Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Dobór obliczeniowych parametrów powietrza zewnętrznego oraz jego wpływ na projektowane wydajności urządzeń na przykładzie chłodnicy powietrza

Selection of outside air design parameters and its influence on the capacity of air treatment equipment for example of air cooler
W artykule rozważania dotyczące sposobu wykorzystywania parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego po wycofaniu we wrześniu 2011 roku normy PN-B-03420:1976 bez zastąpienia innym dokumentem.
W artykule rozważania dotyczące sposobu wykorzystywania parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego po wycofaniu we wrześniu 2011 roku normy PN-B-03420:1976 bez zastąpienia innym dokumentem.
Fot. Juwent

W klimatyzacji komfortu, realizowanej np. w obiektach muzealnych i archiwach, bardzo ważne jest utrzymanie stałych parametrów wilgotności i temperatury powietrza. Istotnym czynnikiem w tym aspekcie, szczególnie w okresie letnim oraz przejściowym, jest praca chłodnicy powietrza. Jej dobór warto poprzedzić analizą porównawczą zapotrzebowania na moc chłodniczą według danych normowych oraz danych z najbliższej stacji meteorologicznej.

W klimatyzacji komfortu, a szczególnie klimatyzacji z regulacją parametrów cieplno-wilgotnościowych, realizowanej np. w budynkach muzealnych czy archiwach, bardzo ważne jest utrzymanie stałych parametrów wilgotności i temperatury powietrza.

W klimatyzacji komfortu można dopuścić nieznaczne odchylenia parametrów powietrza, ale już np. w klimatyzacji obiektów muzealnych dotrzymywanie określonej temperatury i wilgotności względnej musi być realizowane z dużo większą dokładnością. Zmiany wartości parametrów powietrza nawet o niewielkiej amplitudzie, ale często się powtarzające, powodują uszkodzenie zabytkowej materii [1].

Ważnym czynnikiem przy utrzymaniu cieplno-wilgotnościowych parametrów powietrza, szczególnie w okresie letnim i przejściowym, jest praca chłodnicy powietrza. Dla poprawnego jej doboru projektant musi znać funkcje klimatyzowanych pomieszczeń. Umożliwi to prawidłowy dobór zarówno parametrów powietrza wewnętrznego, jak i sposobu wymiarowania chłodnicy (praca na obniżenie temperatury czy może obniżenie temperatury wraz z osuszeniem do wymaganej zawartości wilgoci).

Czytaj też: Porównanie dwóch systemów wentylacji dla małego banku >>>

Bez względu na postawiony cel bardzo ważnym elementem projektowania jest założenie odpowiednich parametrów obliczeniowych powietrza zewnętrznego [4].

W ostatnich latach, a często do dnia dzisiejszego parametry powietrza definiowane są zgodnie z normą PN-B-03420:1976 [5], według której Polska w okresie letnim podzielona była na dwie strefy klimatyczne. Norma ta została we wrześniu 2011 r. wycofana przez Polski Komitet Normalizacyjny, nie zastąpiono jej jednak innym dokumentem normalizującym sposób definiowania parametrów powietrza zewnętrznego.

W publikacji [3] wykazano, że moc chłodnicy zależy w znacznej mierze od parametrów powietrza zewnętrznego. W niniejszym artykule przy obliczaniu mocy chłodnicy powietrza również skupiono się na parametrach powietrza zewnętrznego, nie analizując chwilowych zmian obciążenia chłodniczego w budynku. Przeprowadzono analizę porównawczą obliczania wydajności chłodnicy powietrza w zależności od wyboru parametrów powietrza zewnętrznego. W analizie przyjęto wariantowe parametry powietrza zewnętrznego zgodnie z:

  • PN-B-03420:1976 [5];
  • odczytami stacji meteorologicznej Kraków-Balice (tzw. typowe lata meteorologiczne – TLM) [6];
  • danymi z lokalnej stacji meteorologicznej SM AGH (zabudowanej na dachu budynku A-1 AGH) z lat 2010–2015.

Chłodzenie i osuszanie powietrza w klimatyzacji pomieszczeń

Głównym zadaniem chłodnic powietrza w systemie klimatyzacji jest ochładzanie powietrza przepływającego przez centralę, czyli obniżanie jego temperatury.

Kolejnym zadaniem jest zmniejszenie zawartości wilgoci w powietrzu do wymaganego stanu, co jest szczególnie ważne przy uzdatnianiu powietrza doprowadzanego do pomieszczeń, w których konieczne jest utrzymywanie wilgotności względnej powietrza na określonym, niekiedy bardzo restrykcyjnie ustalonym poziomie.

Doboru chłodnicy dokonuje się na podstawie jej wymaganej mocy QCh, wynikającej z potrzeby uzyskania odpowiednich parametrów powietrza wewnętrznego, którą można wyznaczyć wg zależności:

gdzie:

V – strumień powietrza nawiewanego, m3/s;
ρ – gęstość powietrza, kg/m3;
ΔhCH – spadek entalpii właściwej powietrza w chłodnicy, kJ/kgp.s.

Chłodnica ma ograniczone możliwości wykroplenia wilgoci zdeterminowane minimalną temperaturą powierzchni ścianki oraz swoją budową.

Przykład wyznaczania mocy chłodnicy powietrza

W celu wskazania, jak duże mogą być rozbieżności w zaprojektowanej mocy chłodnicy dobranej na podstawie parametrów powietrza zewnętrznego zdefiniowanych wg normy PN-B-03420:1976 [5], danych ze strony Ministerstwa Środowiska, czyli tzw. typowych lat meteorologicznych (TLM Kraków-Balice) [6] oraz na podstawie danych ze stacji meteorologicznej zamontowanej na terenie AGH w Krakowie (SM AGH), posłużono się przykładem obliczeniowym. Założono, że moc chłodnicy jest obliczana dla utrzymywanej w pomieszczeniu temperatury powietrza 24°C oraz:

  • pomieszczenie zlokalizowane jest w budynku znajdującym się w centrum Krakowa na terenie AGH,
  • strumień powietrza wentylacyjnego jest stały w czasie,
  • różnica temperatury pomiędzy powietrzem wywiewanym a nawiewanym Dt = 7 K,
  • odzysk ciepła realizowany jest w rekuperatorze (wymienniku krzyżowym) o minimalnej sprawności 60%,
  • klimatyzacja pracuje całodobowo,
  • średnia temperatura ścianki chłodnicy wynosi 8°C,
  • wilgotność względna powietrza za chłodnicą nie jest kontrolowana,
  • przemiana powietrza w chłodnicy zachodzi przy stałym ciśnieniu 101 325 Pa,
  • prowadzona jest regulacja ilościowa wydajności chłodnicy.

W obliczeniach wykorzystano metodę uproszczoną opartą na pojęciu współczynnika kontaktu chłodnicy CF (ang. contact factor) [2]. Dla analizowanej chłodnicy przyjęto go na poziomie 0,9. Powietrze zewnętrzne pobierane czerpnią powierza po przejściu przez rekuperator zostaje ochłodzone do minimalnej wartości temperatury wynikającej ze sprawności chłodnicy, przy ochłodzeniu i wykropleniu wilgoci z powietrza.

W przypadku pracy chłodnicy bez wykroplenia w obszarze parametrów powietrza zewnętrznego, dla których wilgotność właściwa jest mniejsza niż wilgotność właściwa powietrza, na styku ze ścianką wymiennika następuje ochłodzenie powietrza do 17°C. W dalszej części powietrze poddawane jest kolejnemu etapowi uzdatniania w nagrzewnicy lub nawilżane do wymaganego stanu. Proces dalszego uzdatniania powietrza za chłodnicą nie jest jednak przedmiotem niniejszej analizy.

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   08.11.2016

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
10/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Ogrzewanie obiektów przemysłowych
  • - Wentylacja domów jednorodzinnych
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl