ZPŮSOBY ODVLHČOVÁNÍ KRYTÉHO BAZÉNU

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STROJNÍHO INŽENÝRSTVÍ ENERGETICKÝ ÚSTAV FACULTY OF MECHANICAL ENGINEERING ENERGY INSTITUTE

ZPŮSOBY ODVLHČOVÁNÍ KRYTÉHO BAZÉNU METHODS OF DEHUMIDIFICATION OF INDOOR POOL

BAKALÁŘSKÁ PRÁCE BACHELOR'S THESIS

AUTOR PRÁCE

MARTIN VRZAL

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2014

Ing. ONDŘEJ PECH

Abstrakt Obsahem bakaláøské práce je návrh vhodného zpùsobu odvlhèování krytého bazénu. Teoretická èást obsahuje seznámení s problematikou mikroklimatu, vlhkého vzduchu, pøenosu vlhkosti a zpùsoby odvlhèování. Praktická èást je vìnována kalibraci mìøicích senzorù a mìøení navržených velièin v hale s rodinným bazénem. V práci je uveden výpoèet množství odpaøené vlhkosti dle nìkolika metodik, jejichž výsledky byly následnì porovnány. V závìru práce je pro vypoètené hodnoty odpaøené vlhkosti navržen vhodný zpùsob odvlhèování haly krytého bazénu rodinného domu.

Klíèová slova Vlhký vzduch, pøenos vlhkosti, mikroklima, množství odpaøené vody, odvlhèování.

Abstract The bachelor thesis deals with design of suitable method of dehumidification of indoor pool. The theoretical part includes an introduction to the issues of microclimate, humid air, humidity transfer and methods of dehumidification. The practical part is focused on calibration of measuring sensors and measurement of proposed quantities in the family house with indoor swimming pool. In the thesis is introduced a calculation of amount of evaporated water by several methods, after that results were compared. In the conclusion of this thesis is proposed suitable method of dehumidification of the family indoor pool based on calculated quantities of evaporated humidity.

Keywords Humid air, humidity transfer, microclimate, the amount of evaporated water, dehumidification.

Bibliografická citace VRZAL, Martin. Zp•soby odvlh•ování krytého bazénu. Brno, 2014. 66s. Bakaláøská práce. Vysoké uèení technické v Brnì, Fakulta strojního inženýrství. Vedoucí práce Ing. Ondøej Pech.

Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakaláøskou práci na téma Zp•soby odvlh•ování krytého bazénu vypracoval samostatnì s použitím odborné literatury a pramenù, uvedených na seznamu, které tvoøí pøílohu této práci.

V Brnì dne 26. kvìtna 2014

................................................... Martin Vrzal

Podìkování Tímto bych rád podìkoval panu Ing. Ondøeji Pechovi za cenné pøipomínky a rady pøi vypracování bakaláøské práce.

Obsah:

1

2

3

4

5

Úvod ..................................................................................................................... Mikroklima .......................................................................................................... 1.1 Vnitøní prostøedí budov ................................................................................. 1.1.1 Produkce tepla a tepelná rovnováha èlovìka ........................................ 1.1.2 Mikrobiální mikroklima ....................................................................... 1.2 Dùsledky vysoké vlhkosti ve vnitøním prostøedí ........................................... 1.2.1 Degradace stavebního materiálu .......................................................... 1.2.2 Biologické znehodnocení staveb .......................................................... 1.2.3 Hygienické aspekty .............................................................................. 1.2.4 Pøíèiny poruch ...................................................................................... 1.3 Stavební hmoty a jejich vlhkost .................................................................... 1.4 Vliv vlhkosti na mechanicko-fyzikální vlastnosti materiálù ......................... 1.5 Zpùsoby snížení vlhkosti konstrukcí ............................................................. Vlhký vzduch....................................................................................................... 2.1 Základní vlastnosti vlhkého vzduchu ............................................................ 2.2 Mollierùv h-x diagram ................................................................................... 2.2.1 Popis diagramu ..................................................................................... Pøenos vlhkosti .................................................................................................... 3.1 Pøenos vlhkosti konvekcí ............................................................................... 3.2 Výpoèet odpaøené hladiny vody ................................................................... Odvlhèování ........................................................................................................ 4.1 Konvenèní odvlhèování ................................................................................. 4.2 Kondenzaèní odvlhèování ............................................................................. 4.2.1 Kompresorový chladící obìh ................................................................ 4.2.2 Absorpèní chladící zaøízení .................................................................. 4.2.3 Aplikace kondenzaèních odvlhèovaèù ................................................. 4.3 Tepelné výmìníky ......................................................................................... 4.4 Adsorpèní odvlhèování .................................................................................. 4.4.1 Vybrané adsorpèní odvlhèovaèe ........................................................... 4.4.2 Aplikace adsorpèních odvlhèovaèù ...................................................... Experimentální èást ............................................................................................ 5.1 Popis mìøeného objektu ................................................................................ 5.2 Popis experimentálního zaøízení.................................................................... 5.3 Zpùsoby mìøení fyzikálních velièin .............................................................. 5.3.1 Mìøení teploty ...................................................................................... 5.3.2 Mìøení vlhkosti .................................................................................... 5.4 Použité mìøící zaøízení a programy ............................................................... 5.4.1 Testo 435 - 4 ........................................................................................ 5.4.2 Testo 825 - T4 ...................................................................................... 5.4.3 Software TestoComfort - Software X35 .............................................. 5.5 Místo mìøení .................................................................................................. 5.6 Prùbìh mìøení ................................................................................................ 5.7 Kalibrace ........................................................................................................

11 12 12 13 13 13 13 13 14 14 14 15 15 16 16 20 21 22 22 23 28 28 28 28 29 29 30 31 32 34 36 36 37 38 38 38 39 39 40 41 41 41 42

6

7

5.8 Výsledky mìøení ............................................................................................ 44 5.8.1 Charakteristika venkovního prostøedí ................................................... 44 5.8.2 Charakteristika vnitøního prostøedí ....................................................... 45 5.8.3 Charakteristika tepelného stavu okenního výklenku ............................ 46 5.9 Závìr mìøení .................................................................................................. 47 Výpoèty................................................................................................................. 48 6.1 Množství odpaøené vody ................................................................................. 48 6.2 Výpoèet bazénové haly ................................................................................... 53 6.3 Odvlhèovací jednotka bez pøívodu vnìjšího vzduchu ................................... 56 Ekonomické zhodnocení ..................................................................................... 59 7.1 Návrh vhodného zpùsobu odvlhèování ........................................................... 59 Závìr..................................................................................................................... 62 Seznam použité literatury................................................................................... 63 Seznam použitých symbolù ................................................................................ 65

Úvod V dnešní dobì se mnoho lidí snaží najít vhodný zpùsob, jak si odpoèinout a relaxovat od namáhavé práce nebo se jenom sportovnì vyžít. Proto se lidé stále èastìji rozhodují postavit si ve svém rodinném domì krytý bazén. Požadavkem na postavení krytého bazénu je zajištìní vhodného vnitøního prostøedí, kdy musíme vyhovìt podmínkám vysoké teploty vnitøního vzduchu, vznikající vlhkosti odparem z vodní hladiny a pøilehlých mokrých ploch, které vytváøejí možnost výskytu mikroorganismù, jako jsou bakterie, spory plísní a viry. Tyto nežádoucí efekty nárùstu vlhkosti mohou vést ke zdravotním problémùm napø. problémùm dýchacích cest, kožní mykózy, alergické rýmy aj. Nesmíme zapomenout na požadavek tepelnì technických vlastností obvodového pláštì v místnosti s bazénem. K odstranìní vlhkosti nám nejlépe poslouží odvlhèovací zaøízení. Musíme dbát na základní vlastnosti odvlhèovaèù a to jsou zabránit kondenzaci vlhkosti na pøilehlých stìnách krytého bazénu a na odvádìní pøebyteèné vlhkosti z prostoru bazénu. Jednou ze základních variant je využití konvenèního odvlhèování. Pracuje na principu vìtšího pohlcení vlhkosti teplejším vzduchem oproti studenému. Jeho výhodou je, že není nutné kupovat žádné drahé zaøízení, ale provoz takového odvlhèování je ekonomicky velice nároèné s velmi malou efektivností, kdy vložená energie do teplého vzduchu je nezužitkována a vypuštìna do venkovního ovzduší. Dalším druhem jsou kondenzaèní odvlhèovaèe, které využívají chladící obìh. Vlhký vzduch postupnì prochází výparníkem, na kterém dochází ke kondenzaci vlhkosti v nìm obsažené, poté tento ochlazený odvlhèený vzduch prochází kondenzátorem, kde je zahøíván. Z dùvodu vysoké úèinnosti pøi teplotì vnitøního prostøedí v bazénové hale a ekonomického zhodnocení je nejpoužívanìjší pro kryté bazény. Posledním druhem jsou adsorpèní odvlhèovaèe. U adsorpce se nejèastìji používají regeneraèní rotaèní výmìníky potažené silikagelem, chloridem lithným aj. Efektivnost adsorpèních odvlhèovaèù, klesá se zvyšující se teplotou v místnosti.

11

1

Mikroklima

1.1

Vnitøní prostøedí budov

Nedílnou souèástí základních aspektù každé stavby pøi pobytu lidí je vnitøní prostøedí, využívané k pracovním, obytným nebo relaxaèním úèelùm. Pro pohodlí uživatelù je dùležité, aby nastala tepelná pohoda ve vnitøním prostøedí. Jedním ze základních uživatelských parametrù každé stavby urèené pro dlouhodobý pobyt lidí, a• už se jedná o prostøedí pracovní, obytné nebo relaxaèní, je kvalita vnitøního mikroklimatu definovaná jako tepelná, svìtelná, akustická pohoda apod. Jedná se o složky vnitøního prostøedí budov, které jsou popsány vybranými fyzikálními a chemickými velièinami, jejichž dodržení v definovaných mezích je podmínkou funkènosti budov a vytvoøení zdravého prostøedí vhodného pro èlovìka, pøíp. optimálního prostøedí pro nároènìjší technologický proces. Pokud se nìkteré parametry ocitnou mimo nevyhovující meze, hovoøí se o syndromu nemocných budov. V oboru vìtrání a klimatizace jsou technická zaøízení, která se významnì podílí na tvorbì vnitøního prostøedí, a to jak kladným, tak i záporným zpùsobem.[1] Charakterizující faktory ovlivòující vnitøní stav interiéru: · · · · · · ·

složení vzduchu, teplota vzduchu a ostatní tepelné vlastnosti prostøedí, vlhkost vzduchu, rychlost proudìní vzduchu, hluk (zvuk), záøení (svìtlo), elektrické a magnetické vlastnosti prostøedí.

Tab. 1.1 Prost•edí a vliv vzduchotechniky[1] Složka prostøedí

tepelnì vlhkostní

Vìtrání a klimatizace ovlivòuje složky prostøedí

zásadnì

toxická,

ionizující,

odérová,

elektroiontová,

aerosolová,

elektrostatická,

mikrobiální

elektromagnetická

významnì

mírnì

svìtelná

akustická

neovlivòuje

mírnì až významnì

V zimním období mùže docházet ke kondenzaci vzdušné vlhkosti na stavebních konstrukcích, které nejsou dostateènì izolovány. Mají tepelné mosty napø. v místech koutù, štítových stìn, støešního pláštì, nadpraží apod.[2] V letním období dochází ke kondenzaci vzdušné vlhkosti v nevytápìných budovách na chladných konstrukcích s vysokou tepelnou akumulací. V tomto období je budova stále ještì velmi chladná, resp. výraznì chladnìjší než okolní atmosféra, a v dùsledku toho pøi vìtrání vlhkosti obsažená ve venkovním vzduchu kondenzuje na chladném povrchu tìchto konstrukcí.[1] 12

1.1.1 Produkce tepla a tepelná rovnováha èlovìka Èlovìk na základì svých biologických pochodù neustále produkuje teplo, které odevzdává do svého okolí. Stav, kdy prostøedí odebírá tìlu tolik tepla, kolik právì produkuje, se oznaèuje jako tepelná rovnováha. Teplo, které èlovìk pøedává do okolí, záleží na rozdílu teplot mezi povrchem tìla a teplotou okolí v závislosti na rychlosti proudìní. Teplo je odvádìno sáláním, proudìním, vedením a vypaøováním. Tepelný pocit èlovìka závisí hlavnì na tepelné rovnováze jeho tìla jako celku.[3] Tuto rovnováhu ovlivòuje jeho tìlesná èinnost, typ odìvu a parametry prostøedí: · · · ·

teplota vzduchu, støední radiaèní teplota (teplota povrchù), rychlost proudìní vzduchu, vlhkost vzduchu.

1.1.2 Mikrobiální mikroklima Nabývá na významu z hlediska nárùstu alergických syndromù a také s rostoucím poètem provozù vyžadujících vysokou èistotou vzduchu. Mezi mikroby øadíme bakterie, viry, spory plísní a další mikrobiologické organismy vyskytující se ve vzduchu. Zdrojem mikrobù je èlovìk sám, ze kterého se pùvodci infekcí dostávají do vzduchu ve vnitøním i venkovním ovzduší, odkud jsou poté roznášeny do vzduchotechnických zaøízení. Nutnou podmínkou k omezení dalšího nárùstu poètu mikrobù je vylouèení kondenzace, spojené s pravidelným èištìním potrubního rozvodu.[2]

1.2

Dùsledky vysoké vlhkosti ve vnitøním prostøedí

1.2.1 Degradace stavebního materiálu Hromadìní vlhkosti vzniklé v dùsledku kondenzace v urèitých místech konstrukce vyvolává výskyt plísní a degradaèní procesy, které zpùsobují rozpad omítkových vrstev, rozpad pojiva, povrchové narušení a rozpad cihel a kamene a øadu dalších poruch. Dùsledkem tohoto jevu je vyšší tepelná vodivost stavebních materiálù a s tím související intenzivnìjší prostup tepla, kde dochází ke znaèným tepelným ztrátám. Zvýšená vlhkost mùže být také pøíèinou hniloby zabudovaných døevìných konstrukcí a naopak pøíliš nízká hodnota vlhkosti vzduchu nemusí vést ke zlepšení jeho pevnostních vlastností.[2]

1.2.2 Biologické znehodnocení staveb Déle trvající zvýšení relativní vlhkosti má za následek rozvoj mikroorganismù vegetujících na vlhkém povrchu stavebních konstrukcí. Spory plísní jsou ve vzduchu pøítomny neustále. Pøi vytvoøení živné pùdy pro rùst mikroflóry dochází k jejímu okamžitému výskytu. Rizikové prostøedí pro èlovìka vzniká pøi stálé relativní vlhkosti nad 80 %, kde se projeví rùst plísní.[2]

13

Obsah vlhkosti hraje významnou roli pøi kolísání relativní vlhkosti vzduchu bìhem dne. Mikroklimatická vrstva resp. mezní vrstva v tìsné blízkosti povrchu konstrukce, umožòuje pøekonat plísním nepøíznivý vliv pøípadné nižší relativní vlhkosti vzduchu bìhem dne napø. pøi vìtrání. Kompenzace vlhkosti závisí na tlouš•ce stavebního materiálu a rychlosti transportu vody k jeho povrchu. K rùstu plísní dojde až ve chvíli, kdy se ustálí rovnováha mezi okolní vlhkostí a konstrukcí.[2] Delší pobyt lidí v místnostech se zvýšenou vlhkostí, je z hygienického hlediska nebezpeèný a vyvolává akutní poruchy zdraví. U citlivých jedincù mùže zpùsobit zdravotní potíže napø. alergické rýmy, alergické astma, onemocnìní dýchacích cest, kožní mykózy, kloubový revmatismus, svalové bolesti, celkovou malátnost aj.[2]

1.2.3 Hygienické aspekty Hodnoty vnitøního prostøedí lze regulovat vhodným režimem vìtrání. Dùležité je sladit režim vìtrání místností tak, aby bylo odstranìno nahromadìné množství vlhkosti a zároveò minimalizováno riziko výskytu kondenzace na chladných stìnách. Nejdùležitìjšími vlastnostmi ovlivòujícími rychlost vysychání jsou teplota, vlhkost vzduchu a rychlost proudìní vzduchu. Na druhé stranì materiálové charakteristiky, jako hustota pórového systému, distribuce prùmìrù pórù a charakter pórù èím jemnìjší a zakøivenìjší jsou póry, tím je vysychání obtížnìjší a postupuje v èase pomaleji.[2]

1.2.4 Pøíèiny poruch Hlavní pøíèinou viditelných i skrytých poruch z hlediska vlhkosti je velká mìrná vlhkost stavebních materiálu, èasto spojená s vysokou salinitou a výskytem mikrobiologických organismù. Vlhkost (voda) se do konstrukcí dostává buï trvale, nebo jednorázovì. Zpùsobené vlhnutí konstrukce je závislé na vlastnostech stavebního materiálu, který umožòuje a podporuje pronikání vlhkosti a také vlastnostmi provozu.[2] Pokud konstrukce dostateènì nebrání v míøe pronikání vody do objektu, lze tuto skuteènost klasifikovat jako vadu. K tomuto stavu mohlo dojít zestárnutím izolací, a jejich degradací, zmìnou využívání nebo vadným provedením, pøípadnì návrhem stavby. Použití izolací zabraòuje vzniku vlhkosti a tím pádem zabraòuje degradaci stavebního materiálu.[2]

1.3

Stavební hmoty a jejich vlhkost

Smáèivost a nesmáèivost Je schopnost kapaliny udržovat kontakt s pevným povrchem, vyplývající z mezimolekulární interakce. Stupeò smáèení je urèen projevem adhezních a kohezních sil, které pøedstavují pøitažlivé a odpudivé síly mezi èásticemi povrchových vrstev dvou stýkajících se látek. Oproti tomu nesmáèivý povrch vede k vytvoøení, co nejmenší styèné plochy. Použití zdících materiálù jako jsou cihly, cementová malta a sádra jsou pro vodu smáèivá. S použitím hydrofobizátorù lze pozmìnit systém smáèivý na nesmáèivý.[2,4] Se smáèivostí souvisí i nasákavost, kapilární vzlínání, které udává množství vody za podmínek, kdy pronikne do vrstvy nanesené na normované podložce bìhem stanoveného èasového intervalu.[2]

14

Pórovitost Je obsah vzduchových dutin ve stavební hmotì. Z hlediska tvaru je zásadní zdali se jedná o otevøené póry, do kterých se mùže dostat voda, nebo póry uzavøené, které jsou pro vodu prakticky nepøípustné. Uzavøené póry mají cílenì izolaèní materiály, zùstávají suché a vykazují tedy vysoký tepelný odpor i pøi užití ve vlhkém prostøedí.[2] Mrazuvzdornost Mrazuvzdornost je schopnost materiálu odolávat pøemìnì vody na led.[2] Odolnost vùèi krystalizaci solí Je schopnost odolávat krystalickým tlakùm pøi pøemìnì roztoku soli na krystaly solí po odpaøení vody.[2]

Vliv vlhkosti na mechanicko-fyzikální vlastnosti materiálù

1.4

Z vlastností materiálù je patrné významné snížení pevnosti v tlaku pórovitých stavebních materiálù vlivem vlhkosti obsažené v materiálu s relativnì vysokou nasákavostí. Vlhkost má negativní dopad na pevnost napøíklad hlinìných cihel, kdy vede k destrukci materiálu.[2] Dùležité je i použití spojovací malty. Negativní vliv mùže mít kombinace vlhkosti a mrazu na cihly lze také dokumentovat ovlivnìní deformaèního chování. Vlivem vlhkosti dochází obvykle k mìknutí a snížení modulu pružnosti materiálu.[2]

Zpùsoby snížení vlhkosti konstrukcí

1.5 · · · ·

Odvod vìtraného-cyklického vzduchu. Vytvoøení clon ve zdivu. Shromaždování a odvádìní vody v konstrukcích. Povrchová úprava.

Ke snižování relativní vlhkosti mikroklimatu prostorù se využívá pøirozeného proudìní vzduchu (okenními nebo dveøními otvory). Je nutno øíci, že vnìjší vzduch èasto obsahuje velké procento vlhkosti. Proto se ke zvýšení cirkulace vzduchu používají pøístroje vysoušeèe odvlhèovaèe.[2] Urychlování procesu vysoušení však obsahuje urèitá rizika, protože pøi vysoušení mohou vzniknout povrchové dutinky, tzv. kavity, které následnì zpùsobují urychlené vysoušení povrchu zdiva, zatímco zbytek vlhkosti zùstává uvnitø materiálu. Tyto dutinky mohou mít za následek popraskání povrchù sušených ploch a také prodloužení doby vysoušení.[2] Pod pojmem vlhkost vzduchu rozumíme množství vodní páry ve vzduchu. Schopnost vzduchu pohltit vodní páru se zvyšuje s teplotou vzduchu až po horní mez, která je definována jako rosný bod. Pøi ochlazení vzduchu pod rosný bod se nadbyteèná vodní pára zkondenzuje na vodu. Pøíkladem je kondenzace na studeném okenním skle.[2]

15

Vlhký vzduch

2

Vlhký vzduch je typickým pøestavitelem smìsi plynù a par. Jeho poznáním získáme pøedstavu, jak se chovají smìsi plynù a par vzájemnì chemicky neteèných pøi rùzných dìjích. Vlhký vzduch je smìsicí suchého vzduchu a vodní páry. Takovou smìsí je atmosférický vzduch, který tvoøí prostøedí okolo nás a který je používán v øadì zaøízení jako pracovní látka. [5]

Základní vlastnosti vlhkého vzduchu

2.1

V pøípadì vlhkého vzduchu je jedna její složka ze smìsi plynù a par, tvoøena vodní párou, která mùže kondenzovat. Rozeznáváme proto vlhký vzduch, v nìmž je vodní pára ve stavu pøehøátém, nebo nejvýše sytém, a vzduch, který obsahuje vedle syté vodní páry též kapièky, popø. ledové krystalky, nazývané mlhový vzduch nebo vzduch pøesycený (vlhkostí). Pokud obsahuje vlhký vzduch pøehøátou vodní páru, je parciální tlak vodních par ve smìsi nižší než syté vodní páry pøi dané teplotì vzduchu a vzduch je nenasycený (vlhkostí). Dodá-li se nenasycenému vlhkému vzduchu pøi stálém celkovém tlaku a teplotì vodní páry, vzrùstá její parciální tlak, až dosáhne hodnoty tlaku syté páry, dostáváme vzduch nasycený (vlhkostí), tvoøený suchým vzduchem a sytou vodní páru.[5] Smìsi vodní páry a suchého vzduchu se chovají, podle stejných zákonitostí a nezáleží na smíchání. Charakteristické vlastnosti jsou teplota, tlak, objem, hustota, molární hmotnost atd. Pokud obì složky smícháme a vytvoøíme tak vlhký vzduch budou sdílet stejný objem a stejnou teplotu. Poté je každá složka vlhkého vzduchu charakteristická svým parciálním tlakem a parciální hustotou. Obì složky se oproti ideálnímu plynu nemohou smìšovat v libovolném pomìru v celém oboru tlakù a teplot. Tabulka 2.1 uvádí složení vzduchu ve spodních vrstvách atmosféry.[6] Tab. 2.1 Složení vzduchu ve spodních vrstvách atmosféry[7] Molekulová Složení Složení Kritická hmotnost podle objemu podle hmotnosti teplota

Prvek

Kritický tlak

[kg·kmol-1]

[%]

[%]

[°C]

[kPa]

-147 -118,8 -122 31,04

3393 4903 4766 7384

N2 O2 Ar CO2

dusík kyslík argon oxid uhli!itý

28,016 32 39,944 44,01

78,09 20,95 0,93 0,03

75,5 23,2 1,286 0,046

Ne

neón

20,183

1,8 · 10-3

1,2 · 10-3

-228,7

2726

7,0 · 10

-5

-267,9

228

3,0 · 10

-4

-63,8

5501

-239,9

1274

4,0 · 10

-4

16,6

5874

-140,7

3750

He Kr Xe

hélium krypton xenon

4,003 83,8 131,3

5,24 · 10

-4

1,0 · 10

-4

5,0 · 10

-5 -6

H2

vodík

2,016

8,0 · 10

O3

ozón

48

1,0 · 10-6

Vzduch

29,98

16

Všechny charakterizující rovnice jsou odvozeny ze stavové rovnice ideálního plynu a Daltonova zákona. V rozmezí teplot 200K až 500K a tlacích 0,1 ƒ až 1,0 ƒ je odchylka parametrù vlhkého vzduchu od stavové rovnice pro ideální plyn menší než 3 %.[7] Daltonùv zákon Pro výpoèty tepelných procesù se používá Daltonùv zákon: souèet parciálních tlakù suchého vzduchu a vodní páry se rovná celkovému tlaku vlhkého vzduchu. ‫ ݌‬ൌ ‫ ݒ݌‬൅ ‫݌݌‬

[ƒ]

kde: ‫ ݌݌‬- parciální tlak vodní páry ‫ ݒ݌‬- parciální tlak suchého vzduchu

(2.1)

[ƒ] [ƒ]

Stavová rovnice suchého vzduchu ‫ ݒ݌‬ή ܸ ൌ ݉‫ ݒ‬ή ‫ ݒݎ‬ή ܶ

kde: ݉‫ ݒ‬‫ ݒ݌‬‫ ݒݎ‬ܶ ܸ -

(2.2)

hmotnost suchého vzduchu parciální tlak suchého vzduchu mìrná plynová konstanta suchého vzduchu teplota suchého vzduchu objem suchého vzduchu

[kg] [ƒ] [ ή ‰ െͳ ή  െͳ ] [K] [͵ ]

Mìrná plynová konstanta suchého vzduchu je ‫ ݒݎ‬ൎ ʹͺ͹ ή ‰ െͳ ή  െͳ Stavová rovnice suchého vzduchu ‫ ݌݌‬ή ܸ ൌ ݉‫ ݌‬ή ‫ ݌ݎ‬ή ܶ

kde: ݉‫ ݌‬‫ ݌݌‬‫ ݌ݎ‬ܶ ܸ -

(2.3)

hmotnost vodní páry parciální tlak vodní páry mìrná plynová konstanta vodní páry teplota vodní páry objem vodní páry

[kg] [ƒ] [ ή ‰ െͳ ή  െͳ ] [K] [͵ ]

Mìrná plynová konstanta suchého vzduchu je ‫ ݌ݎ‬ൎ Ͷ͸ʹ ή ‰ െͳ ή  െͳ Absolutní vlhkost vzduchu

Hmotnost vodní páry a jeho složek v podobì vody a ledu obsažené v objemové jednotce vlhkého vzduchu. ߶ൌ

݉ ‫ ݌‬൅݉ ݇ ൅݉ ‫ݐ‬

ሾ‰ ή െ͵ ሿ

ܸ

17

(2.4)

kde: ݉‫ ݌‬݉݇ ݉‫ ݐ‬ܸ -

hmotnost vodní páry hmotnost kapaliny hmotnost tìlesa objem vlhkého vzduchu

[‰] [‰] [‰] [͵ ]

V nenasyceném a nasyceném vlhkém vzduchu, kdy hmotnost vody a ledu je rovna nule, je absolutní vlhkost rovna hustotì vodní páry, nebo• podle Oswaldova zákona je objem suchého vzduchu i vodní páry je roven objemu vlhkého vzduchu.

߶ൌ

݉‫݌‬ ܸ

ൌ

݉‫݌‬ ܸ‫݌‬

ሾ‰ ή െ͵ ሿ

ൌ ߩ‫݌‬

kde: ܸ‫ ݌‬- objem vodní páry ߩ‫ ݌‬- hustota vodní páry

(2.5)

[͵ ] [‰ ή െ͵ ]

Relativní vlhkost vzduchu

Je definován jako míra nasycení vlhkého vzduchu vodními parami v objemové jednotce pøi konstantní teplotì a tlaku. ߮ൌ

ߩ‫݌‬ ߩ ‫̶݌‬

kde: ‫ ݌݌‬‫ ̶݌݌‬ߩ‫ ݌‬ߩ‫ ̶݌‬-

ൌ

‫݌݌‬

[െ]

‫̶݌ ݌‬

parciální tlak vodní páry tlak syté vodní páry hustota vodní páry parciální hustota vodní páry

(2.6)

[ƒ] [ƒ] [‰ ή െ͵ ] [‰ ή െ͵ ]

Mìrná vlhkost vzduchu

Udává hmotnost vlhkosti ve skupenství pevném, kapalném a plynném na 1 kg suchého vzduchu. ‫ݔ‬ൌ

݉ ‫ ݌‬൅݉ ݇ ൅݉ ‫ݐ‬

kde: ݉‫ ݌‬݉݇ ݉‫ ݐ‬݉‫ ݒ‬-

െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ]

݉‫ݒ‬

hmotnost vodní páry hmotnost kapaliny hmotnost tìlesa hmotnost suchého vzduchu

(2.7)

[‰] [‰] [‰] [‰]

Mìrná vlhkost v nenasyceném vzduchu:

‫ݔ‬ൌ

݉‫݌‬

݉‫ݒ‬

‫ ݒݎ‬ή‫݌ ݌‬

ൌ‫ݎ‬

‫ ݌‬ή‫ݒ ݌‬

ʹ͹ͺή‫݌ ݌‬

߮ή‫̶݌ ݌‬

െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ]

ൌ Ͷ͸ʹή‫݌‬െ‫ ݌‬ൌ Ͳǡ͸ʹʹ ή ‫݌‬െ߮ή‫̶ ݌‬ ‫݌‬

‫݌‬

18

(2.8)

kde: ‫ ݌‬‫ ݌݌‬‫ ݒ݌‬‫ ̶݌݌‬‫ ݌ݎ‬‫ ݒݎ‬߮ -

atmosférický tlak parciální tlak vodní páry parciální tlak suchého vzduchu tlak syté vodní páry mìrná plynová konstanta vodní páry mìrná plynová konstanta suchého vzduchu relativní vlhkost vzduchu

[ƒ] [ƒ] [ƒ] [ƒ] [ ή ‰ െͳ ή  െͳ ] [ ή ‰ െͳ ή  െͳ ] [െ]

Mìrná entalpie vzduchu

Udává se jako mìrná vlhkost smìsi obsahující 1 kg suchého vzduchu a x kg vodní páry. Hmotnost suchého vzduchu zùstává konstantní a mìní se pouze v závislosti na hmotnosti vodní páry. ݄ ൌ ݄‫ ݒ‬൅ ‫ ݌ݔ‬ή ݄‫݌‬

[ ൉ ‰ െͳ ]

Mìrná entalpie nenasyceného vzduchu:

[ ൉ ‰ െͳ ] [ ൉ ‰ െͳ ] [‰ ൉ ‰ െͳ •˜ ]

kde: ݄‫ ݌‬- mìrná entalpie pøehøáté vodní páry ݄‫ ݒ‬- mìrná entalpie suchého vzduchu ‫ ݌ݔ‬- mìrná vlhkost vodní páry

݄ ൌ ܿ‫ ܸ݌‬ή ‫ ݐ‬൅ ‫ ݌ݔ‬ή ሺܿ‫ ܲ݌‬ή ‫ ݐ‬൅ ݈‫ ݋‬ሻ ൌ ͳǡͲͳ ή ‫ ݐ‬൅ ‫ ݌ݔ‬ή ሺͳǡͺͶ ή ‫ ݐ‬൅ ʹͷͲͲሻ

kde: ܿ‫ ܲ݌‬ܿ‫ ܸ݌‬݈‫ ݋‬‫ ݐ‬-

støední mìrná tepelná kapacita vodní páry støední mìrná tepelná kapacita suchého vzduchu mìrné výparné teplo vody teplota vzduchu

(2.9)

(2.10)

[ ൉ ‰ െͳ ൉  െͳ ] [ ൉ ‰ െͳ ൉  െͳ ] [ ൉ ‰ െͳ ൉  െͳ ] [Ԩሿ

Parciální tlak syté páry Parciální tlak syté páry je závislý na teplotì. Pro teploty െʹͲ až ͲԨ:

͸ͳͶͺ

݈݊ ‫ ̶ݒ݌‬ൌ ʹͺǡͻʹ͸ െ ʹ͹͵ǡͳͷ൅‫ݐ‬

[ƒ]

kde: ‫ ݐ‬- teplota vzduchu

(2.11)

[Ԩሿ

Pro teploty Ͳ až ͺͲԨ:

ͶͲͶͶ ǡʹ

݈݊ ‫ ̶ݒ݌‬ൌ ʹ͵ǡͷͺ െ ʹ͵ͷǡ͸൅‫ݐ‬

[ƒ]

19

(2.12)

kde: ‫ ݐ‬- teplota vzduchu

[Ԩሿ

Teplota rosného bodu Je teplota, pøi níž zaèíná kondenzovat vodní pára ze vzduchu. V diagramu h-x leží tento bod na prùseèíkù èar mìrné vlhkosti (š) a relativní vlhkosti (ɔ), pøi hodnotì ɔ ൌ ͳ nebo také pøi 100% nasycení vlhkého vzduchu vodníma parami.[5] Teplota mokrého teplomìru Je to teplota, pøi níž je teplo potøebné k vypaøování do vzduchu odebíráno pøestupem tepla konvekcí z okolního vzduchu. Nìkdy také oznaèována jako mezní teplota adiabatického chlazení.[8]

2.2

Mollierùv h-x diagram

Pro znázornìní zmìn stavu vlhkého vzduchu pøi izobarických dìjích se v technice používá h-x diagram. Má mnohonásobné použití v klimatizaèní technice, sušárenské technice, odvlhèovací technice a pøi výpoètech atmosférického vzduchu. Používá se hlavnì ve støední a východní Evropì. Jiná alternativa je použití psychrometrického diagramu x-t.[5]

Obr. 2.1H-x diagram vlhkého vzduchu[9] 20

2.2.1 Popis diagramu Mollierùv diagram nám umožòuje graficky interpretovat závislost základních velièin vlhkého vzduchu, mìrné entalpie vzduchu (h), mìrné vlhkosti vzduchu (x), teploty (t), relativní vlhkosti vzduchu (!) a parciálního tlaku vodních par (pp) pøi konstantním barometrickém tlaku. Kvùli pøehlednosti je graf konstruován v kosoúhlých souøadnicích. Pùvodnì byl Mollierùv diagram konstruován tak, aby byla izoterma – ൌ Ͳι v kosoúhlé souøadné síti h-x smìr kolmý k èarám š ൌ ‘•–. Pozdìji byl tento diagram zmìnìn fyzikem William John Macquorn Rankinem na diagram v kosoúhlé síti s úhlem ͳ͵ͷι, který se používá dodnes.[5] Souèástí diagramu je i smìrové mìøítko, které je definováno: ߜ ൌ

ο݄ ο‫ݔ‬

kde: ο݄ - rozdíl mìrné entalpie vzduchu ο‫ ݔ‬- rozdíl mìrné vlhkosti vzduchu

[ ή ‰ െͳ ]

(2.13)

[ ൉ ‰ െͳ ሿ [‰ ൉ ‰ െͳ ሿ

Souèástí diagramu je i faktor citelného tepla, který je definován: ܳ

ߴ ൌ ܳܿ ൌ ܳ ‫ݏ‬

ܳܿ

ܿ ൅ܳ‫ݒ‬

ܳܿ - citelné teplo ܳ‫ ݏ‬- celkové teplo ܳ‫ ݒ‬- vázané teplo

[െ] [ ሿ [ ሿ [ ሿ

21

(2.14)

3

Pøenos vlhkosti

Pøi vytváøení návrhu klimatizaèních zaøízení, je zapotøebí urèit hmotnostní toky z odparu vodní hladiny, pøilehlých mokrých ploch a taktéž vypoèíst jejich tepelné toky z vodní plochy bazénù.[6]

Obr. 3.1 Odpar z vodní hladiny [6] Za pøedpokladu chemicky èisté vodní hladiny má vodní pára tlak shodný s tlakem syté páry. Pøi odpaøování je zapotøebí dosáhnout vyšší teploty, než teploty rosného bodu okolního vzduchu, aby se voda odpaøovala. Nastane-li, že je teplota vyšší než teplota mokrého teplomìru vzduchu, pak dochází k odpaøování a musí dojít k následnému ohøívání vody, aby nastalo zachování rovnováhy a zamezilo se vzniku tepelných ztrát zpùsobeným vypaøováním. V opaèném pøípadì dochází ke kondenzaci vodní páry a voda musí být chlazena. Teplota povrchu se ustálí na teplotì mokrého teplomìru, pokud nedojde k pøívodu (odvodu) tepla (adiabatický dìj) a je-li potlaèen vliv sálání okolních ploch a za podmínek pøestupu tepla.[6]

3.1

Pøenos vlhkosti konvekcí

Pøenos vlhkosti konvekcí je fyzikálnì komplikovaný dìj, který je øešitelný analyticky jen ojedinìle. Ke stanovení množství pøenosu vlhkosti se používají experimentálnì zjištìné souèinitele pøenosu vlhkosti z kriteriálních rovnic. Na rozdíl od pøestupu tepla mohou být souèinitele pøenosu hmoty Ⱦ vztaženy k hustotì složky ve smìsi, k parciálním tlakùm, nebo k mìrným vlhkostem s odpovídajícími indexy.[6] Hmotnostní tok vlhkosti pro první rovnici lze vyjádøit: ሾ‰ ൉ •െͳ ሿ

´´ ݉ሶ ൌ ߚ‫ ݌‬ή ο‫ ݌‬ή ݄ܵ ൌ ߚ‫ ݌‬ή ൫‫݄ܸ݌‬ െ ‫ ܸ݌‬൯ ή ݄ܵ

kde: ‫ ܸ݌‬´´ ‫݄ܸ݌‬ ݄ܵ ߚ‫ ݌‬-

(3.1)

parciální tlak vodní páry pøi teplotì okolního vzduchu [ƒ] tlak syté vodní páry pøi teplotì hladiny [Pa] plocha hladiny vodní nádrže [ʹ ] souèinitel pøenosu vlhkosti vztahující se k rozdílùm parciálních tlakù syté vodní páry tìsnì nad hladinou a vodní páry v okolním vzduchu [‰ ή െʹ ή ƒെͳ ሿ ο‫ ݌‬- rozdíl tlaku vzduchu [ƒ] 22

Hmotnostní tok vlhkosti pro druhou rovnici lze vyjádøit: ሾ‰ ൉ • െͳ ሿ

݉ሶ ൌ ߚ‫ ݔ‬ή ο‫ ݔ‬ή ݄ܵ ൌ ߚ‫ ݔ‬ή ൫‫ ´´݄ݔ‬െ ‫ݔ‬൯ ή ݄ܵ

(3.2)

kde: െͳ ] ‫ ݔ‬- mìrná vlhkost vzduchu pøi teplotì okolního vzduchu [‰ ൉ ‰•˜ ´´ െͳ ‫ ݄ݔ‬- mìrná vlhkost vzduchu pøi teplotì hladiny [‰ ൉ ‰•˜ ] ߚ‫ ݔ‬- souèinitel pøenosu vlhkosti vztahující se k rozdílu specifických vlhkostí nasyceného vzduchu tìsnì nad hladinou (pøi teplotì hladiny) a vzduchu v okolí [‰ ή െʹ ή • െͳ ሿ െͳ ο‫ ݔ‬- rozdíl mìrné vlhkosti vzduchu [‰ ൉ ‰•˜ ] Po dosazení odpovídajících stran rovnic dostaneme vztahy mezi ‫݄ݔ‬ƲƲ ƒ‫ݔ‬:

‫݄ݔ‬ƲƲ ൌ Ͳǡ͸ʹʹ ή

‫ ݔ‬ൌ Ͳǡ͸ʹʹ ή

ƲƲ ‫݄ܸ ݌‬

െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ]

ƲƲ ‫ ܾ ݌‬െ‫݄ܸ ݌‬

‫ܸ݌‬

െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ]

‫ ܾ ݌‬െ‫ܸ ݌‬

kde: ‫ ܾ݌‬- atmosférický tlak

ߚ‫ ݔ‬ൌ

(3.4)

[ƒ]

Porovnání pravých stran rovnic dostaneme vztahy mezi ߚ‫ ݔߚƒ ݌‬:

ߚ‫ ݌‬ൌ

(3.3)

Ͳǡ͸ʹʹήߚ‫ ݔ‬ή‫ܾ ݌‬

´´ ሻήሺ‫ ݌‬െ‫ ݌‬ሻ ሺ‫ ܾ ݌‬െ‫݄ܸ ݌‬ ܸ ܾ

Ͳǡ͸ʹʹήߚ ‫ ݌‬ή‫ܾ ݌‬

ሺͲǡ͸ʹʹ൅‫݄ ݔ‬ƲƲ ሻήሺͲǡ͸ʹʹ൅‫ݔ‬ሻ

Podle Häusslera pro teplotu klidné hladiny platí:

[‰ ή െʹ ή ƒെͳ ሿ [‰ ή െʹ ή ƒെͳ ሿ

‫  ݌ݐ‬ൌ ‫ ݓݐ‬െ Ͳǡͳʹͷ ή ሺ‫ ݓݐ‬െ ‫ ݉ݐ‬ሻ

(3.5) (3.6)

(3.7)

kde: ‫ ݉ݐ‬- teplota mokrého teplomìru ‫ ݌ݐ‬- povrchová teplota vodní hladiny ‫ ݓݐ‬- teplota vody

[Ԩ] [Ԩ] [Ԩ]

Výpoèet odpaøené vody z hladiny

3.2

a) Výpoèet množství odpaøené vody z hladiny vyhøívané vody pøi rychlosti vzduchu nad hladinou ·

‫ ݓ‬൑ ͳ ή • െͳ ǣ

ߚ ൌ ሺͺǡ͵͵ ൅ ͵ǡͺͻ ή ‫ ݓ‬െ ͲǡͲ͹ʹ ή ‫ ݑݐ‬ሻ ή ͳͲെ͵

ሾ‰ ή െʹ ή  െͳ ሿ 23

(3.8)

·

‫ ݓ‬൐ ͳ ή • െͳ ǣ

ߚ ൌ ሾ͸ǡͻͶ ൅ ͷǡͺ͵ ή ‫ ݓ‬െ ͲǡͲ͹ʹ ή ‫ ݑݐ‬െ ͻǡ͹ʹ ή ‫ ݑݔ‬ሺ‫ ݓ‬െ ͳሻሿ ή ͳͲെ͵

ሾ‰ ή െʹ ή  െͳ ሿ

Vzorec pro výpoèet teploty látkových vlastností tekutin:

[ ή •െͳ ]

kde: ‫ ݓ‬- rychlost proudìní vzduchu nad hladinou

‫ ݑݐ‬ൌ ሺ‫ ݅ݐ‬൅ ‫ ݄ݐ‬ሻȀʹ

[Ԩ]

kde: ‫ ݄ݐ‬- teplota vodní hladiny ‫ ݅ݐ‬- vnitøní teplota vzduchu ‫ ݑݐ‬- urèující teplota látkových vlastností tekutin

(3.9)

(3.10)

[Ԩ] [Ԩ] [Ԩ]

Vzorec pro výpoèet mìrné vlhkosti vzduchu: ‫ ݑݔ‬ൌ ൫‫ ݅ݔ‬൅ ‫ ݄ݔ‬ƲƲ ൯Ȁʹ

kde: ‫ ݅ݔ‬- mìrná vlhkost vnitøního vzduchu ‫ ݑݔ‬- urèující mìrná vlhkost vzduchu ‫ ̶݄ݔ‬- mìrná vlhkost nasyceného vzduchu pøi teplotì hladiny

െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ]

(3.11)

െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ] െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ] െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ]

b) odpaøování vody z klidné nevyhøívané hladiny (adiabatický dìj) ߙ݇ ൌ ͳǡͳ͸͵ ή ቂͶ ൅ ͷ ή ‫ ݓ‬൅ ͳͲ ቀ

݄ܶ ܶ݅

kde: ݄ܶ - teplota vodní hladiny ܶ݅ - teplota vnitøního vzduchu

ሾ ή െʹ ή  െͳ ሿ

െ ͳቁቃ

(3.12)

[] []

c) odpaøování ze zvlnìné hladiny vyhøívané vody ߚ ൌ ሺ͸ǡͻͶͷ ൅ ͷǡʹ͹ͺ ή ‫ݓ‬ሻ ή ͳͲെ͵

ሾ‰ ή െʹ ή •െͳ ሿ

(3.13)

Tab. 3.1 Sm•rové hodnoty sou•initele p•enosu vlhkosti z vodní hladiny halových bazén# [3] ઺‫ܠ‬ ሾ‫ ܏ܓ‬ή ‫ܕ‬െ૛ ή ‫ܐ‬െ૚ ሿ 0,1 0,2 0,3

Stav hladiny klidná hladina (soukromé bazény) mírnì zvlnìná hladina (plovárny) velmi zvlnìná hladina (bazény s vlnobitím)

24

Tab. 3.2 Sm•rné hodnoty hustoty hmotnostního toku odpa•ované vody a hustoty toku vázaného tepla z vodní hladiny halových bazén! p•i podmínkách kdy je v provozu[3] ‫ܕ‬ሶ‫ܗܟ‬ǡ૚ ‫ܞۿ‬ǡ૚ Bazénová hala je v provozu െ૛ െ૚ ሾ܏ ή ‫ ܕ‬ή ‫ ܐ‬ሿ ሾ‫ ܅‬ή ‫ܕ‬െ૛ ሿ mírnì zvlnìná hladina 100 70 více zvlnìná hladina 200 140 Tab. 3.3 Sm•rné hodnoty hustoty hmotnostního toku odpa•ované vody a hustoty toku vázaného tepla z vodní hladiny halových bazén! p•i podmínkách kdy není v provozu[3] ‫ܕ‬ሶ‫ܗܟ‬ǡ૚ ‫ܞۿ‬ǡ૚ Bazénová hala není v provozu െ૛ െ૚ ሾ܏ ή ‫ ܕ‬ή ‫ ܐ‬ሿ ሾ‫ ܅‬ή ‫ܕ‬െ૛ ሿ nezakrytý bazén 60-80 42-56 zakrytý bazén 5-15 3,5-10 Mezi vodní hladinou, která má plošný obsah ݄ܵ a støední teplotou ‫ ݄ݐ‬a okolním vnitøním vzduchem se støední teplotou pøestupuje konvekcí: Tok citelného tepla, který nemìní obsah vlhkosti ve vzduchu: ܳሶܿ ൌ ߙ݇ ή ሺ‫ ݄ݐ‬െ ‫ ݅ݐ‬ሻ ή ݄ܵ

kde: ‫ ݄ݐ‬‫ ݅ݐ‬݄ܵ ߙ݇ -

ሾሿ

teplota vodní hladiny vnitøní teplota vzduchu plocha vodní hladiny souèinitel pøestupu tepla konvekcí

(3.14)

[Ԩ] [Ԩ] [Ԩ] ሾ ή െʹ ή  െͳ ሿ

Tok vázaného tepla, který prostupuje s tokem odpaøované vody ݉ሶ‫ ݋ݓ‬z hladiny do vzduchu a nemìní teplotu vzduchu:

ܳሶ‫ ݒ‬ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ݈݄ ‫݉ ؠ‬ሶ‫ ݋ݓ‬ή ݈‫݋‬

ሾሿ

kde: ݈݄ - výparné teplo vody pøi teplotì hladiny ݈‫ ݋‬- výparné teplo vody pøi teplotì Ͳι

ƲƲ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ൌ ߚ‫ ݔ‬ή ൫‫݄ݔ‬ƲƲ െ ‫ ݅ݔ‬൯ ή ݄ܵ ൌ ߚ‫ ݌‬ή ൫‫݄݌݌‬ െ ‫ ݅݌݌‬൯ ή ݄ܵ

kde: ‫ ݅݌݌‬̶ ‫݄݌݌‬ ߚ‫ ݌‬ߚ‫ ݔ‬-

parciální tlak vnitøního vzduchu tlak syté vodní páry pøi teplotì hladiny souèinitel pøenosu vlhkosti souèinitel pøenosu vlhkosti

25

[ ή ‰ െͳ ] [ ή ‰ െͳ ]

ሾ‰ ή •െͳ ሿ [ƒ] [ƒ] [‰ ή െʹ ή Šെͳ ] [‰ ή െʹ ή Šെͳ ]

(3.15)

(3.16)

Souhrnný tok tepla, který v ustáleném stavu smìøuje zevnitø vody k hladinì: ܳሶ‫ ݏ‬ൌ ܳሶܿ ൅ ܳሶ‫ ݒ‬ൌ ൣߙ݇ ή ሺ‫ ݄ݐ‬െ ‫ ݅ݐ‬ሻ ൅ ߚ‫ ݔ‬ή ൫‫݄ݔ‬ƲƲ െ ‫ ݅ݔ‬൯ ή ݈݄ ൧ ή ݄ܵ kde: ܳሶܿ - tok citelného tepla ܳሶ‫ ݒ‬- tok vázaného tepla

ሾሿ

(3.17)

[] []

ܳሶ‫ ݏ‬ൌ ߚ‫ ݔ‬ή ൣܿ‫ ݌‬ή ሺ‫ ݄ݐ‬െ ‫ ݅ݐ‬ሻ ൅ ൫‫݄ݔ‬ƲƲ െ ‫ ݅ݔ‬൯ ή ݈݄ ൧ ή ݄ܵ

(3.18)

Støední mìrná tepelná kapacita vzduchu se rovná:

ሾሿ

ܿ‫ ݌‬ൌ ܿ‫ ܲ݌‬൅ ‫ ݑݔ‬ή ܿ‫ܸ݌‬

െͳ [ ή ‰•˜ ή  െͳ ሿ

(3.19)

Mìrná vlhkost vzduchu se rovná:

[ ή ‰ െͳ ή  െͳ ] [ ή ‰ െͳ ή  െͳ ] െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ]

‫ ݑݔ‬ൌ ൫‫ ݅ݔ‬൅ ‫݄ݔ‬ƲƲ ൯Ȁʹ

െͳ [‰ ή ‰ •˜ ሿ

Lewisùv souèinitel:

െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ] െͳ [‰ ൉ ‰•˜ ]

kde: ܿ‫ ܲ݌‬- mìrná tepelná kapacita vodní páry ܿ‫ ܸ݌‬- mìrná tepelná kapacita suchého vzduchu ‫ ݑݔ‬- urèující mìrná vlhkost vzduchu

kde: ‫ ݅ݔ‬- mìrná vlhkost vnitøního vzduchu ‫ ̶݄ݔ‬- mìrná vlhkost nasyceného vzduchu pøi teplotì hladiny ‫ܮ‬ൌߚ

ߙ݇

[െ]

‫ ݔ‬ήܿ‫݌‬

kde: ܿ‫ ݌‬- støední mìrná tepelná kapacita vzduchu

[ ή ‰ െͳ ή  െͳ ]

ܳ‫ ݏ‬ൌ ߚ‫ ݔ‬ή ൣ‫ ܮ‬ή ൫݄݄ƲƲ െ ݄݅ ൯ ൅ ሺͳ െ ‫ܮ‬ሻ ή ൫‫݄ݔ‬ƲƲ െ ‫ ݅ݔ‬൯ ή ݈‫ ݋‬൧ ή ݄ܵ

ሾሿ

(3.20)

(3.21)

Po dosazení do rovnic pøi ܿ‫= ݌‬konst. a ݈݄ ൌ ݈‫ ݋‬ൌ ʹͷͲͲ ή ‰ a po postupných úpravách dostaneme rovnici:

kde: ̶݄݄ - entalpie nasyceného vzduchu pøi teplotì hladiny ݄݅ - entalpie vnitøního vzduchu

െͳ [ ή ‰ •˜ ] െͳ [ ή ‰•˜ ]

(3.22)

Ve vìtšinì úloh v klimatizaci je rozdíl teploty vzduchu v jádru proudu ‫ ݅ݐ‬a mezní teploty adiabatického ochlazování ‫ ݉ݐ ؠ ݀ܽݐ‬malý, je-li ‫ͳ ؠ ܮ‬.[3] 26

Souhrnný tok tepla mezi vodní hladinou a vzduchem dostaneme Merkelovu rovnici: ܳሶ‫ ݏ‬ൌ ߚ‫ ݔ‬ή ൫݄݄ƲƲ െ ݄݅ ൯ ή ݄ܵ

ሾሿ

(3.23)

ܳሶ‫ ݏ‬ൌ ܳሶ‫ ݓ݋‬൅ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ݄‫݄ݓ‬

ሾሿ

(3.24)

Tento tepelný tok se kompenzuje ohøívaèem vody a teplotou vody doplòující bazén:

kde: ݄‫ ݊ݓ‬- entalpie pøi teplotì hladiny

[ ή ‰ െͳ •˜ ]

Prùtok vody pro doplnìní bazénu se rovná toku odpaøené vody z hladiny ሶ ™‘ .

Entalpie vody pøi teplotì hladiny se rovná:

[ ή ‰ െͳ ]

݄‫ ݊ݓ‬ൌ ܿ‫ ݓ‬ή ‫݄ݐ‬

kde: ܿ‫ ݓ‬- mìrná tepelná kapacita vody

[ ή ‰ െͳ ή  െͳ ]

ܳሶ‫ ݓ݋‬ൌ ܳሶܿ ൅ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ݈݄

ሾሿ

Výkon ohøívaèe vody se rovná algebraickému souètu toku výparného tepla a konvektivního toku tepla mezi hladinou a okolním vzduchem. (3.25)

Když se voda pøestane ohøívat, vezme si teplo na odpaøení vody do vzduchu a její teplota se vyrovná teplotì hladiny pøibližující se k teplotì mokrého teplomìru vnitøního vzduchu: ‫ ݓݐ‬ൌ ‫ ݉ݐ ؠ ݄ݐ‬. Je to izobarický dìj, pøi nìmž ܳሶ‫ ݏ‬ൌ Ͳ ή ሺ݄݄ƲƲ ‫ ݄݅ ؠ‬ሻ , tj. absolutní hodnoty ܳሶ݅ ƒܳሶ‫ ݔ‬jsou stejné, ale mají opaèné znaménko.[3]

27

4

Odvlhèování

Je technologický proces, pøi nìmž se odstraòuje nahromadìná vlhkost, získaná z odparu vodních ploch, ve vnitøním prostøedí. Odvlhèování se uplatòuje u jednotek urèených k vìtrání, klimatizaci èi odvlhèování prostor s vývinem vlhkosti. Druhy odvlhèování jsou konvenèní, kondenzaèní s kompresorovým okruhem nebo s absorpèním okruhem a adsorpèní.

4.1

Konvenèní odvlhèování

Nejdéle známý princip snižování vlhkosti vzduchu není založený na odvlhèování, ale na základní fyzikální skuteènosti, že teplejší vzduch dokáže pojmout více vlhkosti než vzduch studený. Proto se tradiènì vysoušení vykonává pomocí ohøívání a vìtrání vzduchu. Nejvyšší úèinnost se dosáhne maximálním zvýšením teploty ve vysoušeném uzavøeném prostoru a následným rychlým odvìtráním. Nevýhodou u konvenèního odvlhèování je jeho energetická nároènost, kdy vložená energie do ohøevu vzduchu je nezužitkována a vypuštìna do venkovního ovzduší.[2]

4.2

Kondenzaèní odvlhèování

Ke kondenzaci vodních par dochází pøi chlazení vzduchu výmìníkem, jehož povrchová teplota je nižší, nežli teplota rosného bodu chlazeného vzduchu. Je-li požadováno pouze snížení mìrné vlhkosti, je tøeba vzduch opìt ohøát na pùvodní teplotu. Kondenzaèní odvlhèování se tedy realizuje chladièem a ohøívaèem. V zaøízeních urèených primárnì na odvlhèování je èasto využito jako chladièe výparníku a jako ohøívaèe kondenzátoru propojených parním obìhem kompresorového zaøízení. Výhodou tohoto uspoøádání je pøeèerpávání tepla mezi chladièem a ohøívaèem, zaøízení spotøebovává pouze elektrickou energii na pohon kompresoru a ventilátorù. V pøípadì, že se veškeré kondenzaèní teplo pøedává do odvlhèovaného vzduchu, dochází k jeho ohøevu na teplotu výraznì vyšší, nežli je teplota vzduchu pøed chlazením. Pøi odvlhèování vìtšími bazénovými jednotkami se používá èást kondenzaèního tepla pro ohøev bazénové vody.[10]

4.2.1 Kompresorový chladící obìh

Obr. 4.1 Schéma kondenza•ního odvlh•ování[11] 28

- Pára chladící látky je pøivedena do kompresoru, kde je stlaèována a dochází ke zvýšení její teploty.[12] Kondenzace - Pára chladiva o vysoké teplotì a tlaku je pøivedena do kondenzátoru (výmìníku), kde dochází ke kondenzaci páry. Odvlhèený vzduch je odveden do místnosti s bazénem.[12] Expanzivní ventil - Kapalina vstupuje do expanzivního ventilu, kde dochází ke snížení tlaku expanzí.[12] Výparník - Ve výparníku se kapalina odpaøuje . Odebrané teplo ochlazuje teplonosnou látku, v našem pøípadì vzduch. Z výparníku je vyvedeno potrubí vedoucí do kanalizace nebo do sbìrné nádoby na vodu, pøebyteèný kondenzát ze vzduchu. Chladivo zmìnilo stav a nyní se nachází v plynném skupenství, dále je pøivádìno do kompresoru a celý cyklus se opakuje.[12] Komprese

4.2.2 Absorpèní chladící zaøízení Absorpce oproti adsorpci je mínìna chemická vazba, pøi níž se rouzpouští plynná fáze v kapalinì. Kapalina se nazývá absorbent a plyn absorbát. Nejèastìji se používá ve dvojici voda - amoniak (NH3) nebo voda - vodný roztok bromidu litného (LiBr). Výhodou využití dvojice amoniak - voda je, že absorbátem (chladivo) se stává amoniak, pøièemž lze dosáhnout teplot chlazené látky, které jsou pod nulou. Oproti zaøízení využívající vodu (chladivo) a roztok bromidu litného je umožnìno pracovat pøi teplotách vyšší než nula, jsou proto vhodnìjší pro klimatizaèní systémy.[16,17] Principem absorpèního chlazení je dobrá rozpustnost plynu v absorbentu, pøièemž vliv na tuto dynamiku mají teplotní úrovnì absorbéru a generátor systému. Na vypuštìní absorbátu se roztok pøeèerpá do generátoru, kde je mu dodáno teplo k jeho vypaøení. Chladivo proudí z generátoru do kondenzátoru a odtud zpìt do výparníku. Roztok absorbentu je ochuzený o chladivo se následnì po ochlazení vrátí do absorbéru. Na desorpci je nutné pøivést tepelný tok s teplotou od 80 °C po 120 °C.[17]

4.2.3 Aplikace kondenzaèních odvlhèovaèù Pro použití kondenzaèních odvlhèovaèù se nejvíce hodí prostøedí s vysokou mìrnou vlhkostí. Kondenzaèní odvlhèovaèe se dodávají v rùzných velikostech od malých pro domácnosti s kapacitou ͳ‰ ή Šെͳ po prùmyslové s kapacitami nìkolik set ‰ ή Šെͳ . [10]

U bìžných kondenzaèních odvlhèovaèù bez vymrazování je maximální dosažitelná úèinnost limitována hranicí zhruba 40-35% relativní vlhkosti pøi teplotách odvlhèovaného vzduchu 20°C. Z dùvodu vysoké úèinnosti a ekonomického zhodnocení, je nejèastìjší použití kondenzaèních odvlhèovaèù pro vysoušení staveb pøi stavebních pracích, rekonstrukcí a sanacích. Za ideální lze považovat použití tìchto odvlhèovacích zaøízení v prostorách s pomìrnì vysokou teplotu a vlhkostí jako napøíklad bazény a lázeòské provozy.[13]

29

Tepelné výmìníky

4.3

Zaøízení, které pracuje na principu pøenosu tepla mezi dvìma tekutinami o rùzných teplotách s oddìlenou pevnou stìnou. Výmìníky se používají pro tepelnou nebo vlhkostní úpravu vzduchu, pøi níž dochází k pøenosu energie nebo hmoty do dopravovaného vzduchu. Tepelné výmìníky jsou klasifikovány podle charakteru proudìní a typu konstrukce. Podle proudìní dìlíme tepelné výmìníky na souproudé, protiproudé a pøíènì proudé. Podle konstrukce na trubkové, deskové a spirálové výmìníky. K základním úpravám vzduchu patøí ohøev, chlazení suché (bez kondenzace) a mokré (s kondenzací), vlhèení polytropické a adiabatické, sušení a zpìtnému získávání tepla.[5,14] Dìlení výmìníkù podle pracovního pochodu: · ·

·

rekuperaèní - dochází pouze k pøenosu energie. Teplonosná látka proudí výmìníkem aniž by byla v kontaktu se vzduchem.[14] regeneraèní - dochází jak k pøenosu energie, tak pøenosu hmoty. Hmota, která je naakumulovaná ve výmìníku je støídavì ve styku s chladným a teplým vzduchem. Pokud je materiál pórovitý, pak se pøenáší i vlhkost.[14] smìšovací - dochází ke smìšování dvou nebo více složek vzduchu a pøidávání páry nebo vody do vzduchu.[14]

Zpìtné získávání tepla s využitím tepelných výmìníkù Používá se k pøedávání tepla z odvádìného odpadního vzduchu, vyfukovaného do venkovního ovzduší pro pøivádìný venkovní vzduch. Tímto procesem se zhospodáròuje provoz klimatizaèních a vìtracích zaøízení. Mezi nejpoužívanìjší výmìníky se zpìtným využíváním tepla patøí deskový výmìník a regeneraèní rotaèní výmìník.[15] K základním zpùsobùm zpìtného získávání tepla patøí: Systém dvojice lamelových výmìníkù s pomocnou tekutinou Je tvoøen ze dvou samostatných výmìníkù z lamelových trubek, propojených potrubím, kudy proudí nemrznoucí kapalina. Jedním z lamelových výmìníkù protéká teplý odpadní (odvádìný) vzduch a druhým lamelovým výmìníkem protéká venkovní (pøivádìný) vzduch.[15] Deskový výmìník Je tvoøen soustavou desek s mezerou od 3 do 6 mm. Desky jsou vyrábìny z hliníku, z plastových hmot nebo ze skla, povrch deskového výmìníku mùže být hladký, tvarovaný nebo žebrovaný. Mezi deskami se skládají ploché kanálky, kterými protéká støídavì teplý a chladný vzduch. Úèinnost pøenosu tepla u tìchto výmìníkù je 50 až 70 %.[15]

30

Tepelné trubice Jedná se o žebrované trubky, které jsou naplnìné z èásti chladivem a pøichycené na rámu. Nejpoužívanìjší jsou trubice gravitaèní, kdy teplý (odpadní) vzduch proudí kanálem, v nìmž je umístìna spodní èást trubice. Dochází k pøedání tepla kapalnému chladivu, kde syté páry stoupají vzhùru díky vypaøujícímu se chladivu. V horní èásti pøedávají teplo studenému (pøivádìnému) vzduchu proudícím horním kanálem, kde kondenzují a poté stéká zkapalnìné chladivo dolù. Úèinnost se pohybuje od 50 do 60 %.[15] Regeneraèní výmìníky Jsou výmìníky, jejichž teplosmìnný povrch, který je z hliníku, pøichází støídavì do styku s proudem teplého a chladného vzduchu. Konstrukènì jsou øešeny jako rotaèní (nejpoužívanìjší) a pøepínací. U rotaèních výmìníkù je hlavním èlánkem rotující buben s teplosmìnnou plochou vytvoøenou z úzkých kanálkù pøibližnì o prùmìru 3 mm. Regeneraèní výmìníky umožòují pøenos tepla a vlhkosti (hygroskopický povrch). Úèinnost je 70 až 90 % a je to nejvíce ze všech systémù zpìtného získávání tepla.[15] Tepelná èerpadla Jedná se o kompresorová chladící zaøízení, jejímž hlavní èlánkem je kondenzátor. Výparníkem proudí teplý vzduch (odvádìný) a pøedává teplo chladivu, které se následnì odpaøuje. Po zvýšení teploty a tlaku chladiva v kompresoru je pøedáno teplo venkovního (pøivádìného) vzduchu chladiva v kondenzátoru. Cenovì a provoznì patøí mezi nejnároènìjší.[15]

4.4

Adsorpèní odvlhèování

V polovinì padesátých a šedesátých let, došlo k technologickému vývoji odvlhèování ve výzkumu využívání materiálù se schopností pohlcovat vlhkost fyzikální cestou. Startem pro tuto èinnost byly kosmické lety, které se potýkaly s problémem kondenzace a namrzání vlhkosti vzduchu na pøístrojovém vybavení pøi nízkých teplotách ve vesmírném stavu.[13] Adsorpce je fyzikální dìj bez chemické reakce. Principem adsorpèního odvlhèování je vázat vlhkost vzduchu na povrchu pevné látky (adsorbentu). Limitujícím prvkem pro prùbìh adsorpce je její adsorpèní rovnováha, zavádí maximální množství látky, která je možná za daných podmínek adsorbovat a dále zavádí rychlost adsorpce, která urèuje rychlost tohoto dìje. Pro pokraèující proces je nutné adsorbent regenerovat zvýšením jeho teploty. V adsorpèním odvlhèování se využívají nejèastìji rotory s regeneraèním rotaèním výmìníkem s drobnými kanálky, na jejichž povrch je nanesen adsorbent. Na jedné stranì rotaèního výmìníku dochází k adsorpci vlhkosti do adsorbentu pomocí proudu odvlhèovaného vzduchu. Druhé strana rotaèního výmìníku je regenerována horkým vzduchem (desorpce). Proto je souèástí adsorpèního zaøízení i ohøívaè, který nám regeneruje (odvádìný) vzduch, nìkdy se používá také chladiè, umístìný za rotaèním výmìníkem. Z dùvodu toho, že je odvlhèený vzduch ohøíván, dochází nejen k pøenosu vlhkosti, ale také i k pøenosu tepla. Materiál na povrchu rotaèního výmìníku (adsorbentu) se používá silikagel, chlorid lithný, zeolity aj. Adsorpèní odvlhèování se nejèastìji využívá v samostatných odvlhèovaèích nebo v klimatizaèních jednotkách s cirkulaèním režimem. Pracují nejefektivnìji pøi nízké teplotì.[10,16] 31

4.4.1 Vybrané adsorpèní odvlhèovaèe Vybrané adsorpèní odvlhèovaèe pochází od firmy DST Seibu Giken, kde hlavní èástí je regeneraèní rotaèní výmìník. DST Consorb Do otáèejícího se rotaèního výmìníku dostává regeneraèní vzduch, který pøedstavuje zpravidla 30-ti % podíl odvlhèovaného vzduchu. Tento vzduch je pøedehøíván ohøívaèem až na teplotu 145 °C a jeho prùchodem dochází k odebrání vlhkosti do proudìného vzduchu zpìt do místnosti. Regenerovaný rotaèní výmìník se dostává znovu do odvlhèovacího sektoru.[13]

Obr. 4.2 Adsorp•ní odvlh•ova• DST Consorb[18] DST Recusorb Výhodou této øady oproti pøedešlé je využití zbytkového tepla z regenerace pro pøedehøev regeneraèního vzduchu. Dochází ke snížení energetické nároènosti regenerace výmìníku, na základì nižší teploty suchého vzduchu z ventilátoru než u pøedchozího systému. Ohøev regeneraèního vzduchu se provádí nejèastìji elektrickým ohøívaèem, možno také použít i parní ohøívaè.[13]

Obr. 4.3 Absorp•ní odvlh•ova• DST Recusorb[19] 32

DST Frigosorb Patøí do systému hybridních odvlhèovaèù. Je kombinací adsorpèních odvlhèovaèù a tepelného èerpadla s náplní chladiva R 407C. Spotøebovává o 25 % energie ménì oproti adsorpènímu zaøízení a o 50 % ve srovnání s kondenzaèním zaøízením, pøi výkonu 20 °C a 60 % relativní vlhkosti.[13]

Obr. 4.4 Hybridní odvlh•ova• DST Frigosorb [19] DST Econosorb Obdobnou konstrukci jako má DST Frigosorb používají i jednotky DST Econosorb. Jejich pøedností jsou minimální energetické nároky a nízká teplota výstupního vzduchu. Mimo systém je odvádìn samostatnì využívající proud regeneraèního vzduchu.[13]

Obr. 4.5 Hybridní odvlh•ova• DST Econosorb[19]

33

DST Aqusorb Je vhodným øešením pro chladné místnosti v uzavøeném prostoru bez možnosti samostatného výfuku regeneraèního vzduchu. Vlhký vzduch, jako u ostatních adsorpèních odvlhèovaèù prochází sektorem rotaèního výmìníku. Po regeneraci se využívá uzavøený okruh, kde je mezi regeneraèním výmìníkem a elektrickým ohøívaèem zaøazen deskový výmìník. Èást tohoto chladného vzduchu se využívá právì pro ochlazení deskového výmìníku, kde je následnì odlouèena vlhkost z regeneraèního vzduchu ve formì kondenzátu.[13]

Obr. 4.6 Hybridní odvlh•ova• Aquasorb [13]

4.4.2 Aplikace adsorpèního odvlhèování Potravináøský prùmysl Pøi výrobì potravináøských produktù, jako jsou polotovary, instantní pokrmy a mražené potraviny, se klade dùraz na výrobu a balení, kdy trvanlivost a kvalita koneèného výrobku se snižuje pøi vyšší vlhkosti. Výroba sladkostí a bonbónù se ve vlhkém prostøedí slepují. U produkce èokolády dochází pøi vyšší vlhkosti k namrzání dochlazovací linky, což vede k nežádoucímu bìlavému povlaku na povrchu výrobkù.[16] Obr.4.7 Výroba •okolády [20]

34

Farmaceutický a chemický prùmysl V produkci farmaceutických kapslí dochází k jejich slepování pøi vyšší vlhkosti. Pro pøesné dávkování práškových léèiv je nutnost pracovat pøi nízké vlhkosti, totéž platí pro výrobu šumivých tablet s vitamíny a potravinových doplòkù. V chemickém prùmyslu jsou podmínky podobné, kdy udržitelnost nízké vlhkosti je zásadní pro konzistenci a kvalitu výrobkù.[16] Obr. 4.8 Kapsle[20] Výroba elektrotechniky, plastù a skla Ve výrobì produktù pro mikroelektroniky a kondenzátorù je kvalita úmìrnì závislá na nízké vlhkosti vzduchu. Pøi zpracování plastù, výroby lepených autoskel, je nutnost pracovat pøi nízké vlhkosti vzduchu.[16] Skladové prostory bez temperování, vodní díla, pøeèerpávající stanice Využívání adsorpèních odvlhèovaèù vyžadují armádní sklady, kde jsou dlouhodobì uložené techniky a munice. Stejnì tak i podzemní prostory vodních dìl a pøeèerpávající stanice, kde mohou zabránit škodám na armaturách.[16] Archivy, depozitáøe a konzervace historických památek Adsorpèní odvlhèovaèe se používají pro nìkteré typy archiválií, pøi restaurátorských pracích a konzervaci umìleckých dìl. Zajímavostí je použití odvlhèovaèe od firmy DST Seibu Giken na zastavení koroze mìdìné rakve Karla IV. v katedrále sv. Víta na Pražském hradì.[16]

35

5

Experimentální èást

5.1

Popis mìøeného objektu

Správné odvlhèovací zaøízení je dùležitým kritériem pro realizaci bazénových místností, jak vyplývá z rešerše. Cílem mìøení bylo zjistit teploty venkovního prostøedí, vnitøního prostøedí, vody, stìny, okenní tabule, kde oèekáváme nejpravdìpodobnìji nejvìtší prostup tepla a vlhkost vzduchu v bazénové hale.

Obr. 5.1 Schéma bazénové místnosti

Mìøení probíhalo 31. 3. – 1. 4. 2013 v bazénu rodinného domu v Bøeclavi. Jedná se o malý rekreaèní bazén s rozmìry 6 x 3,5 m a hloubkou 1,6 m v místnosti s celkovým objemem 103 m3. Umístìní bazénové haly je v severovýchodním rohu domu s možností prùchodu na zahradu.

36

5.2

Popis experimentálního zaøízení

Jedná se o odvlhèovaè Calorex DH33 - A, vestavìný ve výšce 1,5 m na zdi s vyvedeným kondenzátem do odpadu.

Obr. 5.2 Schéma odvlh•ování v bazénové hale [21]

Tab. 5.1 Charakteristické vlastnosti odvlh•ova•e Calorex DH 33 - A [22] Vlastnosti modelu Calorex DH 33 - A

Hodnoty

Odvlhèovací kapacita (voda 28°C, vzduch 30°C/60% r.v.) Objemový prùtok vzduchu Akustický tlak (3m) Topný výkon do vzduchu pøi odvlhèování Topný výkon do vzduchu (pøi 80/60°C) Tlaková ztráta Prùtok topné vody Nominální pøíkon Náplò chladiva R 407C Minimální provozní teplota Maximální provozní teplota/ max. vlhkost

1,25 30 440 48 1,9 3 11 5 0,75 0,57 15 35 / 90

37

Ž ή Š‘†െͳ Ž ή ʹͶŠ‘†െͳ ͵ ή Šെͳ †ሺሻ   ƒ Ž ή ‹െͳ  ‰ ° °ȀΨ”Ǥ ˜Ǥ

5.3

Zpùsoby mìøení fyzikálních velièin

5.3.1 Mìøení teploty Je makroskopickým projevem tepelného pohybu molekul v látce, pøièemž je pøímo úmìrná støední kinetické energii pohybu molekul.[23] Termoelektrické teplomìry Termoelektrický teplomìr, zkrácenì termoèlánek, je založen na principu termoelektrickém jevu (Seebeckùv jev), kdy zahøíváním spoje dvou rùzných elektricky vodivých látek vzniká potenciální rozdíl. Termoèlánek pøedstavuje dva rùzné vodièe, které jsou na jednom konci spojené nejlépe svaøením nebo pájením a na druhém konci jsou pøipojeny na svorkovnici. Pøíklady vhodných dvojic kovù pro termoèlánky jsou uvedeny v tab. 5.2, v praxi se však mùžeme setkat i s jinými typy. Jako ochrana pøed mechanickým poškozením se používají trubice rùzného provedení a rùzného materiálu.[23] Tab. 5.2 Výb•r typ• termo•lánk• dle •SN 25 8304[23] Oznaèení

Materiály

Barevné znaèení

T J K S

Cu - CuNi Fe - CuNi NiCr - CuNi NiCr - NiAl

oranžová èerná žlutá zelená

Rozsah teplot [°C] -200 až 400 -200 až 900 -200 až 900 -200 až 1300

Radiaèní teplomìry Tyto pøístroje slouží pøedevším k bezdotykovému mìøení teplot povrchù. Princip mìøení využívá zákony tepelného záøení, ke kterým patøí pøedevším Planckùv zákon, Wienùv zákon a Stefan-Boltzmannùv zákon. V praxi se mùžeme setkat s rùznými typy radiaèních teplomìrù, jako jsou jasové pyrometry, pyrometry na celkové záøení, pyrometry pásmové a další.[23]

5.3.2 Mìøení vlhkosti Mìøení vlhkosti se provádí pomocí vlhkomìrù (hygrometrù) a využívá se pøitom fyzikálních principù. Cílem je urèit množství H2O ve vzduchu neboli vlhkost.[23] Kapacitní hygrometry Skládají se z kondenzátoru s dielektrikem z polymeru, který má hygroskopické vlastnosti. Pomocí elektrody difunduje vodní pára z okolního vzduchu do polymeru. Díky absorpci vody mìní polymer své dielektrické vlastnosti a tím i svou kapacitu kondenzátoru, z té je následnì vyhodnocena vlhkost.[24]

38

Použité mìøicí pøístroje a programy

5.4

5.4.1 Testo 435 - 4 Multifunkèní pøístroj s integrovaným mìøením diferenèního tlaku pro klimatizaci, ventilaci a kvalitu vzduchu v místnosti s pamìtí namìøených hodnot. Je možné pøipojit další teplotní a vlhkostní sondu. Bezdrátový pøenos namìøených dat využitím rádiového signálu, lze zobrazit namìøené hodnoty až 3 teplotních nebo vlhkostních sond. Možnost mìøení intervalu od jedné minuty. V našem pøípadì bylo mìøení teploty provedeno pomocí termoèlánkù typu T (Cu-CuNi) s konektorem. Namìøená data byla nahrána pomocí kabelu USB do poèítaèe, kde byla následnì zobrazena v doprovodném programu od firmy Testo. Vlastnosti multifunkèního zaøízení Testo 435 - 4: · · ·

Mìøící rozsah teplot Rozlišení Pøesnost

െʹͲͲ ǥ ൅ ͶͲͲι Ͳǡͳι േͲǡ͵ι

Obr. 5.3 a) Bezdrátová ru•ní sonda s m••ením teploty b) Multifunk•ní p•ístroj Testo 435-4, c) Bezdrátová ru•ní sonda s m••ením teploty a vlhkosti

Jako pøíslušenství k tomuto zaøízení slouží bezdrátové sondy pro k mìøení teploty a vlhkosti.

39

Vlastnosti bezdrátové sondy pro mìøení pouze teploty: · · · · · ·

Mìøící rozsah teplot Mìøící rozsah vlhkosti Rozlišení teploty Rozlišení vlhkosti Pøesnost teploty Pøesnost vlhkosti

െʹͲͲ ǥ ൅ ͶͲͲι Ͳ ǥ ൅ ͳͲͲΨ”Ǥ ˜Ǥ Ͳǡͳι ͲǡͳΨ”Ǥ ˜Ǥ േͲǡ͵ι േͲǡʹΨ”Ǥ ˜Ǥ

Vlastnosti bezdrátové sondy pro mìøení vlhkosti a teploty: · · ·

Mìøící rozsah teplot െʹͲ ǥ ൅ ͹Ͳι Rozlišení Ͳǡͳι Pøesnost േ͵ιሺെ͸Ͳ ǥ൅ ͸Ͳιሻ

Obr. 5.4 Termo•lánek typu T s konektorem

5.4.2 Testo 825 - T4 Teplomìr s bezdotykovým a dotykovým mìøením. Laserový paprsek slouží k urèení místa pro mìøení.

Vlastnosti infraèerveného bezdotykového teplomìru Testo 825 - T4: · · ·

Mìøící rozsah teplot Rozlišení Pøesnost

െͷͲ ǥ ൅ ͵ͲͲι Ͳǡͷι േͳǡͷι

Vlastnosti NTC dotykového teplomìru Testo 825 - T4: · · ·

Mìøící rozsah teplot Rozlišení Pøesnost

െͷͲ ǥ ൅ ʹ͵Ͳι Ͳǡͳι േͲǡͷι

Obr. 5.5 Teplom!r Testo 825 - T4

40

5.4.3 Software TestoComfort - Software X35 Program umožòuje napojení na základní pøístroj Testo, vytvoøení programu pro sbìr informací, poètu napojených bezdrátových sond vèetnì intervalu záznamu dat s celkovou kapacitou 10 000 hodnot. Naètení namìøených hodnot s následným grafickým zpracováním.

Obr. 5.6 Software TestoComfort - Software X35

5.5

Místo mìøení

Mìøení probíhalo na dvou místech, stav vnitøního prostøedí bylo mìøeno uvnitø bazénové místnosti a venkovní prostøedí na terase v pøístøešku. Pomocí multifunkèního zaøízení je mìøena teplota okenní tabule v místì pøedpokládaného nejvìtšího prostupu tepla, teplota vody, teplota vnitøního vzduchu, venkovního vzduchu a vlhkost v místnosti pomocí bezdrátových ruèních sond, dále byly mìøeny prùbìžné hodnoty teploty stìny na stranì s možným nejvìtším prostupem tepla pomocí teplomìru s dotykovým mìøením a s následnou kontrolou pomocí bezdotykového mìøení.

5.6

Prùbìh mìøení

Zaèátek mìøení se uskuteènil 31. 3. 2013 v 16:30, pro zaznamenaný nárùst vlhkosti byl odvlhèovaè spuštìn v 17:30, pøístroj zaznamenává údaj každých 5 minut. Kontrola správnosti mìøení je provádìna každou hodinu, spolu s ruèním mìøením teploty stìny a pro kontrolu i s bezdotykovým mìøícím zaøízením. Mìøení bylo ukonèeno 1. 4. 2013 ve 23:30.

41

1. Mìøení teploty vody 2. Mìøení teploty a relativní vlhkosti v místnosti 3. Mìøení teploty okenního rámu 4. Mìøení teploty venkovního prostøedí 5. Mìøení teploty stìny

Obr. 5.7 Pr•b•h m••ení vnit•ního a venkovního prost•edí

5.7

Kalibrace

Pro zpøesnìní výsledkù namìøených dat probìhla kalibrace s použitím pøístroje Testo s odporovým teplomìrem Pt100 s vìtší pøesností než pøístroj, se kterým byla namìøena data. Hodnoty byly porovnány na pøístroji, který generuje 0 Ԩ, poté byly teplotní senzory umístìny do vody v ultratermostatu s poèáteèní teplotou 10 °C, která byla ohøívána o 2 °C až do 30 °C. Tab. 5.3 Kalibra!ní teploty Kalibrace T0 [°C]

T1 [°C]

T2 [°C]

T3 [°C]

0,00 10,72 12,00 14,00 16,02 18,00 20,00 22,00 24,00 26,00 28,00 30,00

1,59 11,06 12,24 14,15 16,21 18,15 20,11 22,12 24,04 26,05 28,06 30,07

1,20 10,89 12,10 14,10 16,10 18,02 20,00 22,00 24,10 26,20 28,28 30,30

1,54 11,00 12,28 14,20 16,21 18,20 20,30 22,35 24,40 26,40 28,39 30,30

Obr. 5.10 Kalibra!ní za•ízení

Namìøené hodnoty (body) byly proloženy spojnicí trendu s výstupní rovnicí dané pøímky. Data jsou následnì pøepoèítána pomocí rovnic daných pøímek.

42

35 30

Kalibraèní rovnice pro termoèlánek 1:

Teplota T0 [°C]

25 20

Ͳ ൌ ͳǡͲͶͲͺ ή ͳ െ ͳǡͲʹͳͳ

15

Se spolehlivostí: ʹ ൌ Ͳǡͻͻͻ

10 5 0 0

5

10

15

20

25

30

35

Teplota T1 [°C]

Graf 5.1 Kalibra•ní p•ímka termo•lánku 1

35 30

Kalibraèní rovnice pro termoèlánek 2:

Teplota T0 [°C]

25 20

Ͳ ൌ ͳǡͲʹ ή ʹ െ Ͳǡͷͺ͵͹

15

Se spolehlivostí:

10

ʹ ൌ Ͳǡͻͻͺͻ

5 0 0

5

10

15

20

25

30

Teplota T2 [°C]

Graf 5.2 Kalibra•ní p•ímka termo•lánku 2

43

35

35 30

Kalibraèní rovnice pro termoèlánek 3:

Teplota T0 [°C]

25

Ͳ ൌ ͳǡͲʹ͵͹ ή ͵ െ ͲǡͺͶ͹ͺ

20

Se spolehlivostí:

15

ʹ ൌ Ͳǡͻͻͺ͹

10 5 0 0

5

10

15

20

25

30

35

Teplota T3 [°C]

Graf5.3 Kalibra•ní p•ímka termo•lánku 3

5.8

Výsledky mìøení

5.8.1 Charakteristika venkovního prostøedí Prùbìh teploty venkovního prostøedí je uveden u obr. 5.4. Ve veèerních hodinách se teplota držela pod 0 °C, a svého minima -4,26 °C dosáhla v 5 hodin a 20 minut, od tohoto momentu se zaèala teplota zvyšovat, kdy dosáhla svého maxima 11,04 °C v ͻ hodin a ʹͲ minut. Toto extrémní zvýšení teploty bylo zpùsobeno dopadajícím pøímým sluneèním záøením na teplotní èidlo. 12,00 10,00

6,00 4,00 2,00 0,00 -2,00 -4,00

Èas [hod]

Graf 5.4 Nam!•ená data ve venkovním prost•edí 44

0:00

22:00

20:00

18:00

16:00

14:00

12:00

10:00

8:00

6:00

4:00

2:00

0:00

22:00

20:00

18:00

-6,00 16:00

Teplota [°C]

8,00

5.8.2 Charakteristika vnitøního prostøedí

0:00

Èas [hod]

Graf 5.5 Nam••ená data ve vnit•ním prost•edí

45

Vlhkost [%]

35,00 22:00

-5,00

20:00

40,00

18:00

0,00

16:00

45,00

14:00

5,00

12:00

50,00

10:00

10,00

8:00

55,00

6:00

15,00

4:00

60,00

2:00

20,00

0:00

65,00

22:00

25,00

20:00

70,00

18:00

30,00

16:00

Teplota [°C]

Charakteristika vnitøního prostøedí teploty vody a teploty vnitøního vzduchu jsou vzhledem k ostatním køivkám, pøibližnì konstantní. Prùmìrná teplota vody byla 13,20 °C, kdy rozdíl mezi nejvyšší a nejnižší teplotou byl pouhých 1,12 °C. Teplota vnitøního vzduchu byla jako teplota vody témìø konstantní vzhledem k ostatním charakteristikám s prùmìrnou teplotou 19,32 °C a teplotním rozdílem maxima a minima 1 °C. Z prùbìhu vlhkosti je patrný nárùst relativní vlhkosti v místnosti s nejvìtší relativní vlhkostí 66,80 %, zpùsobený vypnutým odvlhèovaèem. Patnáct minut po zapnutí odvlhèovaèe lze pozorovat razantní pokles relativní vlhkosti, kdy bìhem 2 hodin se relativní vlhkost snížila až na pøijatelnou hodnotu 55 % relativní vlhkosti. Pøi ponechání odvlhèování v provozu se vlhkost nadále snižovala na svoji prùmìrnou hodnotu 42,95 % relativní vlhkosti s minimem 39,80 % r. v. Poslední mìøená velièina ve vnitøním prostøedí je teplota v místì pøedpokládaného nejvìtšího prostupu tepla v okenní tabuli, hodnota je závislá na teplotì v místnosti a teplotì venkovního prostøedí. Z charakteristiky je patrný extrémní nárùst teploty ve stejném èasovém období, jako u namìøené charakteristiky venkovní teploty, bylo to zpùsobeno dopadajícím sluneèním záøením na teplotní èidlo, vezmeme-li tento interval v rozmezí 2 hodin, dostaneme se na prùmìrnou hodnotu 14,10 °C s minimem 9,28 °C.

Teplota okna Teplota vody Teplota vevnitø Relativní vlhkost

5.8.3 Charakteristika tepelného stavu okenního výklenku Mìøení probíhalo ve dvou èasových intervalech, první v dobì od 16:30 do 23:30 a druhý od 13:30 do 22:30, pomocí teplomìru Testo 825 - T4. Hodnoty byly získány pøiložením dotykového teplotního èidla na danou pozici k mìøení a poté pøemìøeny bezdotykovým teplotním ukazatelem. Z celkových 18 namìøených hodnot vždy v intervalu 1 hodiny, jsme dostali køivky namìøených teplot v okenním výklenku v bazénové místnosti. V pozici jedna byla mìøena stìna obepínající okenní výklenek s prùmìrnou teplotou 16,67 °C. Souèástí plastových dveøí je plastová zárubeò, pøipojená ke zdi místnosti v našem pøípadì pozice dva s prùmìrnou teplotou 13,94 °C. Pozice tøi je mìøena teplota na plastových dveøích s prùchodem na terasu se stejnou teplotou jako v plastovém rámu. U pozice ètyøi se jedná o plastové okno s nejnižší namìøenou prùmìrnou teplotou 13,75 °C.

1. Mìøení teploty zdi 2. Mìøení teploty kraje plastového výklenku 3. Mìøení teploty kraje plastových dveøí 4. Mìøení teploty kraje plastového okna

Obr. 5.9 Lokace m••ení teploty st•ny

18 17

15

Pozice 1

14

Pozice 2

13

Pozice 3

12

Pozice 4

11

Èas [hod]

Graf 5.6 Nam••ená data okenního výklenku 46

0:00

22:00

20:00

18:00

16:00

14:00

12:00

10:00

8:00

6:00

4:00

2:00

0:00

22:00

20:00

18:00

10

16:00

Teplota [°C]

16

5.9

Závìr mìøení

Mìøení probíhalo pøi podmínkách, kdy nebyla hala bazénu v provozu a vnitøní prostøedí se zdaleka neblížilo stanoveným teplotám, pøi bìžném užívání krytého rodinného bazénu. Z prùbìhù mìøení jsme zjistili funkènost odvlhèování v bazénové místnosti, avšak pøi poèáteèním mìøení byla pøekroèena relativní vlhkost v místnosti. Pro bìžné koupání je doporuèena relativní vlhkost v rozmezí 50 – 64 % s teplotou vody 28 °C a teplotou vnitøního vzduchu 30 °C. Z mìøení je patrné, že je nutné odvlhèovat i v dobì, kdy se bazén nepoužívá.

47

6

Výpoèty

6.1

Množství odpaøené vody

a) Empirický výpoèet pomocí smìrné hodnoty Vstupní hodnoty: Plocha vodní hladiny:

݄ܵ ൌ ʹͳʹ

Z tab. 3.3 si zvolíme smìrnou hodnotu hustoty hmotnostního toku odpaøené vody. Pro náš pøípad, kdy bazénová hala je v provozu a mìøení probíhalo pøi nezakrytém bazénu. Vychází nám výbìr hmotnostního toku odpaøené vody v rozmezí ͸Ͳ െ ͺͲ‰ ή െʹ ή Šെͳ , zvolíme tedy hodnotu ͺͲ‰ ή െʹ ή Šെͳ . 1. Množství odpaøené vody po uplynutí 24 hodin

݉‫ ݋ݓ‬ǡʹͶ ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ݄ܵ ή ߬ ൌ ͺͲ ή ʹͳ ή ʹͶ ൌ ͶͲ͵ʹͲ‰ ൌ ͶͲǡ͵ʹ‰ ൌሶ ͲǡͲͶͲ͵͵

b) Zjednodušený výpoèet odpaøeného vody využívající empirických závislostí Vstupní hodnoty: ‫  ݅ݐ‬ൌ ͵ͲԨ ߮݅ ൌ ͸ͶΨ ‫ ݄ݐ‬ൌ ʹͺԨ ݄ܵ ൌ ʹͳʹ ‫ ݓ‬ൌ Ͳǡʹͷ ή • െͳ ‫ ܾ݌‬ൌ ͻͺͲͲͲƒ

Stav vnitøního vzduchu: Teplota vody: Plocha vodní hladiny: Rychlost proudìní vzduchu nad hladinou: Atmosférický tlak: 1. Stav vnitøního vzduchu ̶ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ‫݅ݒ݌‬

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ ͶʹͶͶǡ͵ͷƒ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ‫݅ݐ‬ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ͵Ͳ

̶ ‫ ݅ݒ݌‬ൌ ‫݅ݒ݌‬ ή ߮݅ ൌ ͶʹͶͶǡ͵ͷ ή Ͳǡ͸Ͷ ൌ ʹ͹ͳ͸ǡ͵ͺƒ

‫ ݅ݔ‬ൌ

Ͳǡ͸ʹʹ ή ‫݅ݒ݌‬ Ͳǡ͸ʹʹ ή ʹ͹ͳ͸ǡ͵ͺ െͳ ൌ ൌ ͲǡͲͳ͹͹‰ ή ‰•˜ ͻͺͲͲͲ െ ʹ͹ͳ͸ǡ͵ͺ ‫ ܾ݌‬െ ‫݅ݒ݌‬

2. Stav nasyceného vzduchu v mezní vrstvì nad hladinou pøi teplotì hladiny ·

tlak syté vodní páry

̶ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ‫݄ݒ݌‬

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ ͵͹ͺͳǡʹ͹ƒ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ‫݄ݐ‬ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ʹͺ

48

· ‫̶݄ݔ‬

ൌ

mìrná vlhkost a pøi teplotì th ̶ Ͳǡ͸ʹʹ ή ‫݄ݒ݌‬ ̶ ‫ ܾ݌‬െ ‫݄ݒ݌‬

ൌ

Ͳǡ͸ʹʹ ή ͵͹ͺͳǡʹ͹ െͳ ൌ ͲǡͲʹͷͲ‰ ή ‰•˜ ͻͺͲͲͲ െ ͵͹ͺͳǡʹ͹

3. Urèující teplota tu a souèinitel vlhkosti ‫ ݑݐ‬ൌ

‫ ݄ݐ‬൅ ‫ʹ ݅ݐ‬ͺ ൅ ͵Ͳ ൌ ൌ ʹͻԨ ʹ ʹ

ߚ‫ ݔ‬ൌ ሺͺǡ͵͵ ൅ ͵ǡͻͺ ή ‫ ݓ‬െ ͲǡͲ͹ʹ ή ‫ ݑݐ‬ሻ ή ͳͲെ͵ ൌ ൌ ሺͺǡ͵͵ ൅ ͵ǡͻͺ ή Ͳǡʹͷ െ ͲǡͲ͹ʹ ή ʹͻሻ ή ͳͲെ͵ ൌ ͲǡͲͲ͹ʹ‰ ή െʹ ή • െͳ

4. Hmotnostní tok odpaøované vody

݉ሶ‫ ݋ݓ‬ൌ ߚ‫ ݔ‬ή ൫‫ ̶݄ݔ‬െ ‫ ݅ݔ‬൯ ή ݄ܵ ൌ ͲǡͲͲ͹ʹ ή ሺͲǡͲʹͷͲ െ ͲǡͲͳ͹͹ሻ ή ʹͳ ൌ ͵ǡͻ͹‰ ή Šെͳ 5. Množství odpaøené vody za 24 hodin

݉‫ ݋ݓ‬ǡʹͶ ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ߬ ൌ ͵ǡͻ͹ ή ʹͶ ൌ ͻͷǡʹͺ‰ ൌሶ ͲǡͲͻͷ͵͵

c) Výpoèetní metoda podle nìmecké normy VDI 2089 (starší vydání) Vstupní hodnoty: ‫  ݅ݐ‬ൌ ͵ͲԨ ߮݅ ൌ ͸ͶΨ ‫ ݄ݐ‬ൌ ʹͺԨ ݄ܵ ൌ ʹͳʹ ‫ ܾ݌‬ൌ ͻͺͲͲͲƒ

Stav vnitøního vzduchu: Teplota vody: Plocha vodní hladiny: Atmosférický tlak: 1. Stav vnitøního vzduchu ̶ ‫݅ݒ݌‬ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ ͶʹͶͶǡ͵ͷƒ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ‫݅ݐ‬ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ͵Ͳ

̶ ή ߮݅ ൌ ͶʹͶͶǡ͵ͷ ή Ͳǡ͸Ͷ ൌ ʹ͹ͳ͸ǡ͵ͺƒ ‫ ݅ݒ݌‬ൌ ‫݅ݒ݌‬

2. Stav nasyceného vzduchu v mezní vrstvì nad hladinou pøi teplotì hladiny ·

tlak syté vodní páry a její entalpie pøi teplotì hladiny

̶ ‫݄ݒ݌‬ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ ͵͹ͺͳǡʹ͹ƒ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ʹͺ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ‫݄ݐ‬

49

3. Hmotnostní tok odpaøované vody Tab. 6.1 Sou•initel p•enosu hmoty podle normy VDI 2089(staré vydání) [6] ઽ ሾ܏ ή ‫ܕ‬െ૛ ή ‫ܛ‬െ૚ ή ‫܉۾‬െ૚ ሿ ͵ǡ͸ ή ͳͲെͷ ͹ǡͺ ή ͳͲെͷ ͻǡ͹ ή ͳͲെͷ

Charakter provozu Soukromý bazén Veøejný bazén Bazén s umìlými vlnami

Z tab. 6.1 zvolíme charakter provozu. V našem pøípadì je souèinitel pøenosu hmoty zvolen soukromý bazén s hodnotou ͵ǡ͸ ή ͳͲെͷ ‰ ή െʹ ή •െͳ ή ƒെͳ ̶ െ ‫ ݅ݒ݌‬൯ ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ൌ ߝ ή ݄ܵ ή ൫‫݄ݒ݌‬ െͷ = ͵ǡ͸ ή ͳͲ ή ʹͳ ή ሺ͵͹ͺͳǡʹ͹ െ ʹ͹ͳ͸ǡ͵ͺሻ ൌ ͲǡͺͲͷ‰ ή • െͳ ൌ ʹǡͻ‰ ή Šെͳ

4. Množství odpaøené vody za 24 hodin

݉‫ ݋ݓ‬ǡʹͶ ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ߬ ൌ ʹǡͻ ή ʹͶ ൌ ͸ͻǡ͸‰ ൌሶ ͲǡͲ͸ͻ͸͵

d) Výpoèetní metoda podle nìmecké normy VDI 2089 (nové vydání) Vstupní hodnoty: ‫  ݅ݐ‬ൌ ͵ͲԨ ߮݅ ൌ ͸ͶΨ ‫ ݄ݐ‬ൌ ʹͺԨ ݄ܵ ൌ ʹͳʹ ‫ ܾ݌‬ൌ ͻͺͲͲͲƒ ܴ‫ ݒ‬ൌ Ͷ͸ͳǡͷʹ ή ‰ െͳ ή  െͳ

Stav vnitøního vzduchu: Teplota vody: Plocha vodní hladiny: Atmosférický tlak: Plynová konstanta pro vodní páru: 1. Stav vnitøního vzduchu ̶ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ‫݅ݒ݌‬

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ ͶʹͶͶǡ͵ͷƒ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ‫݅ݐ‬ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ͵Ͳ

̶ ‫ ݅ݒ݌‬ൌ ‫݅ݒ݌‬ ή ߮݅ ൌ ͶʹͶͶǡ͵ͷ ή Ͳǡ͸Ͷ ൌ ʹ͹ͳ͸ǡ͵ͺƒ

2. Stav nasyceného vzduchu v mezní vrstvì nad hladinou pøi teplotì hladiny ·

tlak syté vodní páry a její entalpie pøi teplotì hladiny

̶ ‫݄ݒ݌‬ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ ͵͹ͺͳǡʹ͹ƒ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ʹͺ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ‫݄ݐ‬

3. Hmotnostní tok odpaøované vody ‫ ݑݐ‬ൌ

‫ ݄ݐ‬൅ ‫ʹ ݅ݐ‬ͺ ൅ ͵Ͳ ൌ ൌ ʹͻԨ ʹ ʹ 50

Tab. 6.2 Sou•initel p•enosu hmoty podle normy VDI 2089 (nové vydání) [6] Charakter provozu Zakrytý bazén Soukromý bazén Veøejný bazén (Hloubka vody >1,35 m) Veøejný bazén (Hloubka vody <1,35 m) Bazén s umìlými vlnami

Nepoužívaný bazén ઺‫ ܖ‬ሾ‫ ܕ‬ή ‫ܐ‬െ૚ ሿ 0,7 7 7 7 7

Používaný bazén ઺‫ ܘ‬ሾ‫ ܕ‬ή ‫ܐ‬െ૚ ሿ 21 28 40 50

Z tab. 6.2 zvolíme charakter provozu. V našem pøípadì si vybereme souèinitel pøenosu hmoty soukromý používaný bazén s hodnotou ߚ‫ ݌‬ൌ ʹͳ ή Šെͳ.

ߚ‫݌‬ ̶ ή ܵ ή ൫‫݄ݒ݌‬ െ ‫ ݅ݒ݌‬൯ ൌ ܴ‫ ݒ‬ή ‫݄ ݑݐ‬ ʹ͹ ή ʹͳ ή ሺ͵͹ͺͳǡʹ͹ െ ʹ͹ͳ͸ǡ͵ͺሻ ൌ Ͷǡ͵͵‰ ή Šെͳ ൌ Ͷ͸ͳǡͷʹ ή ሺʹͻ ൅ ʹ͹͵ǡͳͷሻ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ൌ

4. Množství odpaøené vody za 24 hodin

݉‫ ݋ݓ‬ǡʹͶ ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ߬ ൌ Ͷǡ͵͵ ή ʹͶ ൌ ͳͲ͵ǡͻʹ‰ ൌ ͲǡͳͲͶ͵ e) Odpaøování z volné hladiny podle L. Oppla

Vstupní hodnoty: ߮݅ ൌ ͸ͶΨ ‫  ݅ݐ‬ൌ ͵ͲԨ ‫ ݄ݐ‬ൌ ʹͺԨ ݄ܵ ൌ ʹͳʹ ‫ ܾ݌‬ൌ ͻͺͲͲͲƒ

Stav vnitøního vzduchu: Teplota vody: Plocha vodní hladiny: Atmosférický tlak: 1. Stav vnitøního vzduchu ̶ ‫݅ݒ݌‬ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ ͶʹͶͶǡ͵ͷƒ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ͵Ͳ ʹ͵ͷǡ͸ ൅ ‫݅ݐ‬

̶ ‫ ݅ݒ݌‬ൌ ‫݅ݒ݌‬ ή ߮݅ ൌ ʹʹͶʹǡ͸ͷ ή ͲǡͶͶͻͶ ൌ ʹ͹ͳ͸ǡ͵ͺƒ

‫ ܴ݅ݐ‬ൌ

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ െ ʹ͵ͷǡ͸ ൌ െ ʹ͵ͷǡ͸ ൌ ʹʹǡͶͶԨ ʹ͵ǡͷͺ െ ݈݊ ‫݅ݒ݌‬ ʹ͵ǡͷͺ െ Ž ʹ͹ͳ͸ǡ͵ͺ

3. Hmotnostní tok odpaøované vody

Hodnoty vypaøované vody Š ƒ‹ byly urèeny s diagramu podle L. Oppla

51

Obr. 6.1 Diagram podle L. Oppla [6] ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ൌ ሺ‫ ݄ܯ‬െ ‫ ܴ݅ܯ‬ሻ ή

ͳͲͳǡ͵͸ ͳͲͳǡ͵͸ ή ݄ܵ ൌ ሺͲǡͷ െ Ͳǡ͵ʹሻ ή ή ʹͳ ൌ ͵ǡͻͳ‰ ή Šെͳ ͻͺ ‫ܾ݌‬

4. Množství odpaøené vody za 24 hodin

݉‫ ݋ݓ‬ǡʹͶ ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ߬ ൌ ͵ǡͻͳ ή ʹͶ ൌ ͻ͵ǡͺͶ‰ ൌሶ ͲǡͲͻͶ͵

f) Výpoèet pomocí programu Teruna v1.5b

Obr. 6.2 Výpo•et v programu Teruna v1.5 52

1. Množství odpaøené vody za 24 hodin ݉‫ ݋ݓ‬ǡʹͶ ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ߬ ൌ ͵ǡͶ͹ ή ʹͶ ൌ ͺ͵ǡʹͺ‰ ൌሶ ͲǡͲͺ͵͵͵

Tab. 6.3 Shrnutí výsledk• stanovení množství odpa•ené vody Hmotnostní tok odpaøené vody a množství odpaøené vody za 24 hodin Empirický výpoèet pomocí smìrné hodnoty Zjednodušený výpoèet odpaøené vody využívající empirických vlastností Výpoèetní metoda podle nìmecké normy VDI 2089 (starší vydání) Výpoèetní metoda podle nìmecké normy VDI 2089 (nové vydání)

‫ܕ‬ሶ‫ܗܟ‬ [‫ ܏ܓ‬ή ‫ܐ‬െ૚ ]

‫ܗܟܕ‬ǡ૛૝ ሾ‫܏ܓ‬ሿ

͵ǡͻ͹

ͻͷǡʹͺ

ͳǡ͸ͺ

ͶͲǡ͵ʹ

ʹǡͻͲ

͸ͻǡ͸Ͳ

Odpaøování z volné hladiny podle L. Oppla

Ͷǡ͵͵

ͳͲ͵ǡͻʹ

Pomocí programu Terunav1.5

3,47

83,28

͵ǡͻͳ

ͻ͵ǡͺͶ

Výpoèet bazénové haly

6.2

Jedná se o výpoèet základních aspektù pro navrhování bazénové haly. Tìmito výpoèty zjistíme hodnoty citelného a vázaného tepla, tepelný výkon ohøívaèe bazénové vody a prùtok vnìjšího vzduchu potøebný k odvedení vlhkostní zátìže. Vstupní hodnoty: ‫  ݅ݐ‬ൌ ͵ͲԨ ‫  ݁ݐ‬ൌ െͳʹԨ ‫ ܾ݌‬ൌ ͻͺͲͲͲƒ ݄ܵ ൌ ʹͳʹ ‫ ݓ‬ൌ Ͳǡʹͷ ή •െͳ ‫ ݓݐ‬ൌ ʹͺԨ

Vnitøní stav vzduchu: Vnìjší stav vzduchu: Atmosférický tlak: Plocha vodní hladiny: Rychlost proudìní vzduchu nad hladinou: Teplota vody: 1. Stav vnìjšího vzduchu ·

tlak syté vodní páry pøi teplotì – ‡ ൌ െͳʹԨ :

‫ ̶݁݌‬ൌ ‡š’ ൤ʹͺǡͻʹ͸ െ ·

߮݅  ൌ ͸ͶΨ ‫ ݉݁ݐ‬ൌ െͳʹǡͶԨ

͸ͳͶͺ ͸ͳͶͺ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹͺǡͻʹ͸ െ ൨ ൌ ʹͳͺƒ ʹ͹͵ǡͳͷ ൅ ሺെͳʹሻ ʹ͹͵ǡͳͷ ൅ ‫݁ݐ‬

tlak syté vodní páry pøi teplotì mokrého teplomìru – ‡ ൌ െͳǡʹԨ :

̶ ൌ ‡š’ ൤ʹͺǡͻʹ͸ െ ‫݉݁݌‬

͸ͳͶͺ ͸ͳͶͺ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹͺǡͻʹ͸ െ ൨ ൌ ʹͳͲƒ ʹ͹͵ǡͳͷ ൅ ‫݉݁ݐ‬ ʹ͹͵ǡͳͷ ൅ ሺെͳʹǡͶሻ 53

·

̶ ൌ ‫݉݁ݔ‬

mìrná vlhkost a entalpie nasyceného vzduchu pøi teplotì mokrého teplomìru – ‡ ൌ െͳǡʹԨ :

̶ Ͳǡ͸ʹʹ ή ʹͳͲ Ͳǡ͸ʹʹ ή ‫݉݁݌‬ െͳ ൌ ൌ ͳǡ͵Ͷ ή ͳͲെ͵ ‰ ή ‰•˜ ̶ ͻͺͲͲͲ െ ʹͳͲ ‫ ܾ݌‬െ ‫݉݁݌‬

̶ ̶ ݄݁݉ ൌ ܿ‫ ܸ݌‬ή ‫ ݉݁ݐ‬൅ ൫݈‫ ݋‬൅ ܿ‫ ܲ݌‬ή ‫ ݉݁ݐ‬൯ ή ‫݉݁ݔ‬ ൌ െͳ ൌ ͳǡͲͳ ή ሺെͳʹǡͶሻ ൅ ሾʹͷͲͲ ൅ ͳǡͺ͹ʹ ή ሺെͳʹǡͶሻሿ ή ͳǡ͵Ͷ ή ͳͲെ͵ ൌ െͻǡʹ ή ‰•˜

·

ߜ݁݉

smìrové mìøítko mlhové izotermy (èáry adiabatického ochlazení)

̶ ݄݁݉ െ ݄݁ ൌ ̶ ൌ ܿ‫ ݓ‬ή ‫ ݉݁ݐ‬ൌ Ͷǡͳͺ͹ ή ሺെͳʹǡͶሻ ൌ െͷͳǡͻʹ ή ‰ െͳ ‫ ݉݁ݔ‬െ ‫݁ݔ‬

·

mìrná vlhkost, entalpie a relativní vlhkost

̶ ̶ െ ܿ‫ ܸ݌‬ή ‫ ݁ݐ‬െ ߜ݁݉ ή ‫݉݁ݔ‬ ݄݁݉ ൌ ݈‫ ݋‬൅ ܿ‫ ܲ݌‬ή ‫ ݁ݐ‬െ ߜ݁݉ െͻǡʹ െ ͳǡͲͳ ή ሺെͳʹሻ െ ሺെͷͳǡͻʹሻ ή ͳǡ͵Ͷ ή ͳͲെ͵ െͳ ൌ ൌ ͳǡͳͺ ή ͳͲെ͵ ‰ ή ‰•˜ ʹͷͲͲ ൅ ͳǡͺ͹ʹ ή ሺെͳʹሻ െ ሺെͷͳǡͻʹሻ

‫ ݁ݔ‬ൌ

݄݁ ൌ ܿ‫ ܸ݌‬ή ‫ ݁ݐ‬൅ ൫݈‫ ݋‬൅ ܿ‫ ܲ݌‬ή ‫ ݁ݐ‬൯ ή ‫ ݁ݔ‬ൌ െͳ ൌ ͳǡͲͳ ή ሺെͳʹሻ ൅ ሾʹͷͲͲ ൅ ͳǡͺ͹ʹ ή ሺെͳʹሻሿ ή ͳǡͳͺ ή ͳͲെ͵ ൌ െͻǡʹ ή ‰•˜ ߮݁ ൌ

‫݁ݔ‬ ͻͺͲͲͲ ͳǡͳͺ ή ͳͲെ͵ ‫ܾ݌‬ ή ൌ ή ൌ Ͳǡͺͷ ൌ ͺͷΨ ʹͳͺ ሺͲǡ͸ʹʹ ൅ ͳǡͳͺ ή ͳͲെ͵ ሻ ‫Ͳ ̶݁݌‬ǡ͸ʹʹ ൅ ‫݁ݔ‬

2. Stav vnitøního vzduchu ‫ ̶݅݌‬ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ Ͷʹͷͳƒ ʹ͵ͷǡ͸ʹͺ ൅ ‫݅ݐ‬ ʹ͵ͷǡ͸ʹͺ ൅ ͵Ͳ

‫ ݅݌‬ൌ ‫ ̶݅݌‬ή ߮݅ ൌ Ͷʹͷͳ ή Ͳǡ͸Ͷ ൌ ʹ͹ʹͳƒ

‫ ݅ݔ‬ൌ

Ͳǡ͸ʹʹ ή ‫݅݌‬ Ͳǡ͸ʹʹ ή ʹ͹ʹͳ െͳ ൌ ൌ ͳ͹ǡ͹͸ ή ͳͲെ͵ ‰ ή ‰•˜ ‫ ܾ݌‬െ ‫݅݌‬ ͻͺͲͲͲ െ ʹ͹ʹͳ

݄݅ ൌ ܿ‫ ܸ݌‬ή ‫ ݅ݐ‬൅ ൫݈‫ ݋‬൅ ܿ‫ ܲ݌‬ή ‫ ݅ݐ‬൯ ή ‫ ݅ݔ‬ൌ െͳ ൌ ͳǡͲͳ ή ͵Ͳ ൅ ሺʹͷͲͲ ൅ ͳǡͺ͹ʹ ή ͵Ͳሻ ή ͳ͹ǡ͹͸ ή ͳͲെ͵ ൌ ͹ͷǡ͹ ή ‰•˜

3. Stav nasyceného vzduchu v mezní vrstvì nad hladinou pøi teplotì hladiny ‫ܐ ܜ‬ ·

pøi ‫ ݄ݐ‬ൌ ‫ ݉݅ݐ‬ൌ ʹͶԨ ൌ ʹͳǡͳ ൌ ͸ǡ͸͸ ൑ ʹͲƒ‫ ݓ‬൑ ͷȀ• 54

‫ ݓݐ‬െ ‫݉݅ݐ‬ ή ሺͲǡͲ͸ ή ‫ ͵ ݓ‬െ ͲǡͶͺ ή ‫ ʹ ݓ‬൅ ͳǡʹʹ ή ‫ݓ‬ሻ ൌ ͳͲ ʹͺ െ ʹͶǡͶͷ ൌ ʹͺ െ ൬ ൰ ή ሺͲǡͲ͸ ή Ͳǡʹͷ͵ െ ͲǡͶͺ ή Ͳǡʹͷʹ ൅ ͳǡʹʹ ή Ͳǡʹͷሻ ൌ ʹ͹ǡͷͳԨ ͳͲ

‫ ݄ݐ‬ൌ ‫ ݓݐ‬െ

·

tlak syté vodní páry a její entalpie pøi teplotì hladiny – Š ൌ ʹ͹ǡͷͳԨ

̶ ‫݄݌݌‬ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ ͵͸ͺͳƒ ʹ͵ͷǡ͸ʹͺ ൅ ʹ͹ǡͷͳ ʹ͵ͷǡ͸ʹͺ ൅ ‫݄ݐ‬

̶ െͳ ൌ ݈‫ ݋‬൅ ܿ‫ ܲ݌‬ή ‫ ݄ݐ‬ൌ ʹͷͲͲ ൅ ͳǡͺ͹ʹ ή ʹ͹ǡͷͳ ൌ ʹͷͷͳǡ ͷ ή ‰•˜ ݄‫݄݌‬

·

‫̶݄ݔ‬

ൌ

mìrná vlhkost a entalpie nasyceného vzduchu pøi teplotì – Š

̶ Ͳǡ͸ʹʹ ή ‫݄݌݌‬ ̶ ‫ ܾ݌‬െ ‫݄݌݌‬

ൌ

Ͳǡ͸ʹʹ ή ͵͸ͺͳ െͳ ൌ ʹͶǡʹ͹ ή ͳͲെ͵ ‰ ή ‰•˜ ͻͺͲͲͲ െ ͵͸ͺͳ

̶ ̶ െͳ ̶݄݄ ൌ ܿ‫ ܸ݌‬ή ‫ ݄ݐ‬൅ ݄‫݄݌‬ ή ‫݄݌ݔ‬ ൌ ͳǡͲͳ ή ʹ͹ǡͷͳ ൅ ʹͷͷͳǡͷ ή ʹͶǡʹ͹ ή ͳͲെ͵ ൌ ͺͻǡ͹ͳ ή ‰•˜

4. Urèující teplota ‫ ܝ ܜ‬a souèinitel pøenosu vlhkosti ‫ ݑݐ‬ൌ

‫ ݅ݐ‬൅ ‫ Ͳ͵ ݄ݐ‬൅ ʹ͹ǡͷͳ ൌ ൌ ʹͺǡ͹͸Ԩ ʹ ʹ

ߚ‫ ݔ‬ൌ ሺͺǡ͵͵ ൅ ͵ǡͻͺ ή ‫ ݓ‬െ ͲǡͲ͹ʹ ή ‫ ݑݐ‬ሻ ή ͳͲെ͵ ൌ ൌ ሺͺǡ͵͵ ൅ ͵ǡͻͺ ή Ͳǡʹͷ െ ͲǡͲ͹ʹ ή ʹͺǡ͹͸ሻ ή ͳͲെ͵ ൌ ͹ǡʹͷ ή ͳͲെ͵ ‰ ή െʹ ή • െͳ 5. Hmotnostní tok odpaøované vody ࢓ሶ࢝࢕

݉ሶ‫ ݋ݓ‬ൌ ߚ‫ ݔ‬ή ൫‫ ̶݄ݔ‬െ ‫ ݅ݔ‬൯ ή ݄ܵ ൌ ͹ǡʹͷ ή ͳͲെ͵ ή ሺʹͶǡʹ͹ ή ͳͲെ͵ െ ͳ͹ǡ͹͸ ή ͳͲെ͵ ሻ ή ʹͳ ൌ Ͳǡͻͻͳ ή ͳͲെ͵ ‰ ή •െͳ ൌ ͵ǡͷ͹‰ ή Šെͳ

6. Tepelná zátìž prostoru tokem vázaného tepla

̶ ܳሶ‫ ݒ‬ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ݄‫݄݌‬ ൌ Ͳǡͻͻͳ ή ͳͲെ͵ ή ʹͷͷͳǡͷ ൌ ʹǡͷ͵

7. Urèující mìrná vlhkost a støední mìrná tepelná kapacita vzduchu ‫ ݑݔ‬ൌ

‫ ݅ݔ‬൅ ‫ͳ ̶݄ݔ‬͹ǡ͹͸ ή ͳͲെ͵  ൅ ʹͶǡʹ͹ ή ͳͲെ͵ െͳ ൌ ൌ ʹͳǡͲʹ ή ͳͲെ͵ ‰ ή ‰•˜ ʹ ʹ

െͳ ή  െͳ ܿ‫  ݌‬ൌ ܿ‫ ݒ݌‬൅ ‫ ݑݔ‬ή ܿ‫ ܲ݌‬ൌ ͳǡͲͳ ൅ ʹͳǡͲʹ ή ͳͲെ͵ ή ͳǡͺ͹ʹ ൌ ͳǡͲͶͻ ή ‰ •˜

8. Souèinitel pøestupu tepla konvekcí z hladiny do vzduchu pøi ‫ۺ‬ҧ ‫ ؠ‬૚

ߙ݇ ൌ ܿ‫ ݌‬ή ߚ‫ ݔ‬ൌ ͳǡͲͶͻ ή ͹ǡʹͷ ή ͳͲെ͵ ൌ ͹ǡ͸ ή െʹ ή  െͳ 55

9. Tepelná zátìž prostoru tokem citelného tepla ܳሶܿ ൌ ߙ݇ ή ሺ‫ ݄ݐ‬െ ‫ ݅ݐ‬ሻ ή ݄ܵ ൌ ͹ǡ͸ ή ሺʹ͹ǡͷͳ െ ͵Ͳሻ ή ʹͳ ൌ െ͵ͻ͹ ൌሶ െ ͲǡͶ 10. Tepelná zátìž prostoru souhrnným tokem tepla ܳሶ‫ ݏ‬ൌ ܳሶܿ ൅ ܳሶ‫ ݒ‬ൌ െͲǡͶ ൅ ʹǡͷ͵ ൌ ʹǡͳ͵ kW

ܳሶ‫ ݏ‬ൌ ߚ‫ ݔ‬ή ൫̶݄݄ െ ݄݅ ൯ ή ݄ܵ ൌ ͹ǡʹͷ ή ͳͲെ͵ ή ሺͺͻǡ͹ͳ െ ͹ͷǡ͹ሻ ή ʹͳ ൌ ʹǡͳ͵ 11. Prùtok vnìjšího vzduchu potøebný k odvedení vlhkostní zátìže ݉ሶ݁ ൌ ܸ݁ሶ  ൌ

݉ሶ‫݋ݓ‬ Ͳǡͻͻͳ ή ͳͲെ͵ ൌ ൌ ͲǡͲ͸‰•˜ ή •െͳ ‫ ݅ݔ‬െ ‫ͳ ݁ݔ‬͹ǡ͹͸ ή ͳͲെ͵ െ ͳǡͳͺ ή ͳͲെ͵

ͲǡͲ͸ ή Ͷ͸ͳǡͷʹ ή ʹ͹ͳǡͳͷ ݉ሶ݁ ή ‫ ݒݎ‬ή ܶ݁ ή ሺͲǡ͸ʹʹ ൅ ‫ ݁ݔ‬ሻ ൌ ή ሺͲǡ͸ʹʹ ൅ ͳǡͳͺ ή ͳͲെ͵ ሻ ൌ ͻͺͲͲͲ ‫ܾ݌‬

ൌ ͲǡͲͶͺ͵ ή •െͳ ൌ ͳ͹ʹ͵ ή Šെͳ

12. Výparné teplo a entalpie vody pøi teplotì hladiny ‫ ܐ ܜ‬ൌ ૛ૠǡ ૞૚Ԩ

݈݄ ൌ ݈‫ ݋‬െ ൫ܿ‫ ݓ‬െ ܿ‫ ܲ݌‬൯ ή ‫ ݄ݐ‬ൌ ʹͷͲͲ െ ሺͶǡͳͺ͹ െ ͳǡͺ͹ʹሻ ή ʹ͹ǡͷͳ ൌ ʹͶ͵͸ǡ͵ͳ ή ‰ െͳ ݄‫ ݄ݓ‬ൌ ܿ‫ ݓ‬ή ‫ ݄ݐ‬ൌ Ͷǡͳͺ͹ ή ʹ͹ǡͷͳ ൌ ͳͳͷǡͳͺ ή ‰ െͳ

13. Požadovaný tepelný výkon ohøívaèe bazénové vody ܳሶ‫ ݓ݋‬ൌ ܳሶ‫ ݏ‬െ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ݄‫ ݄ݓ‬ൌ ʹǡͳ͵ െ Ͳǡͻͻͳ ή ͳͲെ͵ ή ͳͳͷǡͳͺ ൌ ʹǡͲʹ ܳሶ‫ ݓ݋‬ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ݈݄ ൅ ܳሶܿ ൌ Ͳǡͻͻͳ ή ͳͲെ͵ ή ʹͶ͵͸ǡ͵ͳ ൅ ሺെͲǡͶሻ ൌ ʹǡͲͳ

6.3

Odvlhèovací jednotka bez pøívodu vnìjšího vzduchu

Výpoèet je zamìøený na pøesné urèení stavu vzduchu na jednotlivých komponentech u odvlhèovacího zaøízení. Tìmito výpoèty zjistíme stavy vzduchu na výtoku, toku vlhkosti a výkonu chladièe (výparník), dále výtok a výkon ohøívaèe (kondenzátoru) tepelného èerpadla. Vstupní hodnoty: Vnitøní stav vzduchu: Hmotnostní tok odpaøované vody: Atmosférický tlak: Plocha vodní hladiny: Efektivní povrchová teplota chladièe: Obtokový souèinitel chladièe (výparníku):

߮ͳ ൌ ͸ͶΨ ‫  ͳݐ‬ൌ ͵ͲԨ െ͵ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ൌ Ͳǡͻͻͳ ή ͳͲ ‰ ή • െͳ ൌ ͵ǡͷ͹‰ ή Šെͳ ‫  ܾ݌‬ൌ ͻͺͲͲͲƒ ݄ܵ  ൌ ʹͳʹ ‫  ݌݁ݐ‬ൌ ͷǡͻԨ ‫ ܨ‬ൌ Ͳǡͳ 56

1. Stav vnitøního vzduchu ‫ ̶ͳ݌‬ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ൨ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ Ͷʹͷͳƒ ʹ͵ͷǡ͸ʹͺ ൅ ‫ͳݐ‬ ʹ͵ͷǡ͸ʹͺ ൅ ͵Ͳ

‫ ͳ݌‬ൌ ‫ ̶ͳ݌‬ή ߮ͳ ൌ Ͷʹͷͳ ή Ͳǡ͸Ͷ ൌ ʹ͹ʹͳƒ ‫ ͳݔ‬ൌ

Ͳǡ͸ʹʹ ή ‫ͳ݌‬ Ͳǡ͸ʹʹ ή ʹ͹ʹͳ െͳ ൌ ൌ ͳ͹ǡ͹͸ ή ͳͲെ͵ ‰ ή ‰•˜ ͻͺͲͲͲ െ ʹ͹ʹͳ ‫ ܾ݌‬െ ‫ͳ݌‬

݄ͳ ൌ ܿ‫ ܸ݌‬ή ‫ ͳݐ‬൅ ൫݈‫ ݋‬൅ ܿ‫ ܲ݌‬ή ‫ ͳݐ‬൯ ή ‫ ͳݔ‬ൌ െͳ ൌ ͳǡͲͳ ή ͵Ͳ ൅ ሺʹͷͲͲ ൅ ͳǡͺ͹ʹ ή ͵Ͳሻ ή ͳ͹ǡ͹͸ ή ͳͲെ͵ ൌ ͹ͷǡ͹ ή ‰•˜ 2. Stav vzduchu v rosném bodu chladièe ‫ܢ ܀‬

̶ ൌ ݁‫ ݌ݔ‬ቈʹ͵ǡͷͺ െ ‫݌݁݌‬

ͶͲͶͶǡʹ ͶͲͶͶǡʹ ቉ ൌ ‡š’ ൤ʹ͵ǡͷͺ െ ൨ ൌ ͻʹͻƒ ʹ͵ͷǡ͸ʹͺ ൅ ‫݌݁ݐ‬ ʹ͵ͷǡ͸ʹͺ ൅ ͷǡͻ

̶ ‫ ݌݁݌‬ൌ ‫݌݁݌‬ ή ߮݁‫ ݌‬ൌ ͻʹͻ ή ͳ ൌ ͻʹͻƒ

‫ ݖݎݔ‬ൌ

Ͳǡ͸ʹʹ ή ‫݌݁݌‬ Ͳǡ͸ʹʹ ή ͻʹͻ െͳ ൌ ൌ ͷǡͻͷ ή ͳͲെ͵ ‰ ή ‰•˜ ͻͺͲͲͲ െ ͻʹͻ ‫ ܾ݌‬െ ‫݌݁݌‬

݄‫ ݖݎ‬ൌ ܿ‫ ܸ݌‬ή ‫ ݌݁ݐ‬൅ ൫݈‫ ݋‬൅ ܿ‫ ܲ݌‬ή ‫ ݌݁ݐ‬൯ ή ‫ ݖݎݔ‬ൌ െͳ ൌ ͳǡͲͳ ή ͷǡͻ ൅ ሺʹͷͲͲ ൅ ͳǡͺ͹ʹ ή ͷǡͻሻ ή ͷǡͻͷ ή ͳͲെ͵ ൌ ʹͲǡͻ ή ‰•˜ 3. Stav vzduchu 2 na výtoku z chladièe

െͳ ‫ ʹݔ‬ൌ ‫ ݖݎݔ‬൅ ‫ ܨ‬ή ሺ‫ ͳݔ‬െ ‫ ݖݎݔ‬ሻ ൌ ͷǡͻͷ ൅ Ͳǡͳ ή ሺͳ͹ǡ͹͸ െ ͷǡͻͷሻ ൌ ͹ǡͳ͵‰ ή ‰•˜

െͳ ݄ʹ ൌ ݄‫ ݖݎ‬൅ ‫ ܨ‬ή ሺ݄ͳ െ ݄‫ ݖݎ‬ሻ ൌ ʹͲǡͻ ൅ Ͳǡͳ ή ሺ͹ͷǡ͹ െ ʹͲǡͻሻ ൌ ʹ͸ǡ͵ͺ ή ‰•˜

‫ ʹݐ‬ൌ

݄ʹ െ ݈‫ ݋‬ή ‫ʹݔ‬ ʹ͸ǡ͵ͺ െ ʹǡͷ ή ͹ǡͳ͵ ൌ ൌ ͺǡ͵͸Ԩ ܿ‫ ܸ݌‬൅ ܿ‫ ܲ݌‬ή ‫ͳ ʹݔ‬ǡͲͳ ൅ ͳǡͺ͹ʹ ή ͹ǡͳ͵ ή ͳͲെ͵

4. Tok vázaného tepla s odpaøovanou vodou

ܳሶ‫ ݒ‬ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ή ݈‫ ݋‬ൌ Ͳǡͻͻͳ ή ͳͲെ͵ ή ʹͷͲͲ ൌ ʹǡͶͺ

5. Tok vlhkosti kondenzující na povrchu chladièe ݉ሶ‫ ݇ݓ‬ൌ ݉ሶ‫ ݋ݓ‬ൌ Ͳǡͻͻͳ ή ͳͲെ͵ ‰ ή • െͳ ൌ ͵ǡͷ͹‰ ή Šെͳ 6. Prùtok vzduchu upraveného v zaøízení ݉ሶͳ ൌ

Ͳǡͻͻͳ ݉ሶ‫݇ݓ‬ ൌ ൌ ͲǡͲͻ͵‰•˜ ή • െͳ ‫ ͳݔ‬െ ‫ͳ ʹݔ‬͹ǡ͹͸ െ ͹ǡͳ͵ 57

7. Výkon chladièe (výparníku) ܳሶ݄ܿ ൌ ݉ሶͳ ή ሺ݄ͳ െ ݄Ͷ ሻ ൌ ͲǡͲͻ͵ ή ሺ͹ͷǡ͹ െ ʹ͸ǡ͵ͺሻ ൌ Ͷǡͷͻ ݄Ͷ ൌ ݄ʹ

8. Stav vzduchu na výtoku z ohøívaèe (kondenzátoru tepelného èerpadla), shodným se stavem pøivádìného vzduchu െͳ ‫ ݌ݐ ؠ ͵ݐ‬ൌ ‫ ݅ݐ‬ൌ ͵ͲԨ ‫ ݌ݔ‬ൌ ‫ ʹݔ‬ൌ ͹ǡͳ͵‰ ή ‰•˜

݄‫ ݌‬ൌ ܿ‫ ܸ݌‬ή ‫ ݌ݐ‬൅ ൫݈‫ ݋‬൅ ܿ‫ ܲ݌‬ή ‫ ݌ݐ‬൯ ή ‫ ݌ݔ‬ൌ െͳ ൌ ͳǡͲͳ ή ͵Ͳ ൅ ሺʹͷͲͲ ൅ ͳǡͺ͹ʹ ή ͵Ͳሻ ή ͹ǡͳ͵ ή ͳͲെ͵ ൌ Ͷͺǡͷ͵ ή ‰•˜

9. Výkon ohøívaèe (kondenzátoru chlazeného upravovaným vzduchem) ܳሶ‫ ݓ݋‬ൌ ܳሶ݇‫ ݒ‬ൌ ݉ሶͳ ή ሺ݄͵ െ ݄ʹ ሻ ൌ ͲǡͲͻ͵ ή ሺͶͺǡͷ͵ െ ʹ͸ǡ͵ͺሻ ൌ ʹǡͲ͸

10. Stav vzduchu 3 na výtoku z kondenzátoru tepelného èerpadla െͳ ݄͵ ൌ ݄ͳ ‫ ݄݅ ؠ‬ൌ Ͷͺǡͷ͵ ή ‰ െͳ ‫ ͵ݔ‬ൌ ‫ ʹݔ‬ൌ ͹ǡͳ͵‰ ή ‰ •˜ •˜

‫ ͵ݐ‬ൌ ͵ͲԨ

11. Výkon ohøívaèe

߮͵ ൌ ʹ͸ǡʹΨ

ܳሶ‫ ݓ݋‬ൌ ܳሶ݇‫ ݒ‬ൌ ݉ሶͳ ή ሺ݄͵ െ ݄ʹ ሻ ൌ ݉ሶͳ ή ሺ݄ͳ െ ݄ʹ ሻ ൌ ʹǡͲ͸

58

7

Ekonomické zhodnocení

7.1

Návrh vhodného zpùsobu odvlhèování

Výbìr nejvhodnìjšího zpùsobu odvlhèování krytého rodinného bazénu je proveden pomocí výpoètových metod hmotnostní toku odpaøované vody. Ze shrnutí výsledkù vypoètených dat v tab. 6.3 je vybrána nejvìtší vypoètená hodnota. Pomocí nového vydání nìmecké normy VDI 2089, vychází odpar z vodní hladiny 4,33 ‰ ή Šെͳ s poèáteènímipodmínkami 64 % relativní vlhkosti, teplotou vnitøního vzduchu 30 °C a teplotou bazénové vody 28 °C pøi barometrickém tlaku 98 kPa. Dále je kladen výbìr na ekonomickou èástku odvlhèovacích zaøízení. Kondenzaèní odvlhèovaè s kompresorovým chladícím okruhem Calorex 110 AX od firmy Flair a.s. Pøíslušenství obsahuje vestavìný hygrostat s nastavitelným rozsahem relativní vlhkosti v rozmezí 20 - 80 %. Odhadovaná životnost je pøibližnì 15 let. Charakteristické vlastnosti odvlhèovaèe jsou uvedeny v tab. 7.1.

Varianta 1 Tab. 7.1 Charakteristické vlastnosti odvlh•ova•e Calorex DH 110 - AX [22] Vlastnosti modelu Calorex DH 110 - AX

Hodnoty

Odvlhèovací kapacita (voda 28°C, vzduch 30°C/60%r.v.) Objemový prùtok vzduchu Akustický tlak (1m) Topný výkon do vzduchu pøi odvlhèování Pøíkon (ventilátor + kompresor) Tlaková ztráta Prùtok topné vody Náplò chladiva R 407C Minimální provozní teplota Maximální provozní teplota/ max. vlhkost Cena

4,5 108 1180 53 6,4 1,46 28 9,6 2 5 35 / 80 173 904

Obr. 7.1 Kondenza•ní odvlh•ova• Calorex 110 AX [22] 59

Ž ή Š‘†െͳ Ž ή ʹͶŠ‘†െͳ ͵ ή Šെͳ †ሺሻ   ƒ Ž ή ‹െͳ ‰ ° °ȀΨ”Ǥ ˜Ǥ Kè

Varianta 2 Kondenzaèní odvlhèovaè s kompresorovým chladícím okruhem Dantherm CDP 125 od firmy PERFEKTUM Group s.r.o. Pøíslušenství obsahuje vestavìný hygrostat s nastavitelným rozsahem relativní vlhkosti v rozmezí 40 - 100 %. Je vybaven rotaèním kompresorem. Charakteristické vlastnosti odvlhèovaèe jsou uvedeny v tab. 7.2. Tab. 7.2 Charakteristické vlastnosti odvlh•ova•e Dantherm CDP 125 [25] Vlastnosti modelu Dantherm CDP 125

Hodnoty

Odvlhèovací kapacita (voda 28°C, vzduch 30°C/60% r.v.) Objemový prùtok vzduchu Akustický tlak (1m) Maximální pøíkon Tlaková ztráta Prùtok topné vody Náplò chladiva R 407C Minimální provozní teplota Maximální provozní teplota/ max. vlhkost Cena

5,16 124 2500 60 3,2 13 11,6 2 5 40/ 100 221 914

Obr. 7.2 Kondenza•ní odvlh•ova• Dantherm CDP 125 [25]

60

Ž ή Š‘†െͳ Ž ή ʹͶŠ‘†െͳ ͵ ή Šെͳ †ሺሻ  ƒ Ž ή ‹െͳ ‰ ° °ȀΨ”Ǥ ˜Ǥ Kè

Varianta 3 Adsorpèní odvlhèovaè R-060R od firmy Flair a.s. Pracuje na principu adsorpèního odvlhèovaèe DST Recusorb. Používá regeneraèní rotaèní výmìník s naneseným materiálem silikagelem na matrici rotoru. Tento materiál má schopnost molekulového síta odvlhèovaè procházející vzduch. Charakteristické vlastnosti odvlhèovaèe jsou uvedeny v tab. 7.3. Tab. 7.3 Charakteristické vlastnosti odvlh•ova•e R-060R [18] Vlastnosti modelu R-060R Odvlhèovací kapacita (vzduch 20°C/60% r.v.) Objemový prùtok suchý vzduchu Prùtok regeneraèní vzduch Ohøívaè pøíkon Maximální pøíkon Minimální provozní teplota Maximální provozní teplota/ max. vlhkost Cena

Hodnoty 4,6 110 1000 250 6 6,4 -10 30/ 100 245 000

Obr. 7.3 Adsorp•ní odvlh•ova• R-060R[18]

61

Ž ή Š‘†െͳ Ž ή ʹͶŠ‘†െͳ ͵ ή Šെͳ ͵ ή Šെͳ   ° °ȀΨ”Ǥ ˜Ǥ Kè

Závìr Použití kondenzaèních odvlhèovaèù na zpùsobu kompresorového chladícího cyklu, se díky dnešnímu rozmachu stavìní krytých bazénù v rodinných domech, stal nejvýhodnìjším zpùsobem pro udržení doporuèené vlhkosti ve vnitøním prostøedí. Pøi umístìní odvlhèovacího zaøízení do bazénové haly, je tøeba klást dùraz na umístìní v prostoru, kde nebude omezovat proudìní vzduchu. Vlhkost, která kondenzuje v odvlhèovaèi, je zapotøebí odvést do kanalizace. Cílem bakaláøské práce bylo navrhnout vhodný zpùsob odvlhèování krytého bazénu rodinného domu. Pro volbu zpùsobu odvlhèování, použity výsledky výpoètù hmotnostního toku odpaøované vody šesti metodami. Z porovnání vypoètených metod odparu z hladiny, vyšla nejvyšší hodnota, výpoètem dle nového vydání metody nìmecké normy VDI 2089 a to 4,33 ‰ ή Šെͳ pøi 30 °C vnitøního vzduchu a 64 % relativní vlhkosti. Z dosavadních výpoètù mùžeme øíct, že odvlhèovací zaøízení Calorex 33 - A, které je nainstalované v krytém rodinném bazénì, je nedostaèující pøi provozu bazénové haly. Pøi používání, mùže docházet k orosení oken, degradaci stavebního materiálu a tvorbì vhodného prostøedí pro rùst mikroflóry jako jsou bakterie, spory plísní, viry aj. Tyto nežádoucí vlastnosti vysoké vlhkosti mohou vést ke znehodnocení stavby nebo ke zdravotním potížím. S ohledem na vypoètené hodnoty odparu z vodní hladiny a také na ekonomickou èástku složenou z poøizovací ceny odvlhèovacího zaøízení a spotøebou elektrické energie, jsem vybral kondenzaèní odvlhèovaè Calorex 110 AX s kompresorovým chladícím okruhem od firmy Flair a.s. Tento odvlhèovaè je schopný odstranit vznikající vlhkost, pøi provozu bazénové haly a má odvlhèovací kapacitu 4,5 ‰ ή Šെͳ za podmínek 60 % relativní vlhkosti, teplotì vzduchu 30 °C a teplotì bazénové vody 28 °C. Náplò kompresorového chladícího obìhu je tvoøena ekologickým chladivem R407c. Pøíslušenství obsahuje vestavìný hygrostat s nastavitelným rozsahem relativní vlhkosti v rozmezí 20 - 80 %. Odhadovaná životnost kondenzaèního odvlhèovaèe je pøibližnì 15 let.

62

Seznam použité literatury [1]

GEBAUER, Günter, Olga RUBINOVÁ a Helena HORKÁ. Vzduchotechnika. 2. vyd. Brno: ERA, 2007, 262 s. ISBN 978-80-7366-091-8.

[2]

BALÍK, Michael, Günter GEBAUER a Helena HORKÁ. Odvlh•ování staveb: cvi•ení, ateliérová tvorba. 2., pøeprac. vyd. Praha: Grada, 2008, 307 s. Stavitel. ISBN 978-80-247-2693-9.

[3]

SZÉKYOVÁ, Marta, Aleš RUBINA a Helena HORKÁ. V!trání a klimatizace: cvi•ení, ateliérová tvorba. 1. vyd. Bratislava: Jaga, 2006, 359 s. Stavitel. ISBN 80807-6037-3.

[4]

HOLUB, Jiøí. Smá•ivost povrchu v"•i kapalinám a druhá viskozita kapalin. Brno, 2010. 75s. Bakaláøská práce. Vysoké uèení technické v Brnì, Fakulta strojního inženýrství. Vedoucí práce Ing. Simona Fialová, Ph.D.

[5]

PAVELEK, Milan. Termomechanika. Vyd. 3. pøeprac. /. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2003, 284 s. ISBN 80-214-2409-5.

[6]

BLASINSKI, Petr. Vlhkostní bilance bytu. Brno, 2011. 75s. Diplomová práce. Vysoké uèení technické v Brnì, Fakulta stavební. Vedoucí práce doc. Ing. Aleš Rubina, Ph.D.

[7]

FLEGL, Vlastimil. Program na výpo•et parametr" vlhkého vzduchu. Pardubice, 2009. 71s. Bakaláøská práce. Univerzita Pardubice, Fakulta elektrotechniky a informatiky. Vedoucí práce RNDr. Josef Rak.

[8]

SCHWARZER, Jan. Teorie vlhkého vzduchu (I). In: TZB-info [online]. 29.5.2006 [cit. 2014-01-05]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/3323-teorie-vlhkeho-vzduchu-i.

[9]

Internetové stránky školy Fakulty stavební v Brnì - sekce BT02 - TZB III Vzduchotechnika[online]. [cit. 2014-01-05] Dostupné z:http://www.fce.vutbr.cz/TZB/rubinova.o/upravy_vzduchu/hx_veliciny.JPG

[10]

DRKAL, František, Miloš LAIN, Jan SCHWARZER a Vladimír ZMRHAL. Klimatizace a pr"myslová vzduchotechnika. Praha: Evropský sociální fond, 2009.

[11]

ANDRES, Petr. Aplikace adsorpèního odvlhèování. In: Flair.cz [online].2012 [cit. 2014-01-05]. Dostupné z: http://www.flair.cz/images/PDF/INHOB.pdf.

[12]

POLÁK, Petr. Klimatizace budov adiabatickým chlazením. In: TZBinfo [online].6.2.2012 [cit. 2014-01-05]. Dostupné z: http://vetrani.tzbinfo.cz/klimatizace-a-chlazeni/8261-klimatizace-budov-adiabatickym-chlazenim.

[13]

ANDRES, Petr. Adsorpèní odvlhèovaèe DST SeibuGiken. In: TZBinfo [online].2.1.2002 [cit. 2014-01-05]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/848adsorpcni-odvlhcovace-dst-seibu-giken.

[14]

VRÁNA, Jakub, Olga RUBINOVÁ a Helena HORKÁ. Technická za•ízení budov v praxi: [p•íru•ka pro stava•e]. 1. vyd. Praha: Grada, 2007, 331 s. ISBN 978-80-2471588-9.

[15]

JANOTKOVÁ, Eva.: Technika prost•edí. Brno: Edièní støedisko VUT Brno, 1991.

[16]

ANDRES, Petr. Odvlhèování pomocí adsorpèní technologie DST SeibuGiken. In: TZB-info [online].18.6.2008 [cit. 2014-01-05]. Dostupné z: http://www.tzbinfo.cz/4918-odvlhcovani-pomoci-adsorbcni-technologie-dst-seibu-giken. 63

[17]

KÁZMÉROVÁ, Kristína. Sorpèní chladící zaøízení. In: TZB-info [online]. 8.8.2011 [cit. 2014-01-05]. Dostupné z: http://vetrani.tzb-info.cz/klimatizace-a-chlazeni/7712sorpcni-chladici-zarizeni.

[18]

Internetové stránky firmy Flair - sekce produkty - adsorpèní odvlhèování[online]. [cit. 2014-01-05] Dostupné z:http://www.flair.cz/index.php?section=produkty &content=odvlhcovani&content2=odvlhcovanitechnologicke&lang=

[19]

ANDRES, Petr. Nezapomínejte na adsorpci! Použití odvlhèovaèù DST SeibuGiken pro vysoušení po povodních. In: TZB-info [online]. 14.1.2003 [cit. 2014-01-05]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/1317-nezapominejte-na-adsorbci-pouzitiodvlhcovacu-dst-seibu-giken-pro-vysouseni-po-povodnich.

[20]

Internetové stránky firmy DST SeibuGiken - sekce applications[online]. [cit. 2014-01-05]. Dostupné z:http://www.dst-sg.com/applications.

[21]

Internetové stránky firmy Vzduchotechnika - ventilace - sekce bazénové odvlhèovaèe[online].[cit. 2014-01-05]. Dostupné z: http://www.vzduchotechnikaventilace.cz/odvlhcovace/bazenove-odvlhcovace/

[22]

Internetové stránky firmy Flair - sekce odvlhèování a vìtrání bazénù[online]. [cit. 2014-01-05] Dostupné z: http://www.flair.cz/index.php?section=produkty &content=calorexDH&content2=calorexDH&lang=cz.

[23]

PAVELEK, Milan. Experimentální metody v technice prost•edí. 3. vyd. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2007, 215 s. ISBN 978-80-214-3426-4.

[24]

MAREŠ, Ludìk. Vlhkost vzduchu a její mìøení. In: TZB-info [online]. 13.3.2006 [cit. 2014-01-05]. Dostupné z: http://www.tzb-info.cz/3137-vlhkost-vzduchu-a-jejimereni.

[25]

Internetové stránky firmy PERFEKTUM Group s.r.o - sekce produkty - kondenzaèní odvlhèovaèe[online]. [cit. 2014-01-05] Dostupné z: http://www.perfektum.cz/ produkty/ kondenzacni-odvlhcovace/dantherm-cdp-bazenove-odvlhcovace/

64

Seznam použitých symbolù Symbol

Jednotka

Popis

ܿ‫݌‬ ܿ‫ܲ݌‬ ܿ‫ܸ݌‬ ܿ‫ݓ‬ ‫ܨ‬ ݄݁ ݄݅ ݄‫݌‬ ݄‫ݖݎ‬

[ ή ‰ െͳ ή  െͳ ] [ ή ‰ െͳ ή  െͳ ] [ ή ‰ െͳ ή  െͳ ] [ ή ‰ െͳ ή  െͳ ] [െ] [ ή ‰ െͳ •˜ ] [ ή ‰ െͳ •˜ ] [ ή ‰ െͳ •˜ ] [ ή ‰ െͳ •˜ ]

̶݄݄ ̶ ݄‫݄݌‬ ݈݄ ݈‫݋‬ ‫ܮ‬ ݉‫݌‬ ݉݇ ݉‫ݐ‬ ݉‫ ݋ݓ‬ǡʹͶ ݉ሶ݁ ݉ሶw ݉ሶ‫݋ݓ‬ ݉ሶ‫݇ݓ‬ ‫ܴ݅ܯ‬ ‫݄ܯ‬ ‫ܾ݌‬ ‫݌݌‬ ‫݅ݒ݌‬ ‫̶݁݌‬ ̶ ‫݉݁݌‬

[ ή ‰ െͳ •˜ ] [ ή ‰ െͳ •˜ ] െͳ [ ή ‰ ] [ ή ‰ െͳ ] [െሿ [‰] [‰] [‰] [‰] [‰•˜ ή •െͳ ] [‰ ή െʹ ή Šെͳ ] [‰ ή Šെͳ ] [‰ ή Šെͳ ] [‰ ή െʹ ή Šെͳ ] [‰ ή െʹ ή Šെͳ ] [ƒ] [ƒ] [ƒ] [ƒ] [ƒ]

Støední mìrná tepelná kapacita vzduchu Izobarická mìrná tepelná kapacita vodní páry Izobarická mìrná tepelná kapacita suchého vzduchu Mìrná tepelná kapacita vody Obtokový souèinitel chladièe (výparníku) Mìrná entalpie vnìjšího vzduchu Mìrná entalpie vnitøního vzduchu Mìrná entalpie pøehøáté vodní páry Mìrná entalpie vzduchu pøi teplotì rosného bodu chladièe Mìrná entalpie suchého vzduchu entalpie vzduchu pøi teplotì hladiny Mìrná entalpie nasyceného vzduchu pøi teplotì mokrého teplomìru Mìrná entalpie nasyceného vzduchu pøi teplotì hladiny Mìrná entalpie nasyceného vzduchu pøi teplotì hladiny Výparné teplo vody pøi teplotì hladiny Výparné teplo vody pøi teplotì 0°C Lewisùv souèinitel Hmotnost vodní páry Hmotnost kapaliny Hmotnost tìlesa Množství odpaøené vody za 24 hodin Hmotnostní prùtok vnìjšího vzduchu Hmotnostní tok odpaøené vody na plochu Hmotnostní tok odpaøené vody Hmotnostní tok kondenzující na povrchu chladièe Hodnoty vypaøované vody pøi teplotì vody Hodnoty vypaøované vody pøi teplotì rosného bodu Atmosférický tlak Parciální tlak vodní páry Parciální tlak suchého vnitøního vzduchu Tlak syté vodní páry vnìjšího vzduchu Tlak syté vodní páry vnìjšího vzduchu pøi teplotì mokrého teplomìru Tlak syté vodní páry vnìjšího vzduchu pøi teplotì rosného bodu chladièe Tlak syté vodní páry pøi teplotì hladiny Tlak syté vodní páry vnitøního vzduchu nad hladinou Tlak syté vodní páry vnitøního vzduchu Tok citelného tepla Výkon chladièe (výparníku) Tok souhrnného tepla

݄‫ݒ‬ ݄‫݄ݓ‬ ̶ ݄݁݉

̶ ‫݌݁݌‬

̶ ‫݄݌݌‬ ̶ ‫݄ݒ݌‬ ̶ ‫݅ݒ݌‬ ܳሶܿ ܳሶ݄ܿ ܳሶ‫ݏ‬

[ ή ‰ െͳ •˜ ] [ ή ‰ െͳ •˜ ] [ ή ‰ െͳ •˜ ]

[ƒ] [ƒ] [ƒ] [ƒ] [] [] []

65

ܳሶ‫ݓ݋‬ ܳሶ‫ݒ‬ ‫݌ݎ‬ ‫ݒݎ‬ ݄ܵ ‫݁ݐ‬ ‫݉݁ݐ‬ ‫݌݁ݐ‬ ‫݄ݐ‬ ‫݅ݐ‬ ‫݉݅ݐ‬ ‫ܴ݅ݐ‬ ‫ݑݐ‬ ‫ݓݐ‬ ܶ݁ ܸ ܸ݁ሶ ‫ݓ‬ ‫݁ݔ‬ ‫݅ݔ‬ ‫ݖݎݔ‬

[] [] [ ή ‰ െͳ ή  െͳ ሿ [ ή ‰ െͳ ή  െͳ ሿ [ʹ ] [ι] [ι] [ι] [ι] [ι] [ι] [ι] [ι] [ι] [] [͵ ] [͵ ή Šെͳ ] [ ή •െͳ ]] െͳ [‰ ή ‰•˜ ] െͳ [‰ ή ‰•˜ ] െͳ [‰ ή ‰•˜ ]

‫̶݄ݔ‬

െͳ [‰ ή ‰•˜ ]

‫ݑݔ‬ ̶ ‫݉݁ݔ‬

െͳ [‰ ή ‰•˜ ] െͳ [‰ ή ‰•˜ ]

ߙ݇ ߚ‫ݔ‬

[ ή െʹ ή  െͳ ] [‰ ή െʹ ή • െͳ ]

ߜ݁݉ ο݄ ο‫ݔ‬ ߝ ߩ‫݌‬ ߬ ߮݁ ߮݅ ߶

െͳ [ ή ‰•˜ ] െͳ [ ൉ ‰ ] െͳ [‰ ή ‰•˜ ] െʹ [‰ ή  ή •െͳ ή ƒെͳ ] [‰ ή െ͵ ] [Š‘†] [Ψǡ െ] [Ψǡ െ] [‰ ή െ͵ ]

ߚ݊

[ ή Šെͳ ]

Tepelný výkon ohøívaèe vody Tok vázaného tepla Mìrná plynová konstanta pro vodní páru Mìrná plynová konstanta pro suchý vzduch Plocha vodní hladiny Vnìjší teplota Vnìjší teplota mokrého teplomìru Efektivní povrchová teplota chladièe Teplota hladiny Vnitøní teplota Vnitøní teplota mokrého teplomìru Teplota rosného bodu ve vnitøním prostøedí Urèující teplota látkových vlastností tekutin Teplota vody Vnìjší teplota Objem vzduchu Objemový prùtok vnìjšího vzduchu Rychlost proudìní vzduchu nad hladinou Mìrná vlhkost vnìjšího vzduchu Mìrná vlhkost vnitøního vzduchu Mìrná vlhkost vzduchu pøi teplotì rosného bodu chladièe Urèující mìrná vlhkost Mìrná vlhkost nasyceného vzduchu pøi teplotì mokrého teplomìru Mìrná vlhkost nasyceného vzduchu pøi teplotì hladiny Souèinitel pøestupu tepla konvekcí Souèinitel pøenosu vlhkosti vztahující se k rozdílu mìrných vlhkostí Souèinitel pøenosu vlhkosti vztahující se k rozdílu parciálních tlakù Smìrové mìøítko mlhové izotermy Rozdíl mìrné entalpie vzduchu Rozdíl mìrné vlhkosti vzduchu Souèinitel pøenosu hmoty Hustota vodní páry Doba mìøení Vnìjší relativní vlhkost Vnitøní relativní vlhkost Absolutní vlhkost vzduchu

66