Épületgépészet 2. Előadásjegyzet. Készítette: Nitai Kosik Péter és Tóth Zoltán András. Az előadások illetve az előadásdiák alapján

Átírás

1 Épületgépészet 2. Előadásjegyzet Készítette: Nitai Kosik Péter és Tóth Zoltán András Az előadások illetve az előadásdiák alapján

2 Megújuló energiák Olyan energiát nevezünk megújulónak, mely az emberi élet léptékéhez viszonyítva kifogyhatatlan mennyiségben található meg a környezetünkben. - Energiafogyasztás megoszlása - HMV felhasználás - Nap 5 centiliter/fő o 1 2 nm kollektor/fő o - fűtés kiegészítés visszatérő ágba csatlakozik csak ősszel, tavasszal elég napos időben 90% kazán, 10% napenergia - szivattyú: te-thmv - 5 celzius fok elindul - márciustól októberig ÁMV 90%, egész évben 40% HMV Biomassza - környezetünkből kinyert anyagok - - faanyagok - ágak, gallyak, faaprítékok (8.10 cm) o szalma szalmabrikett 2.

3 o pellett (0,5-1 cm fűrészport + gyanta+stb. ) - drága pozitívum: faapríték %-a aföldgáznak negatívum: Nagy mennyiség felhalmozása BIOGÁZ szennyvíztelep, szeméttelep = szerves anyagok hulladékai ételmaradék o állati, növényi hulladék Geotermikus energia - Geotermikus C 0 /km anomália: Villányi térség C 0 /100méter - Európa C 0 /200méter - Kárpát Medence vékony kéreg celzius fok/km - Hőhordozó közeg: Hévíz/termál víz - Magyarországon 70%-on van - Hőkitermelés (bányászati tevékenység) 3.

4 kút 900 zárva - mezőgazdaság növényházak fűtése - földgáz Ft/GJ - Geotermikus energia Ft /GJ Visszasajtolás minden cseppet visszaküldeni amit nem szennyvíz lesz o - Nyáron: 90 celzius fok fűtés Gőzkút 4000 máterről olajfúrás gőz jön fel (le vannak zárva tartaléknak, légnyomás áram kinyerés) GÁZMOTOROS HŐSZIVATTYÚ Pozitívum: - 50% hulladék hő (90 celzius fok) +50 celzius fok bármilyen rendszerbe jó - Jó hatásfok 4.

5 - Sokféle gáz - Helyileg előállítható - energia gazdaságos Negatívum: - Van kipufogó + kémény - zaj árnyékolni kell - Családi ház földben vízszintesen fektetnek Hőleadók: - csöves - sima cső, kis felületű acélcső - fajlagos hőleadás q=100 n/fm - kis helyigény több egymás mellett - könnyű tisztítás bordás - csak vízszintesen rakható be - nehéz tisztítani - q= 300 n/fm - Q=A*dxa T - a növelni a ventillátorral lehet Konvektor - a növelhető ventillátorral 100-szorosára - kémény hatással - Tud hűteni, hidegvíz kerülgetés (pl. 6 C fok nyáron) - friss levegő, belsőt keringeti 5.

6 - Gőz már nincs - Forró víz 110 C fok, ipari RGSZ, távszállításra - Meleg C fok fűtőcsőben zárt RDSZ. levegő nélkül - Öntött vas radiátor tagos TÁVFŰTÉS E erőmű fűtőmű 80 % földgáz kis erőmű (gázmotoros) nyáron csak HMV tömbfűtés lakás Hőcserélő Korrózió lemezenként tisztítják hosszú élet 8 város geotermikus távhő (termálvíz) 1300 kutunk van Hőközpont = kazánház = nem termel - épület fogadó hőközpontja (távfűtésnél a kazán messze van nm, bárhova tehető BM: kazán: 3 cm 6.

7 Nem kell nyílás kell szellőzés, kazánegységek, kémények, tüzelőanyag tárolás salakanyag tárolás, bojlergyűjtő/ osztó szivattyúk + szociális egységek KÉMÉNYEK Gázkazán: - CO2, H2O-vel kondenzációs kazán lecsap. hő (veszteség) - Fűtőérték (vízpára megy ki) - égéshő (víz formájában megy ki lecsapódott) - égéshő 100% - fűtőérték 110% legkisebb biomassza 14 MJ/kg legjobb szén 30MJ/kg olaj 40MJ/kg oxigénes égés füstgáz magas hő energia távozik W= 2-4 m/sec kéményhuzat+ventilátor fémkémény - ha KM tégla 30cm vastag - padlás, tető felett fagyás túlégetett téglából - bélelés kell! kén (S) ellen koracél, - műanyagok: gázkazánnál jó (cső a csőben) 7.

8 - Füstgáz 50 C fok (lecsapódás miatt) - 1 kéményre maximum 2 készülék köthető lakásokként - A bélelés kezdetben alulemez volt - méret: 14x14 cm minimum (belső) - 20x14 cm kandallónál Nem tökéletes égés CO keletkezik CO2 helyett veszélyes. Visszaáramlás gátlás védelem (nyílt) vagy (zárt) égésterű. Sugárzó fűtések Sugárzás hő leadás (átmérő közvetítő közeg) - nem konvencióval Nagy BM csarnok: irányítható árnyékolható egyenesen halad Test sugárzása túlfűtés sugárzás T/100 T=testhőmérséklet Sugárzók a legjobb hőelnyelők (lásd abszolút fekete) pl.: zúzmara hűti a környezetét magasság változtatható Szabályozás 8.

9 parancsolt érték megkívánt belső hőmérséklet (t) szabvány szerint éjszaka vasárnap, nappal zavaró jellemzők: Te (kinti) állandó nem állandó - szakaszos W (kinti) Emberekkel változtatható: telítettség (belső) Mindezek a teljesítményt befolyásolják. Szabályozás: a rendszerre vonatkozik Kemence égő gázmennyiség reflektorok (belső) technológia (belső) világítás (belső) levegőmennyiség Kazán 1 vagy 2 kazán II. kapcs. kiegészítés nagy hideg esetén kazánszabályozó Épület hőtároló kapacitása Épületfizikai adottság pozitívum és negatívum Mennyiségi szabályozás észak VS dél helyiségbeli szabályozás - kazánszabályozás + kézi radiátor automatikus energiatakarékosság kicsi a tartalék 9.

10 - mennyiség +hőmérséklet = teljesítmény - tömeg áram egy része visszatér a kazánba, hőmérséklet (tve) nem változik - - motoros szeleppel szabályozom - - kazán felfűtési időszakban ez a célszerű (összfelfűtési időszak) - Hőmérsékleti szabályozók Távfűtés komplett -több rendszer együtt padló+radiátoros együttesen szabályozható padlónál vizes, radiátorosnál száraz helyiség - programozás - távbeavatkozás - távfelügyelet - napi, heti 1. ki - be kapcsolás - üzemvitel - monitor, gáz szív ti m, tev, tvv keverőszelep módosítás 2. Vészjelek - gáz füst (tűzvédelem) 3. beavatkozási lehetőség 4. fogyasztás kimutatása - finomítás En gazdálkodás o Wireless is van (rádió, internet) o szakaszos o csökkentett üzemű fűtés (nagyon nagy hideg esetén és érzékeny épületeknél) 10.

11 MA: Nem ki - be kapcs. leszabályozás: gáz, olaj (sokat tárolható) biomassza, fa Jól szabályozható Fűtési RDSZ grav. Magasság különbség - hatásos nyomás áramlás Szivattyús segédenergia kell például fali kazán Csövek - acél régen hengerelt+menetes kötés kazánházban falban: ma műanyagot használnak több cső oxigénzáró Térhálósított - nem bomlik nap hő nyomás Légtechnika 1. HŰTÉSI HŐTERHELÉS A külső belső hőterhelés, illetve a hősugárzás mértékegységének meghatározásával adhatjuk meg az árnyékoló szerkezetek, illetve a hűtőberendezések szükséges méretét, teljesítményét. 11.

12 Ismerni kell a helyiségek, az épület terheléseit, a gépészeti rendszerek kialakításához, méretezéséhez. Külső hőterhelés: - napsugárzás Belső hőterhelés: ember -transzmisszió. világítás technológia (kis szgép), egyéb gépek Nap tényező N: dimenzió nélküli viszonyszám A szerkezeten bármilyen módon átjutó és az érkező hőáram viszonya értéke 1-nél nagyobb Megkívánt mikroklíma: - Hőérzet - levegőminőség (k) - hangnyomás szint (Lp) Szellőző légáram V=Qn/(in-ibe)xp(köbméter/óra) qn: hűtési hőterhelés (W) in: előírt légállapot helyiség levegő hőtartalma (KJ/kg) ibe:befújt kezelt levegő hőtartalma (KJ/kg) üvegezett felületek hőnyeresége (transzparens szerkezetekben bejutó hőáram meghat.) 12.

13 Qü=Aü(NüxNÁ) Aü:szerkezet névleges mérete (az üvegezett felület) Átr/Áü átmérő:transzparens hat. Nü az üvegezés naptényezője értéke: 0 Nü 1 NA árnyékolás naptényezője, értéke: 0 NÁ 1 Iszg:etalon szerkezet: 3 mm vastag 1 rétegű Na bázisú normál síküvegen átjutó hőáram. Maximális értékei (kerekítve) vízszintes: 800 Függ D 400 Függ KNy 600 Z: redukciós tényező. mely az épület tömegének, hőtároló képességének hatását veszi figyelembe, értéke: 0 Z 1 kü: az üvegezett felület hőátbocsátási tényezője te. külső léghőmérséklet nyári tervezési értékek ti: belső léghőmérséklet. nyári tervezési értékek KÖDTELENÍTÉS Bizonyos terekben, helyiségekben a technológiából szabad vízfelületek párolgásából nagy mennyiségű vízgőz keletkezik. Ebből hőmérséklet esés hatására köd keletkezik Ennek eltávolítása helyi vagy általános elszívással lehetséges. Felesleges nedvességtartalom kivonása az épületből. Szabad párolgó folyadékfelületek. Helyi elszívás: A párolgó felület fölé helyezett ernyő, mely meggátolja a nedvesség szétterjedését a helyiségben. Oszlató szellőzés= higító levegőcsere 13.

14 Olyan száraz levegőt juttatunk be, mely magába tudja integrálni a nedves levegő mennyiséget, s ezt szívjuk el. (A száraz levegő nagyobb mennyiségű vízgőz felvételére képes.) Nedvesség: Ember(+egyéb élőlények) szabad vízfelszín párolgás (főzés) nedves anyagok száradása Ember nedvesség kibocsátása 40 gr/h Nedvesség mennyiség kg/h n=emberek száma e=1 fő nedvesség termelése u=szabad vízfelszín párolgása A=szabad vízfelszín négyzetméter =párolgási tényező Ptfel=víz felületén uralkodó telítési nyomás P=levegőben levő vízgőz parciális nyomása X=elszállítani kívánt nedvességtartalom A szükséges szellőző légáram által oszlató ködtelenítés esetén V=X/ 14.

15 JELÖLÉSEK: 15.

16 USZODA, MOZI, SZÍNHÁZ LÉGVEZETÉS 16.

17 MELEG LÉGFÜGGÖNY VÁZLATA Ipari épületek, áruházak Állandó légsebesség technológia ugyanaz a légsebesség több levegővel nagyobb keresztmetszetben (felületen) Ipari épületek, áruházak bejáratánál gyakran előfordul, hogy az épület egy vagy több ajtaját a forgalom miatt huzamosabb ideig nyitva kell tartani a légfüggöny által generált légsugár részben, vagy teljes mértékben meggátolja a külső levegő védett térbe való beáramlását. 17.

18 - hagyományos légfüggöny - forgóajtóba integrált légfüggöny - oszlop légfüggöny Megakadályozza, hogy a küldő levegő bejuthasson a belső kezelt térbe. (légfüggönyből kiáramló nagysebességű, magas nyomású levegő) Beépítése: - vízszintesen - függőlegesen Felhasználható 2 különböző tisztaságfokú helyiség elválasztására is Meleg levegős felső befúvással 5. IPARI SZELLŐZŐRENDSZER FŐBB ELEMEI Ipari szellőző berendezésen a por, forgács, gáz, gőz elszívó, valamint az ezekhez tartozó leválasztó berendezéseket értjük. Gyártási folyamatok szennyeződések (szilárd, légnemű) Nagyobb cc zavaró, veszélyes (munkafolyamatok, emberi szervezet) MAK tart. a megengedhető értéket ( mg/köbméter) Szennyeződések: MEK környezetvédelmi értékeke Szilárd szennyeződések: - porok - forgács Légnemű: - gőzök - gázok Az elszívó rendszer főbb elemei: elszívó idom, ventilátor, leválasztó, összekötő csővezeték hálózat -elszívó idom: szennyeződés forrását burkolja körül (vagy elszívó ernyő) 18.

19 előelválasztó kevefő perdületet kap leesik a szennyeződés (levehető, hogy kiöntsék a koszt, ha nem a szabadban van közvetlen) -szellőző gépház (bárhova, de a megközelítés fontos) pl. nagy konyhák, galvánkádak -leválasztó lehet ütközéses. centrifugális, elektrosztatikus -az elszívott levegőt szűrt, fűtött levegővel pótolni kell. SUGÁRSZELLŐZÉS ALKALMAZÁSA (VÁZLAT) A helyiségbe nagy sebességgel fújják be a fúvókákon keresztül a levegőt. Az erős indukcós hatás következtében a levegő jó keveredése biztosított. Alkalmazása ált. nagy belmagasságú terekben, vagy ipari csarnokokba sportlétesítmélnyekben. Keveredéses szellőzés -befúvás nagy sebességű légsugárral 7. INDUKCIÓS KLÍMABERENDEZÉS ALKALMAZÁS (VÁZLAT) A központban előkészített levegőt csatorna szállítja a helyiségekbe, ahol a levegő nagy nyomással a klímakonvektorokba áramlik. E klíma konvektor a levegő utófűtésére hűtésére, vagyis a változó igényekhez való alkalmazkodásra képes. A klímaközpontból érkező primer levegő nagy sebessége, és ebből fakadó indukciós hatása révén magával ragadja a helyiség levegőjét. (sekunder levegő) s azzal keveredve lép ki a készülékből. A sekunder levegő a szabályozó elemek állása szerint áthalad a beépített fűtő vagy hűtő testen, s ezt követően keveredik a primer levegővel. A primer és a sekunder levegő aránya átlagosan 1:4, vagyis az indukciós tényező 4-nek vehető. 19.

20 8. KÜLSŐ LEVEGŐVÉTEL ELHELYEZÉSI SZEMPONTOK (vázlat) A beszívónyílás helyét befolyásolja: Az épület alaprajza, magassága tájolás az épület körül kialakuló nyomásviszonyok a beszívónyílás szükséges mérete A külső levegő beszívás kialakításánál figyelembe kell venni: A levegővétel lehetőleg az északi vagy keleti oldalon, szélvédett helyen legyen A beszívóhely fekvése szabad területre essen és lehetőleg megfelelő magasságban legyen. Terepszinten történő beszívás csak zöld területen engedélyezett Ne legyen az épület közlekedési útvonalra eső oldalán Oldalfalon kialakított beszívónyílásoknál célszerű a kétméteres terepszint feletti magasságot betartani. Az épület közepén történő beszívás csak ugyanott elhelyezett szellőző gépház esetén indokolt tetőn való elhelyezésnél az uralkodó 20.

21 szélirányra, továbbá a tetőn felmelegedett levegő, valamint a kéményből kibocsátott füstgázok beszívásának elkerülésére tekintettel kell lenni. 9. RADIÁLIS VENTILLÁTOROK A levegő radiális (sugár) irányban áramlik keresztül a ventillátoron. A szívó- és nyomócsonkokat rezgéscsillapító vitorlavászonnal kell a légcsatornákhoz csatlakoztatni. Alapozása: A gép méretétől és a fordulatszámtól függően lehet acélrugós, gumituskós, vagy parafalemezes alátámasztás Def.: A levegőnek nyomás ellen való szállítására szolgáló gépek. Radiális (centrifugális) axiális Anyaga: acéllemez +véfőbevonat Meghajtása: elektromotorral 10. BEFÚVÓ ÉS ELSZÍVÓ RÁCSOK ELHELYEZÉSÉNEK SZEMPONTJAI A HELYISÉGBEN Falba építve: - szellőzőrács légszelep élrács fix lamellákkal padlóba építve: padló termosztát padlórács Mennyezetbe, álmennyezetbe: - mennyezeti anemosztát (lamellák) résbefúvó 21.

22 A levegő a kapcsolódó légcsatornákból a helyiségekbe a befúvó szerkezeteken keresztül áramlik be, illetve az elszívó szerkezeteken keresztül távozik a helyiségekből. A befúvó és elszívó szerkezetek feladata a levegő megfelelő irányítása, a légcsatorna védelme, idegen anyagok bejutásából +esztétikai követelmény. Falba padlóba pl. számítógép terem, csatlakozó dobozzal Élrács: mechanikai védelem ipari, sportlétesítmény apró lamellás: egysoros, kétsoros lemezcsatornába, fali nyílásba Zsírfogó rács - zsírral, olajjal szennyezett levegőt szíja el. - konyha Mennyezeti kőralakú, szögletes csatlakozó dobozzal résbefúvó Légszelep: - mellékhelyiségek elszívásánál légcsatonákba építik be 11. SPLIT KLÍMA BERENDEZÉS (vázlat) A csak hűtést végző kapilláris változat kapcsolási vázlata 22.

23 Adagoló szelepes, csak hűtési feladatot ellátó komfort léghűtő készülék kapcsolási vázlata Beltéri egység léghűtő elpárologtató termosztatikus adagoló szelep folyadék oldali csatlakozás szívó oldali csatlakozás kültéri egység hermetikus hűtőkompresszor Split berendezés részegységei Split klíma (kompresszor, kondenzátor) 23.

24 gyakoribb kondenzátor és fojtó szelep külterébe a többi bent + távol is el lehet helyezni egymástól a két egységet - monosplit 1 kültéri egységhez 1 beltéri egység multisplit - 1 kültéri egységhez több (naximum 4) beltéri egység - Beltéri: hűtés PC parapetbe - Kültéri kondenzátor + kompresszor - 2 egységet rézvezeték pár köti össze, amiben a hűtő közeg kering. - A beltéri egységbe szigetelt rézcsőpáron keresztül hűtőközeget juttatnak be, mely szobahőmérsékleten elpárolog, így lehűti környezetét. - Az elpárologtatott hűtöközeget a kompresszor visszaszívja a kültéri egységbe, ahol újra lehűl és folyadék állapotú lesz. 12. TISZTATEREK SZELLŐZTETÉSE (VÁZLAT) A tiszta terem olyan zárt tér, ahol a hőmérséklet, a relatív nedvességtartalom, a környezethez viszonyított nyomás, a mechanikai rezgések és a zajszint mellett, a levegő szilárd anyag tartalma szigorúan meg van kötve. Federal Standard 209 USA Turbulens higitó szellőztetéssel (kisebb követelményű tiszta terek. Nagy nyomásos légbevezetés A mennyezeten elhelyezett autószűrőkkel lehet úgynevezett turbulens higító szellőzést megvalósítani. + részecskék száma csökken - az áramlás miatt a szennyeződések az egész helyiségben egyenletesen elosztva jelennek meg. Nem lehet megakadályozni, hogy a védendő tárgyak a részecskékkel érintkezzenek. Lamináris (LF) 24.

25 Függőleges Lúgkövel II-an viszi a részecskéket. Áramlási sebesség: 0,35 -,5 m/sec HELYISÉG NYÁRI SZELLŐZTETÉSE Hűtött, klimatizált, vagy intenzíven szellőztetett helyiságek előírt légállapotának fenntartásához. Hűtő teljesítmény, szellőző légáram meghatározásához Hőterhelés miatt alapadat Ez befolyásolja a légtechnikai rendszer elemeinek kiválasztását, egyben információt nyújt az épületet érő hőnyereség összetevőiről, módosítási lehetőséget kynál az árnyékolás, a határoló szerkezetek, tájolás vonatkozásában, ezen kívül a belső hőterhelésnek részeredményeit is jelzi. A számítás a külső és belső hőterhelés napi menetének kiszámításából, majd ezek óránkénti összegzésével meghatározott adatokból áll, melyek végén a napi lefutás és a maximális érték kivehető. E hőterhelést kell elvonni, elszállítani a helyiségből a kívánt belső légállapot fenntartása érdekében. Hűtési hőterhelés: Qh=Qi+Qe Qi: belső Qe: külső hőterhelés összege Belső hőterhelés Qi=QE+QV+QM+QA+QB QE: emberi hőleadás QV: világítás QM: berendezések, gépek QA: áru ki-be szállítás (lehet pozitív és negatív) 25.

26 QB: belső hőforrások okozta hőáram QÜ=A NnxNAxSRG SZELLŐZŐ LÉGHŰTÉS, LÉGÁRAM, SZÜKSÉGES ENERGIAIGÉNY MEGHATÁROZÁSA A helyiség légcseréjén kívül annak hűtését is megoldja. Szellőző légáram meghatározása: V=Qu/(in-ibe)x ( köbméter/óra) Qn (W): hűtési hőterhelés in(kj/kg): előírt légállapot, helyiség levegő hőtartalma. ibe(kj/kg): befújt, kezelt levegő hőtartalma. pl. középületek, ipari mezőgazdasági Egyedi léghűtők: ablak klíma split klíma (kompresszor, kondenzátor kint) (20-30m, 1-4 beltéri, 2-12 KW Elpárologtatás hűtési funkció a rajta áramló közeg hőelvonását végzi. Modulátor: QC=QE+QK hűtőteljesítmény+k által beadott Kompresszor a hűtőfolyamatot fenntartja, nagy zajszint, nagy tömeg Kompresszoros hűtőgép elvi kapcsolási vázlata: KONVEKTOR, BEFÚVÓ Indukciós, konvektoros rendszerekkel egyeznek meg. A fő eltérés a helyi készülékben van, nevezetesen a fúvókák és injektor helyett ebben az esetben a beépített ventilátor biztosítja a helyiség levegő mozgatását. Ventillátoros konvektor (fan-coil) Elhelyezésük kevéssé kötött, mint az indukciós klíma konvektoroké. Elhelyezés: parapet álmennyezet álpadló 26.

27 Befúvó dobozok 3 lehetséges csatlakozása: Csatlakozó keret (obcionális) csatlakozás alapkivitelben nyitott csatlakozó lap csonkkal (obcionális) KISZORÍTÁSOS LÉGVEZETÉSI RENDSZER. ALKALMAZÁS (vázlat) Az egyenletesen kis sebességgel nagy felületen befújt légáram a helység elhasznált levegőjét maga előtt tolja. Ez a légmozgás létrejöhet a befújás helyétől függően a tartózkodási zónában, vagy a helyiség teljes keresztmetszetében Pl. ott, ahol a komfort követelményeket csak a bent tartózkodók környezetében kívánják biztosítani számítógép teremben 0,2/0,3 méter/sec 400l/v KÜLSŐ LEVELŐ BESZÍVÁSA ÉPÜLETEKBE, SZERKEZETEK (vázlat) Elhelyezés, ott, ahol a beszívott levegő lehetőség szerint kevés szennyező anyagot tartalmaz. Esővédő fix zsalu (madárvédővel) Nagy levegő oldali ellenállás 27.

28 Szállodai szoba klímatizálása indukciós rendszerrel Keveréses szellőzés befúvás parapetben indukciós konvektorral LÉGHŰTÉSES EVAPORATÍV KONDENZÁTOR MŰKÖDÉSE, TELEPÍTÉSE (vázlat) Ipari méretű hűtőberendezések hőcserélő egysége. Működése: A hűtőkompresszorból érkező hűtőközeg cseppfolyósítása A hűtőközeget szállító vezeték külső felére vizet permeteznek és ott részben az elpárolgó víznek adja át a kondenzációs hőt. A párolgás hőleadó tulajdonságát használja fel. Víz párolog hőt von el környezetéből levegővel erősítem (intenzív) levegőt lehűti A hűtővíz folyamatos visszahűlése elpárologtatás útján a kondenzátoron belül történik. - Evaporatív kondenzátor - bordás felületi előhűtő - kondenzálandó hűtőközeg - bevezetése - hőátadó felület - utóhűtő folyadék hűtő - cseppfolyós hűtőközeg - elvezetése - hűtővíz keringető szivattyú 28.

29 - hűtővíz permetező fej - cseppfogó rács - hűtővízgyűjtő tárca - úszós pótvíz adagoló - túlfolyó nyílás ELHASZNÁLT LEVEGŐ KIFÚVÁSA ÉPÜLETBŐL Elhelyezés: Rövid úton a szabadba kell kivezetni, a környezet terhelését is figyelembe kell venni. Kerülni kell az azonos épület oldalon, vagy szinten az egyidejű levegő vételt és kibocsátást Kinyúló részek alatt koszolódás LÉGVEZETÉS, RENDSZEREK, ALKALMAZÁSI TERÜLET A levegő be- és elvezetésénél irányadó feltétel: kiszorításos: a mennyiség kívánt átöblítése. huzatmentes légáramlás megvalósulása környező anyagok természetes áramlásának vétele, számítása egyéb különleges igények 0,1-0,12 m/sec egyenletes kis sebességgel nagy felületen befújt légáram. A helyiség elhasznált levegőjét maga előtt tolja. Alacsony befúvási sebesség hőmérséklet állandó teljes VM-et érinti 0,2-0,3 m/sec számítógép terem egészségügy, speciális helyiség 29.

30 Befúvás - padló elszívás mennyezet oldalfal Indukciós: A levegő dugattyúszerű mozgással szalad végig Alacsony belmagasságú terek (iroda, üzlet) Nagy mozgási energiával bevitt légsugár a helyiség levegőjét keveri, higítja, így érkezik a tartózkodási zónába. Bevezethető: tartózkodási zónába oldalfalon, mennyezeten, rácsokon, fúvókákon. LÉGTECHNIKA, RENDSZEREK OSZTÁLYOZÁSA+SZELLŐZŐ LEVEGŐ TÉRFOGAT ÁRAMLÁSA, MEGHATÁROZÁSA Fúvóka szerint (melyik légállapot paramétert szabályozza) szellőztető berendezés (ki). Alapszellőztetés (ember) emberi tartózkodáshoz szükséges levegő térfogatának biztosítása fejadag köbméter/fő Technológiai szellőztetés Általános szellőztetés (ti) funkciós szerint léghűtő/légfűtő berendezés (ti) szellőztető légfűtő és/vagy léghűtő berendezés ködfelhevítő berendezés klímaberendezés (ki, ti, ) Helyi elszívó berendezés/ipari (ki) ipari szellőztető berendezések CO2 termelésen alapul bent tartózkodók számának függvényében. Szellőző levegő térfogatszáma 30.

31 Általános: V=10xG/ci-ce G összes szennyezés ce külső levegő szennyezettsége ci belső levegő szennyezettsége Technológia: V=K/ki-ke k=szennyezés (miligramm/h) ki=megengedett maximális szennyezőanyag (mg/köbméter) ke=külső levegő szennyezettsége (mg/köbméter) fejadag alapján pl. nézőtér 20 köbméter/h/fő Fűtéshez, hűtéshez szükséges térfogat áramot i-x diagrammal határozzuk meg általában köbméter/h/fő Felosztás: funkció, levegőkezelés (szellőztető, légfútő-hűtő, klíma) a helyiség és környezet közötti nyomásviszony szerint (depressziós, túlnyomásos, kiegyenlített) a rendszerben uralkodó nyomás szerint a rendszer kialakítása szerint (általános, helyi) alkalmazási terület szerint Szellőztető, légcsere biztosítása LEVEGŐ ÁLLAPOT JELZŐI, ÁLLAPOTVÁLTOZÁSOK Száraz levegő: szintelen, szagtalan szennyeződésektől mentes gázkeverék (N2, O2, CO2, H2) a nedves levegő: 1. gáz, gőz keverék (száraz levegő+vízgőz) 2. levegőben levő vízgőz kondenzálódhat, ráadásul fajhője széles határok között mozog 31.

32 3.általában a levegőben levő vízgőz parciális nyomási kisebb, mint a vízgőz levegő keverék hőmérsékletéhez tartozó telítési nyomás (telítetlen nedves levegő). Ha egyenlő (telített) Ha nagyobb, akkor túltelített instabil állapot kondenzálódás stabil állapot Állapotjelzők: Száraz hőmérséklet t(c o vagy (K) nyomás p (Pa) (1,013x10 5 Pa ált. légköri nyomás) abszolút nedvességtartalom (g/kg) vagy (kg/kg) (xg vízgőz 1 kg száraz levegőhöz relatív nedvességtartalom φ (%) φ=p/ptx100 p t hőmérséklethez tartozó parciális vízgőz nyomás pt t hőmérséklethez tartozó telítési nyomás hőtartalom i (kj/kg) nedves levegő hőtartalma: Száraz levegő hőtartalma: 1 kf t hőmérsékletű száraz levegő és x kg t hőmérsékletű vízgőz hőtartalma (1+x) kg t= 0 C, x=0 kg/kg hőtartalma, i=0 KJ/kg isz=cpxt (KJ/kg) cp=száraz levegő fajhője állandó nyomáson Nedves levegő hőtartalma: ig=x(ro+cpgxt) (KJ/kg) Nedves hőmérséklet tn( o CvagyK) légsűrűség φ Állapotváltozások (az a folyamat, amelynek a során a levegő állapota valamilyen hatás következtében megváltozik) Kondenzáció, gőzképződés, köd, párolgás, túltelített- harmatképződés 32.

33 fűtés, hűtés, keveredés I-X DIAGRAM A levegő állapotjelzői: C - hőtartalom (adott állapotban a levegő hőtartalma egy adott kiindulási állapothoz viszonyítva) X abszolút nedvességtartalom (kg/kg) t 0 0 C, x=0 kg/kg i1+x =t+1, S1*t*x+1500*x (KJ/kg) grafikus ábrázolás, Moliere féle, i-x diagram Az ix diagram mindig egy adott légköri nyomásra vonatkozik Állapotváltozások számítással való nyomon követése Levegő állapot jelzői közötti összefüggések φ=1, 0 balra telítetlen légállapotok jobbra ködzóna Tematikai okok: (használat miatt) ferde szögű koordináta rendszer x tengelytől r*x párolgási hőtartalom 1-2 különböző állapotú légtömegek egymással keverednek. ködzónában a + vonalak a φ=1,0 görbén megtörnek és az i vonalakkal közel párhuzamosak LÉGCSERE TLNYEZŐ ÉS JELLEMZŐ ÉRTÉKEI Amennyiben a szennyező anyag felszabaduló mennyisége nem ismert, mert, avagy csak külső becslést végzünk, a gyakorlatban kialakított légcsere tényezőt alkalmazzák. Tényező: n=v/vh l/h 33.

34 vh= helyiség térfogata (m 3 ) n pl. megmutatja, hogy óránként hányszor cserélődik ki a helyiség levegője. n tornaterem 2-3 fürdő 4-5 tanterem 4-5 könyvtár 4-5 üzletek 6-8 büfé 6-8 ülésterem 6-8 KOMPRESSZOROS HŰTŐKÖR FOLYAMAt Hűtőközeg: propán, freon, ammónia Fázisváltozások: nyomás, hőmérséklet miatt. folyékony: gőz 1. hűtőgép elpárologtató hőelvonást hasznosítják 2. hőszivattyús kondenzátor oldali alkalmazás 3. kétoldali kihasználás Elpárologtató: hőelvonást végzi, hűtőteljesítmény=qe(w) közvetlen légáramba kapcsolják direkt hűtés közvetett: víz, sólé alkalmazása indirekt hűtés Kondenzátor tartály és a felületi hűtő közötti folyadék áramlást szivattyú biztosítja. 34.

35 A folyamatosan termelt hőenergia áramtól meg kell, hogy szabaduljon. Qc=QE+QK(W) Lehet vízhűtéses hűtőtornyok víz felmelegedéssel szállítja el a felesleges energia áramot. Lehet léghűtéses Kompresszor statikus és dinamikus terhek alapozás beszállítási, beemelési lehetőségek kiválasztása KÖZVETLEN, KÖZVETETT HŰTÉS Kaloriferek: Azok a felületi hőcserélők, amelyek a légtechnikai berendezésekben a levegő fűtésére, illetve hűtésére szolgálnak. Légfűtő, léghűtő - közvetlen közvetett Közvetlen=a hűtőközeg áramlik keresztül a felületi hőcserélőn (a párologtató végzi a kalorifer szerepét közvetett=az elpárologtató és a hűtő kalorifer között víz/sólé keverék közvetítő közeget alkalmazunk. Többnyire ilyet használnak. HŰTŐTORONY ELVI FELÉPÍTÉSE, MŰKÖDÉSE, ELHELYEZÉSE Funkció: K =erőművek gőzeinek hűtése Csoportosítás: v nedves nyitott A =nagy teljesítmény, légkompresszorok, diesel motorok, generátorok hűtése 35.

36 zárt k száraz heller rendszer (mindkettőnél lehet termelni, vagy mesterséges légtartalmú megold.) Nedves, zárt Száraz magyar szabadalom Heller forgó (1958) keverő kondenzáció hőcserélők száraz közegben nagy teljesítmény magasabb hőmérséklet, kilépő hűtőközeg Vízhűtéses kondenzátor: A kondenzátor felmelegedett vizének visszahűtésére szolgál. A hőelvonást a hűtővíz párolgási hője biztosítja. -4, -6 0 C - Szivattyú, kondenzátor és hűtőtorony között a víz keringetése - alacsony energia felhasználás - védelmi problémák - környezetvédelmi problémák KONDENZÁTOR HŰTÉSI MÓDOK Hűtőtorony léghűtéses egységek Felületi hőcserélőiben a hűtőközeg (freon) áramlik, a hőelvonás + saját, beépített ventilátor által szállított levegő végzi. Telepítése: o A szabadban -. folyamatos hőleadás külön szellőző rendszerrel ellátott térben ADOTT 400-FŐS SZÍNHÁZI NÉZŐTÉR, HAT. MEG A KÜLSŐ ÉS BELSŐ SZELLŐZŐ LEVEGŐ TÉRÁRAMÁT. LÉGCSATORNÁK KM-E? HORIZONTÁLIS 36.

37 ELRENDEZÉSŰ, VISSZAKEVERÉSES LÉGKEZELŐ+LÉGCSATORNA KAPCS. (PINCEI GÉPHÁZ) Fejadag szükséges külső levegő mennyisége Fűtéshez, hűtéshez szükséges levegő térfogatárama. 1. A külső levegő térfogat árama Vk=400 fő 20m 3 /h*fő=8000m 3 /h 2. Szellőző levegő térfogat árama: V=400 fő 40m 3 /m*fő=16000m 3 /h 3. Az összes hőigény: QS=10*V=10*16000=160000W=160KW Légcsatorna KM A=V/3600V V levegő sebessége pl. friss levegő=2,5 31. HELYISÉGEK TERHELÉSEI (HŐ, PÁRA, SZENNYEZÉS) KOMFORT PARAMÉTEREK LÉGTECHNIKAI RENDSZEREK CSOP. FUNKCIÓ SZERINT Szennyezettség: decipol színház: uszoda: iskola: 0,2 személyek óvoda 0,38 olf./m 2 külső levegő 20m 3 /h/fő szellőző levegő 40m 3 /h/fő hűtési igény W/fő T h = C Tvíz:2-3k-val alacsonyabb relatív nedvességtartalom: télen 50-60% nyáron 60-70% hőveszteség: W/m 2 37.

38 külső levegő nedvességtartalma: télen xe=2 g/kg nyáron xe9 g/kg öltöző Tv= C légmennyiség nyáron m3/h télen 100 m 3 /h légcsere 25-30/h szellőző levegő befúvási hőmérséklete C üzemcsarnokok termelésből indulunk ki szennyezéseket a keletkezés helyén kell elveszteni elszívás a mennyezet alatt áruház nagyüzem külső levegő térfogat árama 20-30m 3 /fő istálló levegő vízgőz és CO2 háztartását szabályozzuk NH3, H2S SZELLŐZÉS TÉRFOGAT ÁRAMÁNAK SZÁMÍTÁSA, HA A LÉGCSERE TÉNYEZŐ ISMERT, JELLEGZETES LÉGCSERE TÉNYEZŐK V=A*3600*W W légcsere tényező A szellőzőrács felülete A=Wkiszellőztetett/3600-W Wkiszellőztetett=W-n=A*H(n) U=

39 A=(1000*6)-3/ A=1,67m 2 Főzőkonyha W=160m 3 *40h=7200m 3 /h S=78000/3600-6=0,33 Szabályozási görbe padlófűtés esetén ill. radiátoros fűtés esetén (rajz, padlófűtés +/- SZABÁLYOZÁSI GÖRBE PADLÓFŰTÉS ESETÉN, ILLETVE RADIÁTOROS FŰTÉS ESETÉN (RAJZ, PADLÓFŰTÉS +/-) Padlófűtés: + legyen vízzel kifűthető - - szakaszos fűtésre alkalmatlan - nehezen szabályozható (lassan reagál) h felfűtési idő - drága megoldás - nem reagál érzékenyen a változásokra - hideg padlóburkolat esetén használható LÉGTECHNIKAI KÖR ÁLTALÁNOS FELÉPÍTÉSE, ELEMEI, ÉPÍTÉSZETI VONATKOZÁSOK elhelyezés- É. G esztétika É akusztika G, É tűzvédelem G, É Csatlakozások:kazánház, hőközpont 39.

40 hűtőgépház, hűtőközpont trafó, elektromos kapcsoló gépészet hőérzet levegő minőség hangnyomás szint HŰTÉSI HŐSZIGETELÉS ÖSSZETEVŐI, TRANSZP. SZERKEZETBE BEJUTÓ HŐÁRAM SZÁMÍTÁSA (FOGALMAK, MAGYARÁZAT, NAPTÉNYEZŐ, IRGS Qh=Qi+Qe (W) Qi=Qe+QW+QM+QA+QB (W) Qh=hűtési hőterhelés Qi=belső hőterhelés Qe=külső hőterhelés QE=emberi hőleadás 20 0 C-on QB=világításból származó hőleadás (világítás összteljesítménye) QM=helyiségben működő gépek, berendezések hőterhelése pl. számítógép QA=áru ki,-be szállítása (+/-) QB=egyéb belső hőforrások, szomszédos helyiségek Qe=QF+U (W) QF=külső tömör határoló szerkezetek QU=üvegezett felületeken QU=AU*(NU*NA*ISRG*Z+KU(te-ti) AU=üvegezett felület (m 2 ) NU=üvegezés naptényezője( 0-1) NA=árnyékolás naptényezője (0-1) 40.

41 ISRG=napsugárzás intenzitása (3 mm vastag síküvegen) Z=redukciós tényező (tömeg hőtároló képessége, 0-1) KU=üvegezett felület hőátbocsátási tényezője te=külső hőmérséklet ti=belső léghőmérséklet Naptényező =dimenzió nélküli viszonyszám a szerkezeten bármilyen módon átjutó és az érkező hőáram viszonya 0-1 ISRG= etalon szerkezet, 3 mm vastag egyrétegű NA bázisú normál síküvegen átjutó hőáram (W/m 2 ) É= 157W/m 2 ABLAK KLÍMA Egyedi léghűtő csak a nyári hűtést végzi. Klíma berendezés: Abban különbözik a szellőző léghűtő légfűtő berendezéstől, hogy a relatív nedvességtartalmat (φi) is szabályozza, üzemeltetése lényegesen drágább. Az ablakklíma csak nevében klíma, csupán egy mezei léghűtő készülék. egy egységbe szerelik az összes elemet egy-egy iroda, lakószoba méretű, illetve hőterhelésű helyiség elvonásaira képes beépítése külső fal, ablak hő elvonása: QU=1,5-6 a hőterhelés elvonását a helyiség levegő elpárologtatón való átáramoltatásával oldják meg. A kondenzátor a fejlődő hőáramot a külső levegőnek adja át, a levegő cirkuklációját ventillátorok üzeme biztosítja, a csepegő víz a külső térbe jut. 41.

42 SZELLŐZŐ GÉPHÁZ ELHELYEZÉSÉNEK VÁZLATA, MEGVÁLASZTÁSÁNAK SZEMPONTJAI Megválasztás szempontjai: Épületrészek hasznosítása pl. pincében, raktár, garázs tetőn helyezik el. Zaj terhelés elleni védelem szerkezetei Tetőn többlet zajt és tömegterhelést okoz az épületre nézve Tervezés Levegő beszívása terep közelben pincében, fentről, tetőn célszerű elhelyezni. Épületek jellegétől függ. Légtechnikailag kezelt helyiségek helyük száma, épületen belül elfoglalt Lehetséges aknák kialakításától, méretétől. Pincében van: terhelés az épület statikájára alig van kihatással épület hasznos alaptér Szerelés esetén hangterhelés kisebb gond külső levegő beszállítása a terepszinten legyen. Többszintesnél 10 szintig lehetséges a helyiségek ellátása 1 gépházból Tetőn: összes gépészeti helyiség a tetőn. levegő be és kifúvása a tetőn történjen terhek: hangrezgés szigetelés Közbenső szint terhek, hang, rezgés 42.

43 Pince+tető: o felénél helyezzük el o gépek és berendezések cseréje nehezen biztosítható magas épületek esetén MEKKORA LEGYEN A SZELLŐZÉS KM, HA V=10000M 3 /h V=10000m 3 /h:3600 V=2.78m 3 /s Átáramlási sebesség legyen 1 m/s (felvéve tapasztalat alapján) W=1m/s W=W/A A=V/W=2,78m 3 /s/1m/s=2,78m 2 A rács névleges KMe A=A*B=2,78m 2 LÉGHŰTÉSES SZELLŐZÉS ELVI KAPCSOLÁSA Qtr=hőveszteség Qtr=Qef=Wef*Clev*Δt Δt=tbef-ti Vef=Qtr/Clev*Δt Visszakeringési kialakítás. TÚLNYOMÁSOS SZELLŐZTETÉS +DIAGRAM 43.

44 Túlnyomásos szellőzés befúvó és elszívó rendszerrel Cli szabályozási komfort helyiség légállapotát a külső hatásoktól kívánjuk megvédeni (iroda) Ø használható lesz, ha por, gáz keletkezik Pa Depresszió szennyezõ anyagoktól véd pl. WC kiegyenlített egyenletes elosztás FAN-COL KÉSZÜLÉK BEÉPÍTÉSE ÁLMENNYEZETBE (CSATLAKOZÁS) előnye: esztétikus könnyű tisztításd szűr energiatakarékos nem zajos szabályozható zsaluval 44.