású hely felé, a kondenzátum felé áramlik. A cs küls felülete a léghevít k és h t knél alkalmazott jó h vezet -képesség bordázattal van ellátva, mely a h átadás leveg oldali folyamatát javítja. A távozó és a friss leveg légcsatornája elválik egymástól, így nincs vagy csak minimális az átszivárgás. Mivel a forráshoz és a kondenzációhoz igen jó h átadási tulajdonságok párosulnak, így a h csöves h visszanyer vel hasonló hatásosságú h átvitelhez kisebb h átadó felületek tartoznak, mint lemezes h visszanyer esetén. A h csöves h visszanyer hasonlóan a lemezes h cserél höz képes a távozó leveg energiatartalmának 50-70%-át visszanyerni.

3.4 LEVEG SZ R

A körülöttünk lév leveg számos tele van számos lebeg szennyez déssel, melyek a következ k: füst, pára, g zök, száraz lebeg szemcsék, aeroszolok, természetes és mesterséges szálas anyagból származó elemek stb. Tartalmazhat továbbá szerves (él ) organizmusokat: gombák, baktériumok, virágpollenek melyek betegséget vagy allergiás tüneteket okozhatnak. A leveg ben lebeg szennyez alkotók (aeroszolok) méretének nagyságrendje a 0.01 µm – t l (füstb l származó szemcsék, korom, radioaktív radon bomlástermék stb.) a 0.1 µm-en keresztül (f zés, sütés termékei, cigaretta füst) a 10 µm –ig terjed (por). Az mikro organizmusok ennél nagyobbak is lehetnek akár a 100 µm-t is elérhetik (pollen, egyéb allergének). A szennyez méretének ilyen széles tartománya lehetetlenné a teszi, hogy egyféle légsz r minden feladatnak megfeleljen. Ráadásul tovább nehezíti a sz rés feladatát, hogy a különböz tevékenységek különböz tisztasági fokú leveg t igényelnek, a komfort tartománytól a tisztatér technológiáig. A legapróbb méret , bútorainkra ülepedett szennyez dés is rontja a vizuális komfort érzetünket.

68

74. ábra - A h csöves h visszanyer szerkezeti kialakítása

Kurzusmodul 6.1.


Komfort szell zések esetén a táskás és a sztatikus sz r k használatosak

3.4.1. Táskás sz r k

74. ábra - Táskás sz r V-alakkal növelt átöml keresztmetszettel, mosható m anyag sz r betéttel

A táskás sz r k, a sz r betét anyaga szerint további két csoportra oszthatók: Viszkózus anyaggal impregnált és a száraz, növelt felület sz r kre. A táskás sz r k betét anyaga : természetes és mesterséges rendezetlen szálú gyapotok (m szál, üveg és természetes alapból). A sz r anyagot v alakban növelt felülettel keretek tartják, mely csökkenti a szöveten áthaladó leveg sebességét és a nyomásveszteséget. A sz r betétek elkoszolódása esetén cserélhet k. Az elkoszolódás mértékét a sz r el tt és után mért nyomáskülönbség növekedésével jellemezhetjük. A maximális nyomásnövekedés elérésekor a betétek cserére szorulnak.

3.4.2. Sztatikus porleválasztók A sztatikus porleválasztók igen hatékony sz rést valósítanak meg a nagyobb szennyez anyag mérettartományban. A sz r két f egységb l áll, az ionizáló kamrából és a kollektorokból. Az ionizációs kamrában kis átmér j tekercsekben 6 és 25kV közötti egyenáram folyik, mely hatására ionizálódnak a leveg ben leveg részecskék, melyek pozitív töltés vé vállnak. A leválasztó lemezek negatív töltés ek, így magukhoz vonzzák a negatív töltés porszemcséket. A sztatikus porleválasztó id szakonként tisztítandó, átmosandó. Néhány típus automatikus tisztítóegységgel van ellátva

3.5. LÉGCSATORNA HÁLÓZAT

A légcsatorna hálózat tervezésekor a legfontosabb figyelembe veend szempontok, a rendelkezésre álló helyen a körülményekhez képest csendes, leveg t hatékonyan a legkevesebb energiaráfordítással továbbítani tudó, de a

69


beruházási és üzemeltetési költségek egyensúlyt teremt rendszer jöjjön létre.

Kurzusmodul 6.1.

között

A légcsatornában haladó leveg saját és a légcsatorna felülettel történ érintkezés miatt súrlódási veszteséget szenved, mely energia vesztesség a statikus nyomás csökkenésében manifesztálódik. Annak érdekében, hogy a leveg a kívánt helyre jusson, ezt az energia veszteséget, mechanikai munkán keresztül vissza kell juttatni a leveg be, ennek eszköze a mechanika munkát nyomássá alakítani tudó gép, a ventilátor. A következ kben röviden bemutatjuk a lehetséges tervezési elveket

3.5.1. TERVEZÉSI MÓDSZEREK -

Állandó nyomásveszteség Állandó sebesség Fokozatos sebességcsökkentés Statikus nyomás visszanyerés

A valóságban egy adott szell z berendezés légcsatornájának tervezésekor a fenti módszerek kombinációja alkalmazható.

haladva a leveg sebessége állandó. Mivel a nyomásveszteségek a sebesség négyzetével arányosak, így ez az eljárás, hasonló eredményre vezet, mint az állandó nyomásesésre történ méretezés. Eltérést csak az áramlás jellegében történ változás okoz (az áramlás örvényessé válása ugrásszer en növeli a nyomásveszteségeket). Így ez a méretezés nem veszi figyelembe a leveg áramlásában bekövetkez min ségi változást. Fokozatos sebességcsökkentés A fokozatos sebességcsökkenésre történ méretezése az állandó nyomásveszteségre történ méretezés finomításából származik, ahol a maximális sebességgel halad a leveg a f elosztó légcsatornákban, mely a sebesség folyamatosan csökken a végpontok felé. Ez a módszer teremt egyensúlyt a nyomásveszteség, a keresztmetszet és az áramlási sebesség között. Ennek a módszernek a hátránya, hogy a végpontokon nem eredményez azonos többletnyomást, így szabályozó zsaluval kell a kívánt leveg mennyiséget beállítani. Statikus nyomás visszanyerése

Állandó nyomásveszteség: Állandó nyomásveszteségre történ méretezéskor a légcsatorna hosszában haladva a méterenkénti nyomásveszteség állandó, mely nyomásveszteségnek tipikus tartománya 1 – 5 Pa/m közé esik. Az egyenes szakaszok mellett természetesen az idomoknak (könyökök, elágazások, sz kítések, b vítések stb.) is van ellenállásuk, mely ellenállásokat egyenérték cs hosszként vesszük figyelembe (hány méter hosszú cs okoz azonos ellenállást). Ez a egyik legegyszer bb eljárás, melyet leginkább az el tervezés számára tartunk fenn, mely el tervez aztán, tovább finomítunk más eljárással. Állandó sebesség Egyszer , de nem költség hatékony eredményt adó méretezési eljárás az állandó sebességre történ méretezés. Elve, hogy a légcsatorna hosszában

70

Egy adott keresztmetszet kiválasztása azon alapul, hogy közvetlenül az elágazási pont el tt és után azonos a statikus nyomás. Egy adott légcsatorna szakasz méretét az határozza meg, hogy a benne haladó leveg nyomásvesztesége, azonos legyen a csökken sebesség által bekövetkez statikus nyomás növekedéséve. A statikus nyomás visszanyerésén alapuló tervezés eredménye a végpontokon alacsony sebesség , kis statikus nyomásveszteség , de relatíve nagy keresztmetszet. Azonban kevesebb beavatkozás szükséges a kívánt mennyiség leveg beállításához.

3.5.2. A LÉGCSATORNA KIALAKÍTÁSA

HÁLÓZAT

Mind a friss leveg , mind pedig ez elhasznált leveg légcsatornája készülhet alumínium-, vagy acéllemezek segítségével. A lemez falvastagsága

Kurzusmodul 6.1.


határozza meg a statikus szilárdságot és a t zállóságot. Kisebb vastagság esetén több rögzítési pontra van szükség, azonban a vastagabb lemeznek a súlya és az ára is nagyobb. A felhasznált lemezek vastagsága tipikusan 0.3 és 3mm között lehet. A négyszög keresztmetszet légcsatorna általában nem létezik gyártmány alakban. Az egy adott feladatra készül, így gondos el készítést igényel. A tervez k igyekeznek olyan idomdarabokat is beépíteni, mely lehet vé teszi a helyszíni módosításokat. Alátámasztani nem csak az egyenes szakaszokat, az idomokat is szükséges. A kör keresztmetszet légcsatornák és a hozzá tartozó idomok el re gyárthatóak. Az idomok préselt lemezb l, a cs lemezb l, spirálkorcolással készül. A merev légcsatornával nehezen szerelhet helyeken használhatjuk a flexibilis csöveket, melyek alumíniumból, illetve acélmerevítéssel ellátott m anyagból és készülhetnek.

3.5.3. LÉGTÖMÖRSÉG

75. ábra - Kör keresztmetszet hangcsillapító

légcsatornára

építhet

Mivel a légcsatornában haladó leveg nyomása eltér a környezet nyomásától (a ventilátor el tt alacsonyabb, a ventilátor után magasabb), fontos kérdéssé válik, hogy a környezeti leveg ne tudjon a légcsatornába jutni, illetve a kezelt, leveg minél kisebb veszteséggel jusson a rendeltetési helyére. Minél nagyobb a nyomáskülönbség, annál szigorúbb el írásoknak kell a légcsatornának, tömörség szempontjából megfelelnie. A tömörtelenség a leveg min ség romlásához, az üzemeltetési költségek növekedéséhez vezet.

3.6. HANGCSILLAPÍTÁS

A szell z rendszer aktív (ventilátor) és passzív (cs hálózat, idomok, légbevezet k, elvezet k stb.) elemeinek is van saját zajkeltése. A hangcsillapítás feladata, hogy a légtechnika rendser által a

71


Kurzusmodul 6.1.

szolgáltatott térbe vezetett zaj ne haladja meg az adott tér feladatából származó zajosság szintjét, illetve a szell z rendszer által szolgáltatott leveg mellett a tartózkodókat ne zavarja a berendezés zajossága. Az emberi szervezet érzékszervei közül a fül a nyomás változásait zajként érzékeli, mely zajból az agy próbál használható információt kiválasztani. Ezért a zaj egy adott pont nyomásváltozásával jellemezzük. A zaj csökkentése a nyomásváltozásában tárolt energia diszcipálása, más energiaformába történ átalakítása, mely lehet mozgási- vagy h energia. A tiszta hang egyetlen frekvenciájú nyomásváltozásból áll, de a környezeti zaj több különböz frekvenciájú nyomásváltozás szuperpozíciójából tev dik össze. Az ember számára hallható frekvencia tartománya 20Hz és 16kHz között található. A fénnyel hasonló analógia ként a 20Hz alatti frekvencia tartományt infra zajnak, a 16kHz feletti tartományt ultra zajnak nevezzük. Amennyiben a ventilátor légcsatornán keresztül terjed zaja, a térbe jutva meghaladja az elfogadható szintet, a ventilátor közelébe zajcsillapító elemet kell elhelyezni. A hangcsillapítók a nyomás adszorpció elvén m ködnek. Az energia elnyeléséhez ellenállás többletre van szükség. Ezért a hang adszorberek tervezési célja, a minél kisebb nyomásnövekedéssel járó, de a kritikus frekvencia tartományban jó hatásfokú, zajcsillapítás. A hangcsillapítók háza horganyzott acélból vagy alumíniumból készül. A töltet az esetek többségében k zetgyapot. Mivel a zaj frekvenciája összetett, ezért a zajcsökkentés hatásának vizsgálatakor frekvenciákra bontjuk a zajt és ezeken a frekvenciákon önállóan vizsgáljuk a zajcsillapítás hatásosságát. A zaj csillapítását (De) a De=Lo-Lm [dB] összefüggését számíthatjuk, mely egyenletben

72

76. ábra - négyszög keresztmetszet hangcsillapító

légcsatornára építhet

Kurzusmodul 6.1.


Lo – a zaj szintje hangcsillapító nélkül Lm – a zaj szintje hangcsillapítóval A hangcsillapító hatásosság a keletkezett zaj frekvencia összetételét l nagymértékben függ, ezért szükséges a frekvencia tartományok önálló vizsgálata. Az alacsony frekvenciájú (lassú nyomásváltozású) zaj csillapítása nehezebb. Látható, hogy a zaj korrekt vizsgálatához a zajforrás frekvenciák szerinti eloszlása is szükséges. A légcsatorna hálózat saját zajkeltése 4m/s fölött er södik, így ez a komfort zóna közelében haladó légcsatornában megengedett legnagyobb sebesség. A befúvó és elszívó rácsok saját zajkeltése már alacsonyabb sebesség esetén elkezd dik, így az elszívás és befújás effektív sebessége 1m/s közelében van Ne felejtsük el, hogy a zaj csillapítása külön helyet és nyomásveszteséget követel a hálózat tervezésekor.

73


74

Kurzusmodul 6.1.

Kurzusmodul 6.1.


4. LÉGTECHNIKAI RENDSZEREK GAZDASÁGOS ÜZEMELTETÉSE

75


76

Kurzusmodul 6.1.

Kurzusmodul 6.1.


4.1.

ÁLTALÁNOS TUDNIVALÓK

Egy adott épületet mindig egy adott cél érdekében építenek. Az üzemeltetés során figyelembe kell venni a bels térben folyó tevékenységet, folyamatosan biztosítani kell a megfelel komfort paramétereket, úgy hogy az épület energiafogyasztása a minimális legyen. Az új épület kivitelezése után el kell végezni az egyes elemek beüzemelését, a különböz alrendszerek (pl hidraulikai rendszer, légtechnikai rendszer) beszabályozását, a tervezési paraméterek beállítását. A bels környezet paramétereit az épület teljes fennállása alatt úgy kell biztosítani, ahogy azt a zárt térben tartózkodó személyek, a tulajdonos vagy a bérl megkívánja. Ezt a folyamatot commissioning tevékenységnek nevezzük. A commissioning szükségessége az épület nagyságával és komplexitásával együtt növekszik. A bels környezet paramétereinek a megkívánt id tartamra történ biztosítása különböz energiaráfordítással biztosítható. Az energiagazdálkodás, az energiahatékonysági program célja, hogy ezeket a paramétereket gazdaságossági és környezetvédelmi szempontok szerint a legkedvez bb módon oldjuk meg. Az energiahatékonysági programokat úgy is felfoghatjuk, mint az épület üzemeltetése alatti commissioning tevékenység energiafelhasználással kapcsolatos része. 77. ábra - A commissioning tevékenység és az épületek energiagazdálkodása id beli elhelyezkedése

Ötlet

Tervezés

Kivitelezés

Üzemeltetés

Az építés folyamata

Commissioning tevékenység

Épületek energiagazdálkodása

4.2 A BEÜZEMELÉS, COMMISSIONING TEVÉKENYSÉG

A beüzemelés (commissioning) meghatározására más-más definíciót találunk a különböz országok szabványaiban, m szaki irányelveiben. A továbbiakban a REHVA (Európai Épületgépész Egyesületek Szövetsége) kutatási anyagának meghatározását használjuk, amely szerint :

77


Kurzusmodul 6.1.

„A

beüzemelés egy olyan folyamat, amely biztosítja, hogy az épület úgy m ködjön, ahogy a tervez a dokumentációban megtervezte és ahogy a zárt térben tartózkodó személyek és a tulajdonos(ok) megkívánják.” Az ASHRAE (Amerikai F tés-, H tés-, és Klímatechnikai Mérnöki Társaság) javaslata szerint a f hangsúly a bels légállapoton van, vagyis az épületgépészeti rendszer beüzemelését úgy kell elvégezni, hogy elérjük az el írt mikroklimatikus állapotot, a tervezés, a kivitelezés és az üzemeltetés megkívánt paramétereinek és folyamatának a betartása mellett. Ez a m szaki irányelv jelenleg átdolgozás alatt áll, a tervezetben sokkal nagyobb hangsúlyt kap a beüzemelés folyamatának min sége, ellen rzése és dokumentálása, valamint a beüzemelést végz k függetlensége a kivitelez t l és a gyártóktól. A CIBSE (Angol Épületgépész Mérnökök Társasága) javaslata szerint a beüzemelés folyamatának a lényege, hogy biztosítani kell a tervezési állapotot, vagyis a f hangsúly a – megfelel en elkészített – beüzemelési tervdokumentáción van. A továbbiakban áttekintjük modelljét, és az egyes lépéseit.

a

beüzemelés

4.2.1 A beüzemelés modellje A beüzemelés a rendszereket érinti: -

következ

épülettechnikai

Épületgépészeti rendszerek Épületfelügyeleti rendszerek Elektromos rendszerek Világítási rendszerek T zvédelmi rendszerek Riasztó rendszerek ………………

A továbbiakban az épületgépészeti rendszerek beüzemelését vizsgáljuk meg részletesebben, de ez bizonyos mértékben kapcsolódik más

78

Kurzusmodul 6.1.


rendszerekhez is. A beüzemelés során az els lépés mindig az egyes rendszerelemek pl. kazánok, szelepek, szivattyúk beállítása. Ezután történik az egyes alrendszerek és rendszerek hidraulikai és légtechnikai beszabályozása, amely során – a megfelel beszabályozási módszert alkalmazva az el bbiekben beállított szelepek, szivattyúk, zsaluk olyan állásba kerülnek, hogy a csöveken, légcsatornákon a tervezett térfogatáramok haladjanak át. A 78. ábrán példaként egy h tési rendszer folyadékoldala látható. Ez önmagában is egy rendszer, de alrendszerekb l épül fel: ilyen a termelési oldal, az elosztó hálózat és a fogyasztók rendszere. Ezek az alrendszerek további alrendszereket tartalmazhatnak, pl az elosztóhálózat több független épületet lát el, vagy a h t gépek párhuzamos kapcsolása során meg kell oldani az interaktivitásból származó feladatot. Az alrendszerek végpontjainál találhatók azok az elemek, amelyeknek a beállításával kell kezdeni a teljes beüzemelési folyamatot. Amikor az alrendszerek, majd a teljes rendszer beüzemelése elkészült, a tervezési értékeknek megfelel bels légállapot értékeket ellen rizni kell. Amennyiben a megadott értékhatárok között valósult meg a bels légállapot, a beüzemelést elvégeztük, ellenkez esetben iterációs folyamat kezd dik, amíg el nem érjük a koncepció során megfogalmazott kategóriának megfelel paramétereket. A beüzemelés modellje egy piramis (4.2./2.ábra), mivel a folyamat során mindig az alsó szintr l haladhatunk feljebb, az egyre bonyolultabb fázisok felé. Amennyiben szükséges, vissza kell térnünk az alsóbb szintekre is. 78 ábra - H tési rendszer folyadékoldali kapcsolása

4.2.2 A beüzemelés lépései A beüzemelés egy hosszú folyamat, amely során hat lépést különböztetünk meg. Az el z pontban a beüzemelés modelljét vizsgáltuk meg, amely csak a tényleges tevékenységet mutatta be, nem terjedt ki a teljes folyamatra.

79


Kurzusmodul 6.1.

Koncepció kidolgozása, igények megfogalmazása: A beüzemelés els fázisában születik meg az elképzelés, ekkor történik az igények és közérzeti paraméterek meghatározása, a min ség kiválasztása, az energia menedzsment céljának és követelményének a megfogalmazása. Már érvényben van hazánkban is az MSZ CR 1752 uniós szabvány, amely az épületek bels környezetének a tervezési alapjait határozza meg. Eszerint az igények megfogalmazásánál el kell dönteni a tervezend épületgépészeti rendszer szintjét, amely lehet: A (magas fokú elvárás), B (közepes szint), vagy C (elfogadható, szerény szint) kategóriájú. A besorolástól függ en a tervezési kritériumok más-más igényt támasztanak a rendszerrel szemben. Az 4. táblázat példaként néhány igényt fogalmaz meg a különböz kategóriák esetén. Az épületgépészeti rendszert a kés bbiekben úgy kell megtervezni, kivitelezni és beüzemelni, hogy az ebben a fázisban meghatározott célkit zéseket a rendszer képes legyen kielégíteni. Az épületgépészeti rendszerrel szemben támasztott követelményeket a kés bbiekben felhasználói kézikönyvben is rögzíteni kell. Ebben a fázisban történik a tervezés és a beüzemelés vezet jének a kiválasztása, mivel mindketten a beruházót, illetve a tulajdonost képviseli a teljes folyamat során. Tervezési fázis: A tervezés fázisa a kapcsolási vázlatok elkészítésével kezd dik, majd az épületgépészeti rendszer kiválasztása, a beüzemelési terv elkészítése, az egyes épületgépészeti alrendszerek és elemek kiválasztása és méretezése következik. A tervezés során álladó konzultációra és egyeztetésre van szükség a tervez és a beüzemelés vezet je között. Beüzemelés el készítése: Ebben a fázisban történik a beüzemelés el készítése, amely els sorban a szoftverek kiválasztását, az adatbázis kialakítását és el készítését jelenti.

80

Komfort ellen rzés

A rendszerek beüzemelése egymáshoz képest

Rendszerek beüzemelése

Rendszerelemek beüzemelése

79 ábra - A beüzemelés modellje

4 táblázat -Néhány példa a bels környezet tervezési kritériumai közül (MSZ CR 1752: 2000 szerint) A B C Iroda bels h mérséklete télen 22 ± 1,0 ºC 22 ± 2,0 ºC 22 ± 3,0 ºC Konferenciateremben a megengedett max 0,18 m/s 0,22 m/s 0,25 m/s légsebesség nyáron Áruházban a megengedett hangnyomásszint 40 dB(A) 45 dB(A) 50 dB(A)

Kurzusmodul 6.1.


Beüzemelés elvégzése:

Az átadás utáni „commissioning” tevékenység

Amikor általában beüzemelésr l beszélünk, sokan a teljes folyamatnak - tévesen - csak ezt a fázisát értik rajta. A beüzemelésnek ez a része akkor kezd dik, amikor elkészült a teljes épületgépészeti rendszer készre szerelése, a hidraulikai rendszer feltöltése, és a rendszer m köd képes. Ez a szakasz jelenti a munka nagy részét, s következ részfeladatokból áll:

A tevékenység az átadás után sem ér véget, hanem folytatódik egészen addig, amíg az épület fennmarad. Ez az id tartam 30-50 év, vagy akár több is lehet. A „commissioning” angol kifejezés magyar fordításban „beüzemelést” jelent, ebben az esetben azonban nem szerencsés ez a fordítás, mivel nem tükrözi a tényleges jelentést. A folyamat azonban tovább tart, mivel az épület fennállása során is biztosítani kell, hogy az épületgépészeti rendszer az évek folyamán is úgy m ködjön, ahogy a tervez elképzelte és kielégítse a helyiségben tartózkodók igényeit. Ebben az esetben inkább energetikai optimalizálásról beszélhetünk. A folyamat a következ elemekb l áll:

-

épületgépészeti berendezések ellen rzése; hidraulikai és légtechnikai beszabályozás; a bels légállapot tervezési értékeinek a beállítása; az épületfelügyeleti rendszer üzembe helyezése; beüzemelési jegyz könyv elkészítése.

A beüzemelés elvégzése a 4.2.1. bemutatott modell szerint történik.

pontban

-

a berendezések rendszeres ellen rzése; az épületgépészeti rendszer optimalizálása; szükség esetén a rendszer módosítása; a változtatások átvezetése a tervdokumentációra.

Beüzemelés átadása: A beüzemelés elvégzése után ezt a munkát is – minden más feladathoz, tevékenységhez hasonlóan – át kell adni a megbízónak. A tulajdonosnak és/vagy a tervez nek meg kell gy z dnie arról, hogy a megfogalmazott célkit zések teljesültek-e, az elkészült épületgépészeti rendszer megegyezik-e a tervvel és kielégíti-e a helyiségben tartózkodók igényeit. A beüzemelés átadása a teljes beüzemelési folyamatnak fontos eleme, amely a következ részeket tartalmazza: -

a beszabályozási jegyz könyvek adatainak ellen rzése; az épületgépészeti rendszer m ködésének ellen rzése; szabályozók beállításának ellen rzése; a bels környezeti paraméterek ellen rzése; felhasználói kézikönyvek elkészítése és átadása.

4.2.3. A beüzemelési tevékenység költsége és haszna A beüzemelés költsége – az eddigi tapasztalatok szerint - a teljes épületgépészeti beruházási költség 0,3 - 0,7 %-a. Ez a költség - új épületek esetén - a kivitelez költségvetésében általában szerepel, de mivel ez a tevékenység az utolsó a kivitelezés során, sokszor ennek a költségeib l vesznek el, illetve ide csoportosítják át az el re nem látható és tervezhet többletkiadásokat. Meglév , üzemel épületek esetén a „commissioning” tevékenység els sorban energetikai optimalizálást jelent. Ilyenkor történik az épületgépészeti rendszer átvizsgálása, modellezése és szimulálása. A szimulációval kapott energiaköltségeket összehasonlítjuk a tényleges energiaszámlákkal. Amennyiben az eltérés 10 %-on belül van, elkezdhetjük a tényleges szimulációt. Ekkor az egyes változtatások, beszabályozások hatása közvetlenül kimutatható. Eddigi tapasztalatok szerint a vizsgált épületek iskolák, irodaházak, szállodák és lakóépületek -

81


esetén az elért energia-megtakarítás legalább 5 – 15 % között volt. A beüzemelési tevékenység els dleges célja, hogy az épület úgy m ködjön, hogy kielégítse a zárt térben tartózkodó emberek igényeit, s mindezt a lehet legkisebb energiaköltségek mellett végezze. Emellett további el nyökkel is számolhatunk: a kutatások bebizonyították, hogy a bels környezet hatással van az ember munkavégzésére, így megfelel bels paraméterek biztosítása esetén növekszik a termelékenység, javul az ember szellemi teljesít képessége. További el ny, hogy a folyamatoson karbantartott és optimálisan üzemel rendszerek esetén csökkenek az üzemeltetési és karbantartási költségek. Az id ben észrevett hiányosságok kiküszöbölése és megszüntetése a korai fázisban lényegesen olcsóbb. A optimálisan üzemel berendezések károsanyag-kibocsátása is kisebb, ezáltal környezetvédelmi szempontból is lényeges a tevékenység.

4.3 ENERGIAHATÉKONYSÁGI PROGRAM

Az építmények energiafogyasztása az OECD országokban a teljes végs felhasználásnak mintegy 40 %-át teszi ki. Ennek mértéke a gazdaságilag legfejlettebb országokban folyamatosan növekszik annak ellenére, hogy a legnagyobb fogyasztók energiafelhasználását egyre szigorúbb el írások szabályozzák. Magyarországon az épületek energiafelhasználása az ország energiafogyasztásának mintegy egyharmada, ebb l f tésre 54 %, HMV ellátásra 11 % fordítódik. Az energiahatékonyság növelése fontos részét képezi az intézkedések azon csomagjának, amely a Kiotói Jegyz könyvnek való megfeleltetéshez szükséges. Az 1988. december 21-i 89/106/EGK irányelv el írja, hogy az épületeket és az épületgépészeti rendszereket úgy kell tervezni és kivitelezni, hogy az üzemeltetés során az energiafelhasználás minimális legyen. A széndioxid kibocsátás csökkentésér l szóló 1993. szeptember 13-i 93/76/EGK irányelv el írja, hogy

82

Kurzusmodul 6.1.

Kurzusmodul 6.1.

Beavatkozások Vállalaton, intézeten belüli felel sök kijelölése


Döntések Energiahatékonysági program indítása

Lakók, bérl k, dolgozók érdekeltté tétele a programban

Adatgy jtés

Energetikai audit

Az energia költségek elég nagyok a vizsgálat folytatásához?

Energia csökkent beruházások rangsorolása

A becsült megtérülési id alapján a javaslatot érdemes megvalósítani?

Megvalósítás

Melyik javaslat (javaslat csomag) megvalósítása történjen?

A megvalósított beruházás el nyeit folyamatosan fenntartani

80 ábra - Az energiatakarékossági program döntési szintjei

a tagállamok az épít ipari ágazatban az energiahatékonyság területén programokat dolgozzanak ki és valósítsanak meg. Mivel az épületek és az épületgépészeti rendszerek jelent s befolyást gyakorolnak az országok hosszú távú energiafelhasználásra, ezért új épületek tervezésénél és a meglév épületek felújításánál ezeket a szempontokat figyelembe kell venni. Lehet séget kell adni arra, hogy az épületek felújításánál felmerül többletköltségek a beruházás várható élettartamához viszonyítva a becsült energia-megtakarítás révén elfogadható id n belül megtérüljenek. Az energiatakarékossági programhoz különböz döntési szintek tartoznak, melyeket a 80.ábra mutat be. A program végrehajtása során fontos, hogy az épületben lakókat, bérl ket vagy a dolgozókat érdekeltté tegyük az energiahatékonysági programban való részvételre, és ezt az érdekeltséget folyamatosan fenn tudjuk tartani.

4.3.1. Energiahatékonysági programot végz csoport Az energiahatékonysági programot az intézmények, társasházak, lakásszövetkezetek vagy vállalatok általában akkor indítják el, ha az energiaköltségek a várt, elfogadható értéknél magasabbak, az épület vagy/és épülettechnikai rendszer m szaki állapota oly mértékben leromlott, hogy felújításukat, cseréjüket készítik el az optimális m szaki megoldás kiválasztásával. Az energiahatékonysági program végrehajtásának ét széls séges módja, amikor a teljes programot bels munkatársak végzik el, küls független szakért , konzulens cég vagy mérnökiroda végzi el A gyakorlatban általában a két megoldás kombinációját alkalmazzák. A saját szakemberek nagyobb helyismerettel rendelkeznek, független küls szakért k pedig rendelkeznek a vizsgálat elvégzéséhez szükséges speciális ismeretetekkel, megfelel tapasztalatokkal és a mérésekhez szükséges m szerekkel. Az energiahatékonysági program során mindenképpen ki kell jelölni a program vezet jét

83


és felel sét, aki közvetlen kapcsolatban áll a legfels bb vezetéssel.

4.3.2. Adatgy jtés Az energiahatékonysági program els lépése az adatgy jtés, amely kiterjed az épülethatároló szerkezetekre, az épületgépészeti, az elektromos és az épületfelügyeleti rendszerre. A gyakorlat szerint az energetikai jelleg adatok forrását els sorban a szolgáltatói számlák és a közüzem szerz dések képezik. Lényeges, hogy a fogyasztási adatok mért értékek legyenek, lehet leg heti, de legalább havi bontásban.

4.3.3. Épületek energetikai auditálása Az energetikai audit célja az alkalmazott energiahordozók és költségeik meghatározása, majd az energiafelhasználás csökkentése érdekében javaslatok kidolgozása, m szaki és gazdasági értékelése. A vizsgálat egy jelentéssel zárul, amely tartalmazza a meglév állapot elemzését, javaslatot és cselekvési tervet ad az energiamegtakarítás csökkentésére. Nagyobb létesítmények és projektek esetén célszer megvalósíthatósági tanulmányt is készíteni, amely egy konkrét feladat megoldásának m szaki alternatíváit, gazdaságosságát és kockázatát elemzi.

Kurzusmodul 6.1.

Energetikai min sítés referencia értékek alapján: Az energetikai audit els része az épület energia fogyasztását határozza meg. Az audit során figyelembe kell venni az épület üzemeltetése során szerzett információkat és tapasztalatokat is. Az egyes energetikai javaslatoknál megbecsülik a várható megtakarítást, a beruházási költséget, és kiszámítják a várható megtérülési id t is. A számított értékeket olyan referencia számokhoz hasonlítják, amely alapján egyértelm en meghatározható, hogy az adott országban, adott korú és jelleg épületek esetén az energiafogyasztás hogyan viszonyul az átlagos értékekhez. Például a norvégiai Oslóban az 1987ben készült irodaépületek átlagos energiafelhasználása évente 188 kWh/m2. Az energiafogyasztási kulcsszámokat meghatározták külön a f tési, a h tési, a szell zési és a világítási fogyasztókra összesen, valamint külön a szivattyúkra és a ventillátorokra. A referencia értékek egy része az épülett l és az abban lév m szaki berendezésekt l függ, a másik része, pedig az épület használójától. Magyarországon az energetikai audit elvégzéséhez referencia értékek még nem állnak rendelkezésre. A vizsgálat elvégzéséhez szükség lenne azoknak az értékeknek a meghatározására, amely alapján az egyes épületek energiafogyasztását min síteni lehetne. Energetikai alapján

min sítés

szimulációs

program

Az energetikai felülvizsgálat végeredménye egy döntésel készít jelentés, amely a beavatkozási lehet ségeket egy „csomagban” kezeli. A rövid megtérülés beruházások javítják az ered gazdasági mutatókat, így lehet ség nyílhat a hosszabb megtérülés javaslatok magvalósítására is.

Az energetikai audit az energiagazdálkodás egyik legfontosabb és egyben az egyik legbonyolultabb lépése is. Az audit három, egymásra épül részb l áll, s bármelyik lépés után a vizsgálatot be lehet fejezni.

Az energetikai audit elvégzésére megfelel en képzett, akreditált és független energetikai auditorokra van szükség. A tevékenység komplex szakértelmet és kell tapasztalatokat igényel. Az auditornak jártasnak kell lennie az épületszerkezetek, a f tés, a használati melegvíz ellátás, a szell zés, a légkondicionálás, a világítástechnika és a villamosenergia-ellátás területén is.

2. Az audit els szintjén az épület tényleges energiafogyasztását határozzák meg a rendelkezésre álló információk, számlák alapján. Ebben a lépésben történik az épületszerkezet és a teljes épületgépészeti, villamos és épületfelügyeleti rendszer szemrevételezése. Megbeszéléseket végeznek az üzemeltet vel a tapasztalatokról, az esetlegesen felmerült problémákról. Az els lépés eredményei rendszerint olyan javaslatok, amelyek

84

Kurzusmodul 6.1.


els sorban adminisztratív és szervezési jelleg ek, költségvonzatuk csekély. 3. Az audit második szintje az el bbiekben meghatározott energiafogyasztó berendezések részletes vizsgálatát tartalmazza. Az audit ezen szintjén történik az egyes elemek jellemz paramétereinek méréssel történ ellen rzése, az esetleges meghibásodások, panaszok okainak a kiderítése. A vizsgálat során elméleti úton is kiszámítják az épület energiafogyasztását. 4. Az audit harmadik szintje tartalmazza azokat a javaslatokat, amellyel az energiamegtakarítást el lehet érni. Ehhez egy szimulációs programra van szükség, amely kiindulásképpen a meglév állapot energiafelhasználását számítja ki (amelynek jó közelítéssel meg kell egyeznie a számlák alapján vett tényleges fogyasztással). A program különböz paraméterek mellett történ futtatásával az energiafogyasztás csökkentésére irányuló javaslatok energetikai hatása azonnal kiszámítható és értékelhet . A folyamat végén egy olyan javaslatokat tartalmazó csomagot állítanak össze, amely tartalmazza minden egyes energiafogyasztás csökkentésére irányuló változat beruházási költségét, a várható megtakarítást és a megvalósulás esetén a várható megtérülési id t. Az épület energia egyensúlya, valamint a különböz h áramok és fogyasztók viszonyának a kapcsolata rendkívül bonyolult. Ez különösen érvényes kereskedelmi épületek, kórházak és múzeumok esetén. Az energia egyensúly komplex meghatározása miatt gyakran nehéz megbecsülni az egyes javaslatok hatását külön-külön az épület teljes energiafelhasználására. A különböz változatok gyakran hatnak egymásra, ezért mindig csoportokat alkotnak, s ezek együttes hatását vizsgálják. Els közelítésben az energiafogyasztására a következ :

1. Az épületszerkezeten keresztül történ energia transzport -

Falakon, ablakokon, ajtókon, tet kön, padlón keresztül történ transzmissziós h veszteség Infiltráció következtében létrejöv h áram Nyári h nyereség

2. Bels h terhelés számítása -

A zárt térben tartózkodó emberek h terhelése Világító testek és egyéb berendezések h terhelése

3. A tervezett, vagy el írt bels légállapot biztosítására fordított energiafelhasználás -

H terhelésb l, nyári h nyereségb l származó többlet h eltávolítása A f téshez szükséges hiányzó h biztosítása Szell z leveg biztosítása HMV el állítására fordított h mennyiség

Az energetikai vizsgálat során el fordul, hogy egyes változók hatása az energiafelhasználásra sokkal kisebb, mint más paraméterek esetén. Ennek eldöntésére mindig megvizsgálják és értékelik minden egyes változó hatását a végs fogyasztásra. Lényeges az adott épület, vagy épülettípus energiafogyasztásának id beli változása. Például egy iskola esetén egész más az energiafelhasználás nappal és éjjel, munkanapokon és hétvégén, tanítási id ben és szünid ben. Amikor az adott épület energiafogyasztásának csökkentésére tesznek javaslatot, azt különböz változatok esetére is megvizsgálják. Az energiafogyasztás meghatározásához a paramétereket három csoportba sorolják, melyeken belül alcsoportokat határoznak meg.

épületek

85


Kurzusmodul 6.1.

Általános esetben az energetikai audit a következ területekre terjed ki: 1. Épületszerkezetek o Falak o Ablakok o Ajtók o Tet k 2. Bels h terhelések o Világítás o Egyéb berendezések, számítógépek

pl.

3. Épületgépészeti rendszerek o F tési hálózatok o H tési hálózatok o Légtechnikai hálózatok o H termel egységek (kazánok, h szivattyúk, h t gépek) o HMV termelés Fontos megvizsgálni az egyes javaslatok egymásra hatását. A szabályozás például önmagában, mint fogyasztó nagyon kis energiafelhasználónak számít. A megfelel beállítási érték meghatározása azonban sokkal több energiamegtakarítást eredményezhet a rendszer más részén. Az épületek energiafogyasztása id ben, még egy napon belül is sokszor eltér . Lényeges meghatározni azokat az id tartamokat, amely alatt az egyes alrendszereknek üzemelniük kell. Szakaszos üzemben a tervezett vagy el írt bels légállapot eléréséhez egy adott id tartamra van szükség. A megfelel en elvégzett hidraulikai és légtechnikai beszabályozással ez az id tartam lényegesen lecsökkenthet , s ezzel is energiamegtakarítás érhet el. Az épületgépészeti, illetve a teljes épülettechnikai rendszer beüzemelésével elérhetjük, hogy az épület úgy m ködjön, ahogy a tervez a dokumentációban megtervezte, és ahogyan a zárt térben tartózkodó személyek és a tulajdonos megkívánják, miközben az épület energiafogyasztását csökkenteni is lehet.

86

Kurzusmodul 6.1.


4.4 LÉGTECHNIKAI H T VÍZ OLDALI BESZABÁLYOZÁSA

RENDSZEREK HIDRAULIKAI

4.4.1 A beszabályozás szükségessége Még a korszer szabályozó berendezésekkel ellátott modern épületekben is gyakran el fordul h mérsékletkülönbség a különböz emeletek, s t, az egyes helyiségek között is. Az épület egyes részeiben az emberek a hideg miatt panaszkodnak, míg más helyeken az ablakokat is kinyitják a melegt l. Ugyanakkor az energia költségek a vártnál magasabbak, és a beépített teljesítmény nem elegend a csúcsigények kielégítésére. Ezeket a panaszokat igen gyakran a f t közeg nem megfelel térfogatárama okozza, ami akadályozza a szabályozókörök helyes m ködését. A szabályozók ugyanis csak akkor tudnak hatékonyan m ködni, ha a névleges térfogatáramok és nyomásértékek a rendszer egészében, a h termel t l kezdve a legtávolabbi radiátorig, minden üzemállapotban rendelkezésre állnak. Egy adott lakóépületnél a bels h mérséklet általában 19 és 25 ºC között változik. Az átlagh mérséklet 23-24 ºC körül mozog. Egy korszer beszabályozási módszerrel elérhet , hogy a térfogatáramot 10 % -on belül, ezzel a bels h mérsékletet a szobákban 0,5 ºC-on belül be tudjuk állítani. Az égész épületre vonatkozóan a bels h mérséklet 1 ºC-on belül tartható. 81 ábra - Beszabályozott és beszabályozatlan helyiségek h mérsékleteloszlása

A helyiségben egy fok h mérséklet-eltérés nem okoz észrevehet különbséget a komfortban vagy az energiaköltségekben, ha azonban az átlagh mérsékletet az egész épületre vonatkozóan csökkenteni tudjuk, azzal már jelent s energiamegtakarítást érhetünk el. 20 ºC felett minden egy foknyi túlh mérséklet 8-10 % f tési költségnövekedést jelent. A 81. ábrán jól érzékelhet a költség- és energiapazarlás mértéke hazai viszonylatban, hiszen – els sorban a távf tött lakásokban – a f tési idény során 3-4 ºC-os túlf tés is tapasztalható. A fentiek alapján látható, hogy a

87


beszabályozással minimum 20 %-os energiamegtakarítás érhet el. Nagyon lényeges, hogy egy épületben az összes érintett helyiségben pontosan a méretezési bels h mérséklet alakuljon ki, hiszen éppen ez az energia-megtakarítás leghatékonyabb módszere. Egy nem beszabályozott rendszer esetén a kívánt bels légállapot a helyiségek mindössze 20-25 %nál érhet el. Ha ezt úgy akarják – tévesen – korrigálni, hogy megnövelik az el remen vízh mérsékletet, csupán az történik, hogy a kialakult átlagos bels h mérsékletek megn nek, és a legtöbb érintett helyiségben különböz mérték túlf tések jelentkeznek. Egy beszabályozott rendszernél az érintett helyiségek 90-95 %-ban a méretezési légállapot alakul ki. H tési rendszerek esetén az energia-megtakarítás ennél is jelent sebb, hiszen a kisebb h mérsékletlépcs miatt az átkeringtetett térfogatáramok még nagyobbak. A meleg évszakban minden fordítva történik: a h t gépek közelében túl hideg van, távolabb pedig túl meleg. A bels h mérsékletek eloszlása hasonlóan egyenl tlen, és 23 ºC alatt minden fok h mérsékletcsökkenés 15 % h tési többletköltséget okoz. Az energiaköltségek mérséklésének másik irányzata a szivattyúzási munka csökkentése. Érdemes tehát összehasonlítani a napi szivattyúzási költségeket egy hagyományos és egy korszer rendszernél. Az éjszakai f téscsökkentés után egy nem beszabályozott rendszer esetén a tervezett nappali üzemállapot a szivattyúhoz közeli fogyasztóknál viszonylag hamar kialakul, míg a távoli fogyasztók ezt sokkal kés bb vagy soha nem érik el. Ezzel szemben egy beszabályozott rendszer esetén az összes fogyasztónál az el írt bels h mérséklet közel egyszerre alakul ki, ráadásul a felfutási id kb. a felére csökken. A szükséges üzemid csökkenésével elérhet megtakarítás meghaladja az egynapi szivattyúzási költségeket.

4.4.2. A megfelel térfogatáram elérése A teljesítmény, amelyet a különböz h cserél k leadnak, függ a h hordozó közeg h mérsékletét l

88

Kurzusmodul 6.1.

Kurzusmodul 6.1.


és térfogatáramától. Ezeket a paramétereket pl. az el írt szobah mérséklet függvényében szabályozzuk. A szabályozás csak akkor elfogadható, ha a szabályozó szelepnél és minden fogyasztónál rendelkezésre áll a szükséges víz ill. glikol mennyiség.

82 ábra - megkerül ág elosztóhálózat

nélküli,

állandó

tömegáramú

A csöveket, a szivattyúkat és a különböz berendezéseket általában úgy tervezzük, hogy fedezzék a maximális igényeket (kivéve, ha az egyidej séget is figyelembe vesszük). Ha a rendszer egy láncszeme nem megfelel en méretezett, akkor a többi elem sem fog optimálisan m ködni. Ebb l ered en nem érjük el a tervezett bels légállapotot, és a komfortot csak kompromisszumokkal tudjuk teljesíteni. Rendszereink állandó, vagy változó tömegárammal m ködnek. Állandó tömegáramú elosztóhálózatok:

83 ábra - Állandó tömegáramú elosztóhálózat, megkerül ággal

Egy állandó tömegáramú rendszerben (82. ábra) a háromjáratú szelepet úgy méretezzük, hogy azt a nyomásesést hozza létre, ami megegyezik a C fogyasztó tervezett nyomásesésével. Ez azt jelenti, hogy a szabályozószelep autoritása legalább 0,5 kell legyen, ami szükséges a megfelel szabályozáshoz. Ha a nyomásesés a fogyasztóban és a szabályozó szelepen összesen 20 kPa és a megengedhet rendelkezésre álló nyomáskülönbség ( H ) 80 kPa, akkor a 60 kPa különbséget le kell fojtani a STAD 1 beszabályozó szelep segítségével. Ha ezt nem tesszük, akkor 200 % -os túláram keletkezik a körben, ami szabályozási nehézségeket okoz, illetve zavarja a rendszer többi elemét. A STAD 2 beszabályozó szelep a 83.ábrán rendkívül fontos, nélküle a by-pass (AB) egy rövidzár alakul ki jelent s túlárammal, térfogatáram-hiányt teremtve a rendszer más részein. A STAD 2-vel a primer (qp) térfogatáram mérhet és valamivel magasabb értékre állítható be, mint a qs szekunder oldali térfogatáram a STAD 3 szeleppel. A beszabályozás biztosítja a megfelel térfogatáram elosztását, megel zi az üzemeltetési problémákat, és lehet vé teszi, hogy a szabályozók valóban tudjanak szabályozni.

89


Kurzusmodul 6.1.

Változó tömegáramú elosztóhálózatok Egy változó tömegáramú elosztórendszerben a térfogatáram-hiány problémái csúcsigénynél jelennek meg. Néhányan azt gondolják, hogy nem szükséges beszabályozni az egyutú szabályozó szeleppel rendelkez rendszert, mivel a szabályozó szelep feladata, hogy a térfogatáramot a megfelel szintre állítsa be. A hidraulikai beszabályozásnak automatikusan meg kell történnie. Még gondos méretezés esetén is el fordulhat, hogy nem kaphatók a piacon olyan szabályozó szelepek, amelyek a kívánt Kvs értékkel rendelkeznek. Következésképpen a legtöbb szabályozó szelep túlméretezett. A szabályozó szelepek teljes nyitásakor pl. az üzem indításakor, a h mérséklet érzékel k minimum vagy maximumértékre való beállításakor néhány körben túláram keletkezik, ami térfogatáram-hiányt okoz a rendszer más részén.

83 ábra - Változó tömegáramú elosztóhálózatr

A változó fordulatszámú szivattyúk alkalmazása sem oldja meg ezt a gondot, mivel minden körben a térfogatáram arányosan változik a szivattyú emel magasságának módosulása esetén. Ha így próbáljuk meg kiküszöbölni a túláramot, akkor a térfogatáram hiány még jelent sebbé válik. Reggeli üzemindítás: Egy változó tömegáramú elosztórendszerben minden éjszakai leállás után a reggeli üzemindítás komoly gondot okozhat, mivel a legtöbb szabályozószelep teljesen kinyit. Ezzel több térfogatáram kerül a rendszerbe, amely jelent s nyomásesést eredményez a cs hálózatban. A rendszer legkedvez tlenebb részén elhelyezked fogyasztóhoz nem jut megfelel térfogatáram addig, ameddig a többi helyen a h mérséklet el nem érte a beállítási értéket (feltéve, ha ezek a beállítási értékek helyesen lettek kiválasztva). Az üzemindítás tehát nehézkes, a vártnál több id t vesz igénybe és gazdaságtalan az energia fogyasztás szempontjából. Ez az üzemindítás a központi szabályozó beállításának állandó változtatását eredményezi és az optimalizálás bármely formája gyakorlatilag lehetetlen.

90

84 ábra - Egy beszabályozatlan rendszert korábban kell indítani, ami növeli az energiafogyasztást.

Kurzusmodul 6.1.


4.4.3. Hidraulikai beszabályozási módszer A hidraulikai beszabályozás biztosítja annak a lehet ségét, hogy az üzembe helyezés helyesen történjen. A beszabályozás alatt kiderül a legtöbb m ködési hiba (pl.: leveg , elszennyez dés, sz r k, hidraulikai hibák).

85 ábra - Beszabályozási egység

A TA Balance módszer a legegyszer bb módja egy f tési és h tési rendszer beszabályozásának. A TA Balance módszer lényegében egy számítógépes program, amely a kompenzációs módszeren alapul. A TA Balance módszer a CBI II. mér komputer m ködési elvére épül. A f tési, vagy h tési rendszeren végzett néhány mérés után a TA Balance eljárást alkalmazva a CBI kiszámolja a szelepek megfelel beállítását. E módszer legf bb el nye abban rejlik, hogy egy ember képes beszabályozni az egész rendszert egyetlen mér készülék igénybevételével. Mint minden más beszabályozási folyamatban a rendszert modulokra kell osztani. Egy modul egy felszállót jelent, amelyhez az elosztóvezetékek csatlakoznak. Minden egyes felszálló rendelkezik egy beszabályozó szeleppel, amit partner szelepnek nevezünk (85. ábra). A mér komputer a többi beszabályozó szelep beállítását kiszámolja, hogy elérjük a modulon belül lév elemek egymáshoz viszonyított beszabályozását. A beállítás nem függ a szivattyú emel magasságától és a modulon kívül lév többi beszabályozó szelep beállításától sem. A CBI II. által meghatározott értékeket kell beállítani és rögzíteni a szelepeken. Miután minden modul beszabályozása külön-külön megtörtént a modulokat egymáshoz képest kell beszabályozni az el z ekhez hasonló módon. Ezzel a partner szelepek beállítását határozzuk meg. Végezetül az összes tervezett térfogatáramot a f beszabályozó szelep segítségével be kell állítani. Az összes túlnyomás beállítható és mérhet ezen a szelepen. Ez a túlnyomás néha olyan magas, hogy egy kisebb szivattyút is be lehet építeni, hogy csökkenjen a szivattyúzás költsége. Amikor ez a m velet befejez dött a tervezett térfogatáram minden fogyasztónál rendelkezésre áll. Egy

91


Kurzusmodul 6.1.

számítógépes nyomtatással listát készíthetünk minden egyes beszabályozó szelep beállításáról, nyomáskülönbségér l és térfogatáramról.

4.5. A NYOMÁSKÜLÖNBSÉG ÁLLANDÓ ÉRTÉKEN TARTÁSA

86 ábra -

4.5.1. Változó tömegáramú elosztóhálózatok A f tési/h tési rendszerben a szabályozó szelepek el beállítását rendszerint annak feltételezésével végzik el, hogy a rendelkezésre álló nyomáskülönbség Ho = 10 kPa. A beszabályozási folyamat során a STAD beszabályozó szelepet úgy állítjuk be, hogy megkapjuk a tervezett teljes térfogatáramot az alapvezetéken. A f tési/h tési rendszerekben a rendelkezésre álló nyomáskülönbség általában több mint 30 kPa. Ilyenkor zajjelenség is felléphet, különösen akkor, ha leveg marad a rendszerben. Ebben az esetben a STAP nyomáskülönbség szabályozó szelep használata javasolt, hogy a nyomáskülönbséget lecsökkentsük, és állandó értéken tartsuk. A STAP szelep a nyomáskülönbséget minden egyes f tési körben vagy kisebb felszálló vezetéken állandó értéken tartja. A fogyasztó térfogatáramát (qs) a STAM mér szelep segítségével mérjük. Ez a kialakítás mentesíti a szabályozó szelepet a többletnyomás alól A f tési/h tési rendszerekben a rendelkezésre álló nyomáskülönbség általában több mint 30 kPa. Ilyenkor zajjelenség is felléphet, különösen akkor, ha leveg marad a rendszerben. Ebben az esetben a STAP nyomáskülönbség szabályozó szelep használata javasolt, hogy a nyomáskülönbséget lecsökkentsük, és állandó értéken tartsuk. A STAP szelep a nyomáskülönbséget minden egyes f tési körben vagy kisebb felszálló vezetéken állandó értéken tartja. A fogyasztó térfogatáramát (qs) a STAM mér szelep

92

87 ábra - A STAP állandó értéken tartja a nyomáskülönbséget a f tési körben

Kurzusmodul 6.1.


segítségével mérjük. Ez a kialakítás mentesíti a szabályozó szelepet a többletnyomás alól.

4.5.2. Állandó tömegáramú elosztóhálózatok Az épületben lév f tési/h tési el remen víz/glikol h mérsékletét központi szabályozóval szabályozzuk. Ha a szivattyú emel magassága nagy, zajjelenségek jöhetnek létre a szabályozó szelepeken. Ha nincs korlátozás a visszatér víz h mérsékletét illet en, akkor állandó térfogatáramú elosztóhálózatot alakíthatunk ki.

86 ábra - Minden strangra nyomáskülönbség jut.

kevesebb, mint 30 kPa

Ez a beszabályozó szelep használja el a rendelkezésre álló nyomáskülönbséget ( H). A rendszerben a f t /h t víz keringetését egy második szivattyú végzi, amelynek emel magassága kisebb, mint 30 kPa. Ha a szabályozó szelep zár, a nyomás a szelepen megfelel , zajhatás nem lép fel. A szekunderoldali tervezett térfogatáramnak kissé alacsonyabbnak kell lennie, mint a primer térfogatáramnak, hogy elkerüljük a fordított irányú áramlást a bypass ágban, amely keverési pontot hozna létre az A pontban és lecsökkentené az el remen víz h mérsékletét. Ez az oka, amiért a második beszabályozó szelepre, a STAD-2-re is szükség van. A másik megoldás, hogy minden starnghoz egy BPV arányos túláramszelepet építünk be (8.b. ábra). Ez feleslegessé teszi a második szivattyú és a STAD 2 szelep használatát. A BPV szelep egy STAD szeleppel m ködik együtt úgy, hogy megkapjuk a szükséges primer térfogatáramot. A BPV szelepet úgy kell beállítani, hogy megfeleljen a radiátoros körök igényének. Ha a termosztatikus szelepek zárnak, a nyomáskülönbség az A és B pont között túln a beállítási értéken, majd a BPV kinyit és a nyomáskülönbséggel arányos bypass térfogatáram jelenik meg. Ez azt jelenti, hogy a nyomáskülönbség az A és B pontokon majdnem állandó marad.

93

Vocational Education Training for Building Observation, Operation and Maintenance VET-BOOM

Recommend Documents