Symulacje całorocznej pracy systemów wentylacyjnych z nawilżaniem adiabatycznym

Simulation of year-round operation of ventilation systems with adiabatic humidification
Symulacje pracy powyższych pięciu systemów wentylacyjnych przeprowadzono dla dwóch modelowych budynków: magazynowego i produkcyjnego.
Symulacje pracy powyższych pięciu systemów wentylacyjnych przeprowadzono dla dwóch modelowych budynków: magazynowego i produkcyjnego.
arch. red.

Chłodzenie w systemach wentylacyjnych w okresie ciepłym można realizować za pomocą różnych technologii – mniej lub bardziej energochłonnych i o różnej skuteczności zapewniania komfortu. W artykule podjęto próbę oceny wybranych systemów wentylacyjnych pod kątem zapewnienia odpowiednich parametrów mikroklimatu wnętrz, w których obniżanie temperatury powietrza zachodzi tylko w oparciu o procesy nawilżania adiabatycznego, a zatem bez wykorzystania energii potrzebnej do zasilania agregatów chłodniczych.

streszczenie

W publikacji pt. „Nawilżanie adiabatyczne – alternatywny sposób chłodzenia powietrza” [1] omówiono możliwość wykorzystania nawilżania adiabatycznego w wentylacji i klimatyzacji. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki symulacji całorocznej pracy wybranych systemów wentylacyjnych (ze szczególnym uwzględnieniem okresu ciepłego), w których wykorzystywane jest nawilżanie adiabatyczne. Symulacje przeprowadzono na przykładzie dwóch modelowych budynków: magazynowego i produkcyjnego. Wyniki analiz potwierdzają przekonanie autorów, że proste układy chłodzenia wyparnego nie mogą zagwarantować zadowalającego stanu mikroklimatu wnętrz przez cały okres ich eksploatacji.



abstract

In the paper „The evaporative cooling – an alternative way of cooling air” discussed the possibility of using adiabatic humidification in ventilation and air conditioning. In this paper the results of simulation of all-year operation of selected ventilation systems (with particular regard to the warm period) which used adiabatic humidification are presented. Simulations were carried out on the example of two model buildings: the storage and the production. The results of the analyzes confirm the authors’ conviction that simple evaporative cooling systems cannot guarantee satisfactory microclimate status throughout their life cycle.

Zastosowanie w systemach klimatyzacyjnych nawilżania adiabatycznego (chłodzenia wyparnego), zamiast nawilżania parowego, może się przyczynić do znacznego zmniejszenia zużycia energii, kosztów eksploatacyjnych, a także emisji CO2. Można to osiągnąć przy zachowaniu prawidłowego stanu mikroklimatu wnętrz, pod warunkiem że system klimatyzacyjny będzie wyposażony w chłodnicę, w której umożliwione jest oziębianie i osuszanie kondensacyjne powietrza [2]. Najczęściej wykorzystuje się do tego celu chłodnice zasilane ze sprężarkowych agregatów chłodniczych, rzadziej zaś z agregatów ab- lub adsorpcyjnych.

W artykule:

• Założenia do symulacji całorocznej pracy systemów wentylacyjnych
• Wyniki symulacji dla modelowego pomieszczenia magazynowego
• Wyniki symulacji dla modelowego pomieszczenia produkcyjnego
•Wnioski z przeprowadzonych analiz

W artykule podjęto próbę oceny wybranych systemów wentylacyjnych pod kątem zapewnienia odpowiednich (założonych) parametrów mikroklimatu wnętrz, głównie w okresie ciepłym. Przyjęto, że w systemach tych obniżanie temperatury powietrza zachodzi tylko w oparciu o procesy nawilżania adiabatycznego, a zatem bez wykorzystania energii potrzebnej do zasilania agregatów chłodniczych. Analizą objęto układy wentylacyjne składające się z typowych, powszechnie dostępnych na rynku elementów do uzdatniania powietrza. Na rynku dostępne są także inne rozwiązania wykorzystujące zjawisko chłodzenia wyparnego do obniżania temperatury powietrza, na które zwrócono uwagę w poprzednim artykule [1]. Analizą całorocznej pracy objęto następujące systemy (rys. 1–5):

1. system wentylacyjny (bez nawilżania powietrza) – traktowany jako rozwiązanie bazowe (podstawowe),
2. system pośredniego nawilżania adiabatycznego (nawilżanie w kanale powietrza wywiewanego),
3. system bezpośredniego nawilżania adiabatycznego (nawilżanie w kanale powietrza nawiewanego),
4. system mieszanego (bezpośrednio-pośredniego) nawilżania adiabatycznego (nawilżania zarówno w kanale powietrza nawiewanego, jak i wywiewanego),
5. system DEC (z ang. dessicative evaporative cooling) – mieszanego nawilżania powietrza z zastosowaniem dodatkowego osuszacza sorpcyjnego.

 



We wszystkich rozwiązaniach zastosowano ponadto odzysk ciepła z powietrza wywiewanego. Symulacje pracy powyższych pięciu systemów wentylacyjnych przeprowadzono dla dwóch modelowych budynków: magazynowego i produkcyjnego. Schematy poszczególnych systemów wentylacyjnych wraz z przykładowymi przemianami stanu powietrza na wykresie i-x Moliera w  okresach zimnym i ciepłym zobrazowano na rys. 1–5.

 

Rys. 1. Schemat podstawowego systemu wentylacyjnego wraz z przykładowymi przemianami na wykresie i-x Moliera
Rys. 1. Schemat podstawowego systemu wentylacyjnego wraz z przykładowymi przemianami na wykresie i-x Moliera
 Rys. 2. Schemat pośredniego systemu nawilżania adiabatycznego wraz z przykładowymi przemianami na wykresie i-x Moliera
Rys. 2. Schemat pośredniego systemu nawilżania adiabatycznego wraz z przykładowymi przemianami na wykresie i-x Moliera
Rys. 3. Schemat bezpośredniego systemu nawilżania adiabatycznego wraz z przykładowymi przemianami na wykresie i-x Moliera
Rys. 3. Schemat bezpośredniego systemu nawilżania adiabatycznego wraz z przykładowymi przemianami na wykresie i-x Moliera
Rys. 4. Schemat mieszanego systemu nawilżania adiabatycznego wraz z przykładowymi przemianami na wykresie i-x Moliera
Rys. 4. Schemat mieszanego systemu nawilżania adiabatycznego wraz z przykładowymi przemianami na wykresie i-x Moliera
Rys. 5. Schemat systemu DEC wraz z przykładowymi przemianami na wykresie i-x Moliera
Rys. 5. Schemat systemu DEC wraz z przykładowymi przemianami na wykresie i-x Moliera

Założenia do symulacji całorocznej pracy systemów wentylacyjnych

Symulacje komputerowe przeprowadzono z wykorzystaniem oprogramowania TRNSYS 17 [3] wraz z bibliotekami TESSLibs 17 [4], współpracującego ze środowiskiem MATLAB [5]. Symulacje budynków przeprowadzono w modelu Type 56, który jest integralną częścią programu TRNSYS. Obliczenia przeprowadzone zostały w okresie całorocznym w kroku czasowym równym 0,01 h. Dla każdej z pięciu analizowanych konfiguracji, w zależności od potrzeb ogrzewania lub ochładzania powietrza w pomieszczeniu, następuje kaskadowa praca urządzeń w celu utrzymania wymienionych w poniższych założeniach parametrów powietrza.

W trybie ogrzewania we wszystkich konfiguracjach w pierwszej kolejności zaczyna pracować obrotowy wymiennik ciepła, stopniowo zwiększając swoją sprawność, następnie nagrzewnica powietrza również płynnie zwiększa swoją moc, tak aby utrzymać zadaną temperaturę powietrza nawiewanego. Wymaganą temperaturę w pomieszczeniu stabilizuje zlokalizowany w nim układ ogrzewania. W trybie ochładzania powietrza wartość zadanej temperatury powietrza nawiewanego uzależniona jest od odchyłki między zadaną a aktualną temperaturą powietrza w pomieszczeniu.

System 1 nie ma urządzeń mogących obniżać temperaturę powietrza nawiewanego w trybie ochładzania powietrza. System 2 umożliwia płynne zwiększanie efektywności nawilżania powietrza wywiewanego przy jednocześnie pracującym z pełną sprawnością wymienniku ciepła. System 3 umożliwia płynne zwiększanie efektywności nawilżania powietrza nawiewanego. System 4 w stosunku do systemu 2 umożliwia dodatkowo płynne zwiększanie efektywności nawilżania powietrza nawiewanego. System 5 w stosunku do systemu 4 umożliwia osuszanie powietrza nawiewanego, płynnie zwiększając jego stopień, a do podgrzewania powietrze wywiewane wykorzystuje nagrzewnicę powietrza regeneracyjnego.

Pobierz: Usprawnianie wentylacji - bezpłatny PDF

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!

[wentylacja, nawilżanie adiabatyczne, system mieszanego nawilżania powietrza, system dec ]

   14.03.2018

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Sprawdź, jakie udogodnienia szykują się dla instalatorów i wykonawców w 2022 »



 


Jak działają odnawialne źródła ciepła »

Na co warto zwrócić uwagę projektując instalację PV na dachach »
pompy ciepła
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jaki system przeciwoblodzeniowy wybrać »

system przeciwoblodzeniowy


 


Zaprojektuj niezawodne instalacje w budynku »

Czy wiesz, jakich błędów unikać przy instalacji? »

zawory antyskażeniowe
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


 


Czy bezdotykowy design stanie się standardem? »

Jak zminimalizować stratę energii w układach wentylacyjnych »
armatura bezdotykowa
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 

 



Jak zadbać o higienę w miejscach publicznych »

Zarejestruj się i zgarnij  pieniądze na kolejne zakupy   »
 
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Co zrobić kiedy nie możesz pozbyć się wody z wycieku »

wyciek z rury


 


Jaki wybrać płyn do instalcji w przemyśle spożywczym »

Od czego zacząć, gdy chcesz zabezpieczyć hale przemysłowe przed pożarem »
panele fotowoltaiczne ochrona przed pożarem
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Jak zabezpieczyć dylatację przed pożarem »

dyletacja

 



Do 77% oszczędności na zużyciu energii »

Z poradnika hydraulika - gdzie kupisz sprawdzony sprzęt »

cichy oszczedny klimatyzator hydraulik
jestem na bieżąco » korzystam z wiedzy »

 


Jakich elemntów potrzebujesz do projektu fotowoltaicznego »

alternatywne zrodla energii


 


Które pompy ściekowe mogą być stosowane na dużej głębokości » Upały dają się we znaki! Co lepsze? Centrala wentylacyjna czy rooftop? »
kanalizacja wentylatory
wiem więcej » poznaj dziś »

 


Czy pompa ciepła się opłaca »

alternatywne zrodla energii


 


Poznaj metody na oszczędność wody »

W czym tkwi sedno w projektowaniu instalacji grzewczej »
produkcja studni wodomierzowych
jestem na bieżąco » korzystam z udogodnień »

 


Który grzejnik wybrać? Aluminiowy czy stalowy »

grzejniki aluminiowe czy stalowe


 

Ekspert Budowlany - zlecenia

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
12/2021

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 12/2021
W miesięczniku m.in.:
  • - Smart City – utopia czy konieczność?
  • - Zmiany w systemach różnicowania ciśnienia
Zobacz szczegóły

Bezpłatny newsletter

Mamy dla Ciebie prezent 


Wystarczy,

że zapiszesz się na newsletter,
a otrzymasz link do

e-book

" Kotły na biomasę i biopaliwa "

Zapisuję się »

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