niedziela, 14 sierpnia 2011
klimatyzacja wentylacja
Systemy klimatyzacji są dziś spotykane niemal na każdym kroku. Ich powszechna dostępność spowodowała niewątpliwie, iż nie stanowią już elementu decydującego o ekskluzywności miejsca gdzie pracują, choć niekiedy potrafią podnieść jego prestiż. Głównym zadaniem instalacji klimatyzacyjnej jest utrzymywanie wewnątrz obiektu na odpowiednim, stałym poziomie zadanej wartości temperatury, wilgotności powietrza itd, mimo zmian tych wielkości zachodzących ciągle na zewnątrz. W zależności od przeznaczenia pomieszczeń, w których ma pracować instalacja, ustalane są optymalne wartości parametrów powietrza, które mają zapewnić ludziom poczucie komfortu. Aby system pracował poprawnie, niezbędne jest aby projektant właściwie wykonał obliczenia bilansu cieplnowilgotnościowego budynku oraz dobrał taką centralę klimatyzacyjną, w której będą mogły zajść procesy w pełni umożliwiające uzdatnienie powietrza zewnętrznego do parametrów założonych w projekcie. Dla części obiektów funkcjonujących w ciągu dnia, można dobrać centralę, która będzie pracować przez cały rok. Projektowanie odbywa się wówczas za pomocą klasycznych metod zawartych w fachowej literaturze tj. przy pomocy wykresów i-x sporządzonych dla lata i zimy na podstawie bilansu cieplno-wilgotnościowego, dla danej godziny obliczeniowej. Obiektami tymi są np. urzędy, banki, stołówki, sklepy czy też biurowce. Praca wewnątrz nich odbywa się w różnych, określonych ramach czasowych. Podobnie rzecz będzie się miała z działaniem central klimatyzacyjnych. W takich przypadkach określenie ostatecznego składu urządzeń, w które są one wyposażone, odbywa się na podstawie zestawienia ze sobą elementów niezbędnych do przeprowadzenia procesów uzdatniania powietrza indywidualnie dla lata i zimy. Sytuacja przedstawia się nieco inaczej, gdy mamy np. do czynienia z obiektami pracującymi całodobowo tylko w ciepłym okresie roku, takimi jak chociażby restauracje, puby, bary, kluby nocne lub dyskoteki, które można by określić wspólnym mianem lokali gastronomiczno-rozrywkowych. Wówczas w okresie lata z uwagi na różnice parametrów powietrza zewnętrznego występujące, w porze nocy i dnia może dochodzić do sytuacji, w której zakładana temperatura wewnątrz obiektu tw L będzie mniejsza niż dzienna obliczeniowa temperatura zewnętrzna tz L dzień i jednocześnie większa niż nocna obliczeniowa temperatura zewnętrzna tz L noc (tz L dzień > tw L > tz L noc). Wymaga to przeprowadzenia osobnej analizy procesów uzdatniania powietrza dla nocy i dnia. Oznacza to, że mimo, iż rozpatrywana jest tylko jedna pora roku, tryb postępowania może odpowiadać przypadkowi określania składu central działających w obiektach pracujących okresowo w ciągu całego roku, co warte jest sprawdzenia
niedziela, 10 lipca 2011
odmrazanie w chłodnicach
Odszranianie chłodnic powietrza następuje zawsze, gdy na ich powierzchni utworzy się warstwa szronu (lub lodu), a to ma miejsce, gdy temperatura ich powierzchni jest równa lub niższa od 0°C. W komorach chłodniczych i klimatyzacyjnych para wodna wytrącająca się w postaci szronu na powierzchni wymiennika pochodzi z:
● przechowywanych produktów zawierających wodę,
● przedostaje się do pomieszczenia z powietrzem podczas załadunku czy rozładunku,
● przenikania przez izolowane cieplnie ściany pomieszczeń.
Dwie pierwsze przyczyny mają najczęściej największy wpływ na strumień masy pary wodnej. W powietrznych pompach ciepła źródłem wilgoci jest powietrze otaczające. W zależności od parametrów otoczenia, rodzaju i ilości przechowywanych produktów oraz warunków eksploatacji komory chłodniczej strumienie pary mogą rosnąć lub maleć. Oczywiście zależy to również od pór roku, okresów napływu ładunków, cyrkulacji towaru w chłodni. Ważne jest w tym przypadku trafne przewidywanie funkcji danej chłodni, czy będzie to chłodnia do przechowywania długotrwałego towaru czy chłodnia o dużej cyrkulacji towaru, czy też chłodnia przystosowana do szybkiego oziębiania dużej ilości produktów. Nasuwa się oczywiście pytanie, jakie będzie obciążenie mocą chłodniczą danej komory chłodniczej. Kolejnym elementem oceny musi być stosunek powierzchni Az oziębiaczy powietrza (chłodnic powietrza) do mocy chłodniczej φo, z którego wynika wielkość różnicy temperatury wrzenia to i w komorze tch. Ważne jest też to, że warstwa szronu istotnie pogarsza współczynnik przenikania ciepła k nowoczesnych wysokowydajnych oziębiaczy powietrza. Dobierając powierzchnie wymiany ciepła Az musimy jeszcze uwzględnić podziałkę żeber „t”. W przypadku małej podziałki żeber „t” cykle odszraniania muszą występować dużo częściej.
Reasumując, dobranie powierzchni oziębiacza powietrza wpływa w decydujący sposób na częstość cykli odszraniania. W zależności od przeznaczenia komory chłodnicy konieczne jest uwzględnienie:
● wielkości strumienia ciepła konwekcyjnego,
● wielkości strumienia masy pary wodnej.
Komory chłodnicze służące do oziębiania dużych mas „wilgotnych” produktów powinny pracować przy małych różnicach temperatur ∆t = 4–6 K przy podziałce użebrowania t > 7 mm. Komory przechowalnicze gdzie spodziewany jest stosunkowo mały strumień masowy szronu mogą mieć większe różnice temperatur ∆t > 8 K i podziałki użebrowania t ≈ 5 mm. Problemy znacznej różnicy obciążeń cieplnych oziębiaczy powietrza np.: w okresie letnim i zimowym najlepiej rozwiązać stosując kilka mniejszych oziębiaczy w komorze. Wpływa to również korzystnie na realizację procesu odszraniania obniżając obciążenie cieplne komór w tym okresie.
Wpływ odszraniania na obiekty chłodnicze
Dokonując wyboru systemu odszraniania w danym obiekcie, projektant powinien uwzględniać przewidywaną częstotliwość i sposób realizacji procesu, ponieważ wpływa on na:
● całkowite zużycie energii przez urządzenie ziębnicze,
● możliwość wykorzystania różnie cennej energii cieplnej (może pochodzić z urządzenia ziębniczego jako ciepło odpadowe lub ze źródeł zewnętrznych np.: energia elektryczna lub cieplna),
● sprawności energetyczną odszraniania,
● wahania temperatury i wilgotności powietrza w komorach chłodni,
● wahania ciśnienia powietrza w komorach chłodni,
● powstanie strat cieplnych wywołanych wypływem i napływem powietrza z otoczenia (zależnie od nieszczelności pomieszczenia),
● intensyfikację procesu szronienia powierzchni innych oziębiaczy (wzajemne oddziaływanie odszraniania i szronienia),
● ograniczenie ilości jednocześnie odszranianych parowaczy w urządzeniach z większą ilością parowaczy,
● wydajność ziębniczą i sprawność energetyczną urządzenia ziębniczego i klimatyzacyjnego,
● wydajność grzewczą i sezonową efektywność powietrznej pompy ciepła (COP).
● przechowywanych produktów zawierających wodę,
● przedostaje się do pomieszczenia z powietrzem podczas załadunku czy rozładunku,
● przenikania przez izolowane cieplnie ściany pomieszczeń.
Dwie pierwsze przyczyny mają najczęściej największy wpływ na strumień masy pary wodnej. W powietrznych pompach ciepła źródłem wilgoci jest powietrze otaczające. W zależności od parametrów otoczenia, rodzaju i ilości przechowywanych produktów oraz warunków eksploatacji komory chłodniczej strumienie pary mogą rosnąć lub maleć. Oczywiście zależy to również od pór roku, okresów napływu ładunków, cyrkulacji towaru w chłodni. Ważne jest w tym przypadku trafne przewidywanie funkcji danej chłodni, czy będzie to chłodnia do przechowywania długotrwałego towaru czy chłodnia o dużej cyrkulacji towaru, czy też chłodnia przystosowana do szybkiego oziębiania dużej ilości produktów. Nasuwa się oczywiście pytanie, jakie będzie obciążenie mocą chłodniczą danej komory chłodniczej. Kolejnym elementem oceny musi być stosunek powierzchni Az oziębiaczy powietrza (chłodnic powietrza) do mocy chłodniczej φo, z którego wynika wielkość różnicy temperatury wrzenia to i w komorze tch. Ważne jest też to, że warstwa szronu istotnie pogarsza współczynnik przenikania ciepła k nowoczesnych wysokowydajnych oziębiaczy powietrza. Dobierając powierzchnie wymiany ciepła Az musimy jeszcze uwzględnić podziałkę żeber „t”. W przypadku małej podziałki żeber „t” cykle odszraniania muszą występować dużo częściej.
Reasumując, dobranie powierzchni oziębiacza powietrza wpływa w decydujący sposób na częstość cykli odszraniania. W zależności od przeznaczenia komory chłodnicy konieczne jest uwzględnienie:
● wielkości strumienia ciepła konwekcyjnego,
● wielkości strumienia masy pary wodnej.
Komory chłodnicze służące do oziębiania dużych mas „wilgotnych” produktów powinny pracować przy małych różnicach temperatur ∆t = 4–6 K przy podziałce użebrowania t > 7 mm. Komory przechowalnicze gdzie spodziewany jest stosunkowo mały strumień masowy szronu mogą mieć większe różnice temperatur ∆t > 8 K i podziałki użebrowania t ≈ 5 mm. Problemy znacznej różnicy obciążeń cieplnych oziębiaczy powietrza np.: w okresie letnim i zimowym najlepiej rozwiązać stosując kilka mniejszych oziębiaczy w komorze. Wpływa to również korzystnie na realizację procesu odszraniania obniżając obciążenie cieplne komór w tym okresie.
Wpływ odszraniania na obiekty chłodnicze
Dokonując wyboru systemu odszraniania w danym obiekcie, projektant powinien uwzględniać przewidywaną częstotliwość i sposób realizacji procesu, ponieważ wpływa on na:
● całkowite zużycie energii przez urządzenie ziębnicze,
● możliwość wykorzystania różnie cennej energii cieplnej (może pochodzić z urządzenia ziębniczego jako ciepło odpadowe lub ze źródeł zewnętrznych np.: energia elektryczna lub cieplna),
● sprawności energetyczną odszraniania,
● wahania temperatury i wilgotności powietrza w komorach chłodni,
● wahania ciśnienia powietrza w komorach chłodni,
● powstanie strat cieplnych wywołanych wypływem i napływem powietrza z otoczenia (zależnie od nieszczelności pomieszczenia),
● intensyfikację procesu szronienia powierzchni innych oziębiaczy (wzajemne oddziaływanie odszraniania i szronienia),
● ograniczenie ilości jednocześnie odszranianych parowaczy w urządzeniach z większą ilością parowaczy,
● wydajność ziębniczą i sprawność energetyczną urządzenia ziębniczego i klimatyzacyjnego,
● wydajność grzewczą i sezonową efektywność powietrznej pompy ciepła (COP).
środa, 22 czerwca 2011
kanały wentylacyjne
System dystrybucji powietrza bez oddzielnych urządzeń nawiewnych sprawdzający się w różnych typach pomieszczeń wentylowanych lub klimatyzowanych polega na zastosowaniu specjalnych kanałów nawiewnych równomiernego wydatku (np. system Activent - Flakt Bovent - rys. 6). Powietrze jest nawiewane całą długością przewodu przez szereg małych dysz. Charakter wypływu powietrza jest turbulentny, dzięki czemu uzyskuje się dużą indukcję i efektywne mieszanie powietrza. Takie rozwiązanie pozwala na komfortowe doprowadzanie powietrza o znacznie niższej temperaturze i możliwość asymilacji dużych zysków ciepła przy doprowadzeniu niewielkich strumieni powietrza. Zastosowanie tego systemu pozwala na efektywną wentylację całego pomieszczenia i wyrównanie pola temperatur przy zachowaniu niskich prędkości przepływu powietrza w strefie przebywania ludzi.
Systemy wentylacyjne i klimatyzacyjne obsługujące pomieszczenia o różnych i zmiennych obciążeniach cieplnych wymagają zastosowania w nich elementów lub urządzeń wentylacyjnych umożliwiających dodatkową obróbkę powietrza. Dlatego też coraz częściej stosuje się w takich pomieszczeniach belki chłodząco-grzewcze czy klimakonwektory, które pozwalają na indywidualną regulację temperatury i strumienia powietrza nawiewanego. Dzięki zastosowaniu takich rozwiązań znacznemu zmniejszeniu ulega instalacja wentylacyjna, bowiem projektuje się ją tylko na minimalny strumień powietrza wymagany przede wszystkim ze względu na utrzymanie warunków higienicznych.Przedstawione rozważania na temat elementów i urządzeń nawiewnych stanowią tylko przegląd możliwych rozwiązań stosowanych w wentylacji i klimatyzacji komfortu. W niniejszej publikacji ograniczono się tylko do opisu i przedstawienia charakterystycznych cech omawianych urządzeń. Zagadnienia związane z doborem, eksploatacją i montażem omówionych urządzeń ze względu na obszerność tematu musiały zostać pominięte.
środa, 8 czerwca 2011
mini VRV
czwartek, 19 maja 2011
Separatory koalescencyjne
Separatory koalescencyjne przeznaczone są do usuwania ze ścieków procesowych , przemysłowych i wód opadowych substancji lżejszych od wody zwanych w technologii ścieków olejami. Do tych substancji należą : oleje silnikowe o ciężarze właściwym 900 /m3, ropa naftowa o ciężarze właściwym 850 kg/m3 , nafta o ciężarze właściwym 800 kg/m3, benzyna o ciężarze właściwym 750 kg/m3, a także oleje smołowe z przeróbki paliw stałych oraz niektóre rozpuszczalniki organiczne .Instalacja separująca zawiesiny stałe i ciecze lekkie ( olej, benzyna ) urządzeniem przepływowym. Wlot do instalacji wyposażono w deflektor zapewniający laminarny przepływ ścieku. W osadniku ściek wytraca prędkość i w wyniku sedymetacji następuje osadzenie się zawiesiny ogólnej , tj. mułu , szlamu i żwiru. Osadnik może być oddzielnym urządzeniem zainstalowanym przed separatorem koalescencyjnym lub zostać w nim zintegrowanym. Dalsze oczyszczanie następuje w separatorze , gdzie zachodzi zjawisko flotacji i koalescencji. Większe cząstki związków ropopochodnych flotują bezpośrednio , a te, które uległy wielokrotnym podziałom , najpierw podlegają zjawisku koalescencyjnego , po czym również flotują , tworząc w górnej części separatora warstwę oleju. Czysta woda wydostaje się z separatora przez zasyfonowany odpływ wyposażony w automatyczne zamknięcie pływakowe. Odpowiednio wytarowany pływak unosi się na granicy faz woda/substancja olejowa i w chwili uzyskania maksymalnej pojemności magazynowania oleju , opadania , zamyka odpływ separatora , uniemożliwiając skażenie wód odbiornika.Korpusy separatorów wykonywane są z : żeliwa szarego , betonu, stali powlekanej farbami termoutwardzalnymi , tworzyw sztucznych . Separatory koalescencyjne musza być poprzedzone odpowiedniej wielkości osadnikami wstępnymi. W przypadku większych zlewni stosuje się przed separatorami zbiorniki retencyjno-akumulacyjne wyposażone w odpowiednia armaturę regulująca , która to dozuje ścieki do separatora ( powierzchniowe regulatory dopływu). Każdy separator , zarówno grawitacyjny , jak i koalescencyjny , musi posiadać urządzenia zabezpieczające , które po uzyskaniu maksymalnej pojemności przetrzymania w sposób automatyczny zamykają odpływ ścieków z separatora.
Pojemność ta jest różna dla rozmaitych typów separatora. Zamkniecie automatyczne jest bardzo istotne , ponieważ wymusza konserwację separatora, a w przypadku nagłego wycieku oleju zawór natychmiast zamyka odpływ, co całkowicie zapobiega skażeniu odbiornika.
Pojemność ta jest różna dla rozmaitych typów separatora. Zamkniecie automatyczne jest bardzo istotne , ponieważ wymusza konserwację separatora, a w przypadku nagłego wycieku oleju zawór natychmiast zamyka odpływ, co całkowicie zapobiega skażeniu odbiornika.
sobota, 16 kwietnia 2011
nawiewniki w wentylacji
Nawiewnik jest końcowym elementem instalacji wentylacyjnej lub klimatyzacyjnej. Jego zadaniem jest wprowadzenie powietrza do strefy pracy w sposób zapewniający warunki komfortu przebywającym wewnątrz ludziom. W obiektach przemysłowych głównym zadaniem klimatyzacji i wentylacji jest np. odebranie zysków ciepła powstających w wyniku procesów technologicznych i w takich przypadkach komfort ludzi schodzi często na dalszy plan.
Element nawiewny musi być tak skonstruowany i dobrany przez projektanta, aby dostarczany przez niego strumień nie powodował uczucia przeciągu, zbyt dużej stratyfikacji temperatury w pomieszczeniu oraz hałasu. Innym ważnym zagadnieniem, łączącym się ściśle z doborem nawiewników, jest odpowiednie zaprojektowanie rozdziału powietrza w pomieszczeniu. Źle zaprojektowana lokalizacja nawiewników i elementów wywiewnych może być powodem niedotrzymania założonych parametrów komfortu cieplnego wewnątrz pomieszczenia (rys. 1).
Rys. 1. Przykładowy rozdział powietrza przy użyciu kratek wentylacyjnych
Typ nawiewników odpowiednich dla danego przypadku zależy najczęściej od następujących czynników:
• rodzaju wentylacji (mieszająca, wyporowa),
• wymiarów pomieszczenia (szczególnie wysokości),
• strumienia objętościowego powietrza wentylacyjnego.
Dobór nawiewników przeprowadza się w oparciu o charakterystyki danego elementu nawiewnego lub typoszeregu elementów. Z charakterystyk występujących często pod postacią nomogramów można zwykle odczytać takie dane jak:
• spadek ciśnienia,
• poziom hałasu,
• zasięg strumienia nawiewanego.
W niektórych przypadkach można także spotkać informacje o szerokości i ugięciu strumienia w zależności od różnicy temperatury pomiędzy powietrzem nawiewanym a otoczeniem oraz wielkości i lokalizacji elementu.
Wśród nomogramów do doboru nawiewników najbardziej powszechny jest wykres zależności przepływu powietrza od spadku ciśnienia, na którym przedstawione są także dane dotyczące poziomu mocy akustycznej lub poziomu dźwięku w pomieszczeniu z uwzględnieniem tłumienia typowego pomieszczenia. Jeżeli nawiewnik wyposażony jest w dodatkowe elementy mające wpływ na jego pracę (np. przepustnica), to producenci uwzględniają wpływ danego urządzenia na odczytywane wyniki poprzez zamieszczenie dodatkowych nomogramów lub tabel.
Właściwe zaprojektowanie rozdziału powietrza w pomieszczeniu wymaga sprawdzenia szeregu warunków w procesie doboru nawiewników (rys. 2). (...)
Rys. 2. Podstawowe parametry podlegające sprawdzeniu w procesie doboru nawiewników
Elastyczność rozwiązania
Elementy nawiewne stanowiące istotną składową część współczesnych systemów klimatyzacyjnych muszą wykazywać się elastycznością działania pozwalającą na wykorzystanie ich w zmiennych warunkach eksploatacji pomieszczenia. Powinny one pozwalać na spełnienie wysokich wymagań stawianych przez użytkowników pomieszczeń niezależnie od pór roku oraz trybu pracy całego obiektu.
Nawiewniki - wiele rodzajów
Problem dostosowania do zmiennych warunków pracy wydaje się być szczególnie istotny w przypadku nawiewników przeznaczonych do montażu sufitowego (np. anemostaty, nawiewniki wirowe). Aby zapewnić prawidłowe warunki w strefie pracy element nawiewny musi dawać możliwość całkowitej zmiany charakterystyki nawiewu. W przypadku, kiedy nawiewnik dostarcza do pomieszczenia powietrze chłodne, strumień rozchodzi się pod sufitem poziomo, zwiększając swój zasięg dzięki efektowi Coanda'y. Kiedy jednak wykorzystujemy ten sam nawiewnik do ogrzewania powietrza w pomieszczeniu, strumień nawiewany jest w kierunku pionowym, tak, aby mógł dotrzeć do strefy pracy (rys. 5).
Rys. 5. Nawiewnik pracujący w trybie ogrzewania i chłodzenia
Największy zasięg - dysze
Kwestia dostosowania konstrukcji nawiewnika do nawiewu nieizotermicznego jest także niezwykle istotną, w przypadku elementów przeznaczonych do nawiewania strumieni o dalekich zasięgach, takich jak dysze.
Strumienie dalekiego zasięgu charakteryzują się występowaniem znacznych prędkości, a przy nawiewie poziomym nawet nieduża odchyłka strugi od kierunku przewidzianego przez projektanta może być przyczyną dużej zmiany warunków panujących w strefie pracy, a w konsekwencji dyskomfortu użytkownika, bądź też niedotrzymania charakteru procesu produkcyjnego. W konstrukcjach wychodzących naprzeciw tym wymaganiom regulacja kąta nawiewanego strumienia odbywa się poprzez zmianę kąta nachylenia dyszy (rys. 7), dokonywaną ręcznie, bądź też w przypadku nowoczesnego systemu za pomocą siłownika mechanicznego sterowanego przez odpowiedni układ automatyczny.
Rys. 7. Zmiana kąta strumienia powietrza nawiewanego przez dyszę przy trybie chłodzenia i ogrzewania
Element nawiewny musi być tak skonstruowany i dobrany przez projektanta, aby dostarczany przez niego strumień nie powodował uczucia przeciągu, zbyt dużej stratyfikacji temperatury w pomieszczeniu oraz hałasu. Innym ważnym zagadnieniem, łączącym się ściśle z doborem nawiewników, jest odpowiednie zaprojektowanie rozdziału powietrza w pomieszczeniu. Źle zaprojektowana lokalizacja nawiewników i elementów wywiewnych może być powodem niedotrzymania założonych parametrów komfortu cieplnego wewnątrz pomieszczenia (rys. 1).
Rys. 1. Przykładowy rozdział powietrza przy użyciu kratek wentylacyjnych
Typ nawiewników odpowiednich dla danego przypadku zależy najczęściej od następujących czynników:
• rodzaju wentylacji (mieszająca, wyporowa),
• wymiarów pomieszczenia (szczególnie wysokości),
• strumienia objętościowego powietrza wentylacyjnego.
Dobór nawiewników przeprowadza się w oparciu o charakterystyki danego elementu nawiewnego lub typoszeregu elementów. Z charakterystyk występujących często pod postacią nomogramów można zwykle odczytać takie dane jak:
• spadek ciśnienia,
• poziom hałasu,
• zasięg strumienia nawiewanego.
W niektórych przypadkach można także spotkać informacje o szerokości i ugięciu strumienia w zależności od różnicy temperatury pomiędzy powietrzem nawiewanym a otoczeniem oraz wielkości i lokalizacji elementu.
Wśród nomogramów do doboru nawiewników najbardziej powszechny jest wykres zależności przepływu powietrza od spadku ciśnienia, na którym przedstawione są także dane dotyczące poziomu mocy akustycznej lub poziomu dźwięku w pomieszczeniu z uwzględnieniem tłumienia typowego pomieszczenia. Jeżeli nawiewnik wyposażony jest w dodatkowe elementy mające wpływ na jego pracę (np. przepustnica), to producenci uwzględniają wpływ danego urządzenia na odczytywane wyniki poprzez zamieszczenie dodatkowych nomogramów lub tabel.
Właściwe zaprojektowanie rozdziału powietrza w pomieszczeniu wymaga sprawdzenia szeregu warunków w procesie doboru nawiewników (rys. 2). (...)
Rys. 2. Podstawowe parametry podlegające sprawdzeniu w procesie doboru nawiewników
Elastyczność rozwiązania
Elementy nawiewne stanowiące istotną składową część współczesnych systemów klimatyzacyjnych muszą wykazywać się elastycznością działania pozwalającą na wykorzystanie ich w zmiennych warunkach eksploatacji pomieszczenia. Powinny one pozwalać na spełnienie wysokich wymagań stawianych przez użytkowników pomieszczeń niezależnie od pór roku oraz trybu pracy całego obiektu.
Nawiewniki - wiele rodzajów
Problem dostosowania do zmiennych warunków pracy wydaje się być szczególnie istotny w przypadku nawiewników przeznaczonych do montażu sufitowego (np. anemostaty, nawiewniki wirowe). Aby zapewnić prawidłowe warunki w strefie pracy element nawiewny musi dawać możliwość całkowitej zmiany charakterystyki nawiewu. W przypadku, kiedy nawiewnik dostarcza do pomieszczenia powietrze chłodne, strumień rozchodzi się pod sufitem poziomo, zwiększając swój zasięg dzięki efektowi Coanda'y. Kiedy jednak wykorzystujemy ten sam nawiewnik do ogrzewania powietrza w pomieszczeniu, strumień nawiewany jest w kierunku pionowym, tak, aby mógł dotrzeć do strefy pracy (rys. 5).
Rys. 5. Nawiewnik pracujący w trybie ogrzewania i chłodzenia
Największy zasięg - dysze
Kwestia dostosowania konstrukcji nawiewnika do nawiewu nieizotermicznego jest także niezwykle istotną, w przypadku elementów przeznaczonych do nawiewania strumieni o dalekich zasięgach, takich jak dysze.
Strumienie dalekiego zasięgu charakteryzują się występowaniem znacznych prędkości, a przy nawiewie poziomym nawet nieduża odchyłka strugi od kierunku przewidzianego przez projektanta może być przyczyną dużej zmiany warunków panujących w strefie pracy, a w konsekwencji dyskomfortu użytkownika, bądź też niedotrzymania charakteru procesu produkcyjnego. W konstrukcjach wychodzących naprzeciw tym wymaganiom regulacja kąta nawiewanego strumienia odbywa się poprzez zmianę kąta nachylenia dyszy (rys. 7), dokonywaną ręcznie, bądź też w przypadku nowoczesnego systemu za pomocą siłownika mechanicznego sterowanego przez odpowiedni układ automatyczny.
Rys. 7. Zmiana kąta strumienia powietrza nawiewanego przez dyszę przy trybie chłodzenia i ogrzewania
niedziela, 3 kwietnia 2011
klimatyzacja- regulacja temperatury
Klimatyzacja w okresie roku, gdy wymagane jest nawilżanie powietrza (tZm < tKm ≈ iZ < iK), zadaniem układu regulacji jest sprowadzenie stanu powietrza przed złożem zraszanym do stanu scharakteryzowanego punktem M leżącym na linii termometru mokrego (tKm ≈ a iK). Wówczas po nawilżeniu wodnym uzyskuje się wymaganą zawartość wilgoci w powietrzu nawiewanym. Klimatyzacja natomiast w okresie roku, gdy wymagane jest osuszanie powietrza, zadaniem układu jest ochłodzenie powietrza i wykroplenie z niego wilgoci w takiej ilości, aby również uzyskać wymaganą wartość temperatury termometru mokrego powietrza za chłodnicą tKm. Jak wynika z wykresu i-x, do przeprowadzenia przemiany od parametrów punktu Z do punktu N wymagane jest często "podwójne" zapotrzebowanie na energię, a mianowicie:
- w przypadku nawilżania (wodnego) - nagrzewanie i rezygnacja z części odzysku ciepła,
- w przypadku osuszania powietrza - ochłodzenie, ogrzewanie i czasami rezygnacja z możliwego odzysku ciepła.
W obu przypadkach skutkiem jest zwiększone zużycie energii i większa energochłonność procesu uzdatniania powietrza. W artykule określono wartości zużycia energii oraz sprawności i energochłonności tego typu procesów. Obliczenia przeprowadzono przy wykorzystaniu programu symulacyjnego dla okresu jednego roku w warunkach klimatycznych Polski. Dla określenia konkretnych wartości zużycia energii, oraz sprawności przyjęto określone wyposażenie centrali, algorytm regulacji, zmiany parametrów powietrza zewnętrznego i wewnętrznego, zmiany wydzielanych zysków ciepła i wilgoci w pomieszczeniu oraz czas pracy instalacji.
Obliczenia symulacyjne
Wyposażenie centrali
Do obliczeń przyjęto schemat technologiczny centrali klimatyzacyjnej wraz ze schematem układu sterowania pokazany na rys. 2.
Rys. 2. Analizowany schemat technologiczny oraz układy regulacji centrali
Wyposażenie centrali stanowią:
- komora mieszania zapewniająca I recyrkulację powietrza w systemie,
- nagrzewnica wstępna wodna na przewodzie powietrza zmieszanego
- złoże zraszane wodne,
- chłodnica powierzchniowa wodna,
- nagrzewnica wtórna wodna.
Algorytm sterowania
Do symulacji przyjęto kaskadowe układy regulacji temperatury klimatyzacji i wilgotności powierza w pomieszczeniu. W układzie regulacji temperatury obwód nadrzędny reguluje temperaturę powietrza w pomieszczeniu, natomiast obwód podrzędny - temperaturę powietrza nawiewanego. W układzie regulacji wilgotności względnej nadrzędny reguluje wilgotność względną powietrza w pomieszczeniu, natomiast obwód podrzędny - temperaturę termometru mokrego powietrza za urządzeniem zraszającym W przyjętym algorytmie, temperatura powietrza nawiewanego utrzymywana jest poprzez zmianę mocy nagrzewnicy wtórnej.
Rys. 3. Sekwencje działania urządzeń centrali w układzie regulacji wilgotności (a) i temperatury (b)
Podsumowanie
Reasumując należy stwierdzić, że największy wpływ na zużycie energii w analizowanych procesach uzdatniania powietrza, ma nie udział powietrza zewnętrznego (warianty 1÷5, tabela), ale wartości zadane i dopuszczalne zmiany parametrów powietrza wewnętrznego (warianty 6÷9). Wynika to z faktu różnych wartości energochłonności procesów przemiany powietrza w centrali klimatyzacyjnej dla poszczególnych miesięcy w roku; przy czym największą energochłonność wykazują procesy osuszania powietrza przez jego ochłodzenie i wykroplenie nadmiaru wilgoci. Generalnie można zatem stwierdzić, że w warunkach klimatycznych Polski, w zakresie parametrów komfortu cieplnego człowieka, im wyższa jest nastawa wartości zadanej wilgoci względnej powietrza w pomieszczeniu, tym mniejsze zużycie energii.
- w przypadku nawilżania (wodnego) - nagrzewanie i rezygnacja z części odzysku ciepła,
- w przypadku osuszania powietrza - ochłodzenie, ogrzewanie i czasami rezygnacja z możliwego odzysku ciepła.
W obu przypadkach skutkiem jest zwiększone zużycie energii i większa energochłonność procesu uzdatniania powietrza. W artykule określono wartości zużycia energii oraz sprawności i energochłonności tego typu procesów. Obliczenia przeprowadzono przy wykorzystaniu programu symulacyjnego dla okresu jednego roku w warunkach klimatycznych Polski. Dla określenia konkretnych wartości zużycia energii, oraz sprawności przyjęto określone wyposażenie centrali, algorytm regulacji, zmiany parametrów powietrza zewnętrznego i wewnętrznego, zmiany wydzielanych zysków ciepła i wilgoci w pomieszczeniu oraz czas pracy instalacji.
Obliczenia symulacyjne
Wyposażenie centrali
Do obliczeń przyjęto schemat technologiczny centrali klimatyzacyjnej wraz ze schematem układu sterowania pokazany na rys. 2.
Rys. 2. Analizowany schemat technologiczny oraz układy regulacji centrali
Wyposażenie centrali stanowią:
- komora mieszania zapewniająca I recyrkulację powietrza w systemie,
- nagrzewnica wstępna wodna na przewodzie powietrza zmieszanego
- złoże zraszane wodne,
- chłodnica powierzchniowa wodna,
- nagrzewnica wtórna wodna.
Algorytm sterowania
Do symulacji przyjęto kaskadowe układy regulacji temperatury klimatyzacji i wilgotności powierza w pomieszczeniu. W układzie regulacji temperatury obwód nadrzędny reguluje temperaturę powietrza w pomieszczeniu, natomiast obwód podrzędny - temperaturę powietrza nawiewanego. W układzie regulacji wilgotności względnej nadrzędny reguluje wilgotność względną powietrza w pomieszczeniu, natomiast obwód podrzędny - temperaturę termometru mokrego powietrza za urządzeniem zraszającym W przyjętym algorytmie, temperatura powietrza nawiewanego utrzymywana jest poprzez zmianę mocy nagrzewnicy wtórnej.
Rys. 3. Sekwencje działania urządzeń centrali w układzie regulacji wilgotności (a) i temperatury (b)
Podsumowanie
Reasumując należy stwierdzić, że największy wpływ na zużycie energii w analizowanych procesach uzdatniania powietrza, ma nie udział powietrza zewnętrznego (warianty 1÷5, tabela), ale wartości zadane i dopuszczalne zmiany parametrów powietrza wewnętrznego (warianty 6÷9). Wynika to z faktu różnych wartości energochłonności procesów przemiany powietrza w centrali klimatyzacyjnej dla poszczególnych miesięcy w roku; przy czym największą energochłonność wykazują procesy osuszania powietrza przez jego ochłodzenie i wykroplenie nadmiaru wilgoci. Generalnie można zatem stwierdzić, że w warunkach klimatycznych Polski, w zakresie parametrów komfortu cieplnego człowieka, im wyższa jest nastawa wartości zadanej wilgoci względnej powietrza w pomieszczeniu, tym mniejsze zużycie energii.
Subskrybuj:
Posty (Atom)