KONFERENCIATEREM GÉPI SZELLŐZÉSÉNEK TERVEZÉSE

Átírás

1 MISKOLCI EGYETEM Gépészmérnöki és Informatikai Kar Áramlás- és Hőtechnikai Gépek Tanszéke KONFERENCIATEREM GÉPI SZELLŐZÉSÉNEK TERVEZÉSE Diplomamunka Energetikai mérnöki Mesterszak Épületenergetika szakirány PUSZTAI ATTILA N0R7P0 Miskolc - Egyetemváros 2014

2 ÖSSZEFOGLALÁS 2014 őszén volt szerencsém bekapcsolódni a miskolci BC Energo Kft. egy folyamatban lévő tervezési projektjébe, mely a Békéscsabai Sportlelátó gépi szellőzésének megtervezéséhez kapcsolódott. A részem a projektben egy befúvó- és elszívóággal rendelkező szellőztetőrendszer tervezése volt, melynek feladata mindössze a konferenciaterem frisslevegő- igényének biztosítása, mivel a helyiség fűtési és hűtési szükségleteit már meglévő rendszerek biztosítják. A szellőztetőrendszer megtervezéséhez először természetesen az igényeket kielégítő frisslevegő- szükséglet meghatározása volt szükséges, mely a helyiség rendeltetésétől, az ott tartózkodók számától, és az egyéb forrásokból származó szennyezőanyag- kibocsátástól függ. Ennek tudatában határoztam meg a 8,5 m x 15 m alapterületű; 3,9 m belmagasságú konferenciateremben szükséges 2200 m 3 /h-s légcsereszámot. A beruházó kérése a konferenciaterem szellőző levegőjének álmennyezet alól történő befúvása és elszívása volt, ami mennyezeti anemosztátok alkalmazását követelte meg (elszívásnál és befúvásnál is). Többszöri egyeztetés után az M1. mellékleten látható elrendezés tervezete jött létre. Megállapítottam az anemosztátokra jutó elszívási- és befúvási térfogatáramokat, majd mind az elszívó-, mind a befúvóhálózat esetében kiszámítottam a csővezeték- rendszer és a rendszerben lévő idomok miatti nyomásveszteségeket. Az össznyomásveszteség ismeretében választottam olyan ventilátoregységet, mely képes biztosítani a helyiség frisslevegő igényét. Ezután a rendszer csőelágazásai nyomásveszteségének függvényében megállapítottam az anemosztátokon kialakuló valós térfogatáramok nagyságát. A kialakult eredmények függvényében határoztam meg a rendszer optimális szabályozásához szükséges pillangószelep állásokat, vagy nagy eltéréseknél változtattam csőméretet. Ezután a 7/2006 (V.24.) TNM rendelet alapján elvégeztem a rendszer primer energiaigényének kiszámítását. Diplomamunkám végén egy szimulációt készítettem az Ansys 15. szoftvercsomaggal. A geometriát és a hálógeometriát az Ansys geometria és hálógeometria tervezőjében készítettem, a szimulációt pedig az Ansys Fluent programjával futtattam. A szimulációval kívántam szemléltetni, hogy a szellőztetőrendszer a teremben üzemelő, hűtést végző három splitklíma berendezéssel együtt alkalmas-e konferencia terem teljes kapacitáson üzemelő, emberi és nyári hőterhelés okozta többlethőmennyiség kompenzálására, illetve szinten tartására. A tervezői munkámat természetesen megelőzi számos irodalmi háttérkutatás, melyben a szellőztetés elhanyagolásával járó következményekről, a légkezelő berendezések típusairól, és a szellőztetőrendszerekre vonatkozó jogszabályokról végeztem. Végezetül néhány gondolatot írtam le a gépi szellőzés fejlesztésének lehetőségeiről. 1

3 SUMMARY In the autumn of 2014, I was able to participate in a project made by BC Energo Kft. in Miskolc. The goal of the project was to make a plan of an air ventilation system of the stadium in Békéscsaba. My part in the project was the planning of the ventilation system of the conference room of the building, which contains both a supply- and an exhaust duct system. The purpose of the ventilation system was simply to provide the fresh air needed by the occupants of the room, because the heating and cooling systems in the room were already constructed. During the planning phase of the air ventilation system, I had to calculate the amount of fresh air needed, which depends on the number of occupants in the room, the function of the place, and the quantity of impurities which comes from various sources other than the human body. The size of the room is 8.5 m 15 m 3.9 m (except that there is a toilet room with the base area of 3.6 m 3.5 m in the south-east side of the main room).using this data, I ve defined the quantity of fresh air needed in the room: 2200 m 3 /h. The investor requested that the supplying and exhaustion of the air should happen through the false ceiling. That s why the supplying and the exhaustion of air are done by square ceiling diffusers. The plan of the air ventilation system in the conference room can be seen on the M1. annex. I've defined the values of volume-flow required at the ceiling diffusers, then I've calculated the values of pressure drops caused by the duct profiles for both the supply and exhaust air system. Knowing the total pressure drop, I could decide on an air-handling unit, which can satisfy the required quantity of fresh air in the conference room. According to the total- and partial pressure drops of the system, I recalculated the values of the real volume-flow. As soon as I got the results, I've set the correct position (angle) of the regulating dampers to get the optimal air distribution on both the supply and exhaust side. After that, based on the 7/2006 (V.24.) TNM decree, I've calculated the primal energy required by the air-handling unit. At the end of my final thesis, I've created a simulation made by the software package called Ansys 15. In this simulation, I wanted to demonstrate that this ventilation system, equipped with three split unit air conditioners can handle the total heat generated by the body heat of the occupants of the area. Of course, before the planning phase, I've made several background information searches about the consequences of neglecting the ventilation indoors, the types of air-handling units, about laws and decrees, which refer to proper ventilation and ventilation systems. Lastly, I've made some speculations about the optional future upgrades for the air duct system. 2

4 Tartalomjegyzék 1. Jelölésjegyzék Bevezetés A szellőztetés jelentősége A szellőzés fajtái Természetes szellőzés Mesterséges szellőztetés Keveredéses szellőztetés Elárasztásos szellőztetés Kis sebességű befúvás Légkezelő berendezések Levegőkezelő rendszerek funkciói Elszívás (depressziós szellőztetés) Befúvás (túlnyomásos szellőztetés) Befúvás és elszívás Légkezelő berendezések legfőbb típusai Szellőztető berendezések Elszívórendszerű helyi szellőztető berendezések Befúvórendszerű helyi szellőztető berendezések Központi, elszívó és befúvó rendszerű légkezelő berendezések Központi, kiegyenlített rendszerű légkezelő berendezés Ködtelenítő berendezés Központi klímaberendezés Nagynyomású klímarendszerek Helyi klímaberendezések Komfortelmélet - az emberi közérzet Az emberi test hőegyensúlya Az emberi test hőleadása Konvekció Sugárzás Párolgás Légzés Az ember teljes hőleadása

5 7. Jogszabályi háttér A 7/2006. (V.24.) TNM rendelet A TNM rendelethez kapcsolódó fogalmak A szabályozási szintek A szabályozás felső szintje: az összesített energetikai jellemző A szabályozás második szintje: a fajlagos hőveszteség-tényező A szabályozás alsó szintje: a hőátbocsátási tényező Az épület nyári túlmelegedése elleni védelem Energiahatékonyság Az Európai Unió légtechnikára vonatkozó szabványai Konferenciaterem szellőzésének tervezése Frisslevegő-igény meghatározása Elszívó hálózat Tervezési adatok Veszteségtényezők meghatározása Eredő csőszakaszveszteségek meghatározása A munkapont meghatározása A térfogatáramok meghatározása Eredmények Befúvóhálózat A tervezés alapadatai Veszteségtényezők meghatározása Eredő veszteségtényezők meghatározása A munkapont meghatározása A térfogatáramok meghatározása Eredmények A légkezelő berendezés A szellőzőrendszer energiaszükségletének meghatározása Szimuláció A geometria A hálózás Numerikus szimuláció Kiértékelés A kialakult hőmérséklet-eloszlás

6 A kialakult sebességeloszlás Következtetések Köszönetnyílvánítás Irodalomjegyzék Függelék Függelék 1 Csőidomok és tartozékok adatai M1. Melléklet: A konferenciaterem gépi szellőzésének terve 2xA2 hosszméretben Rajzszám: Gsz-1 (Alaprajz) M2. Melléklet: A konferenciaterem gépi szellőzésének terve A3 méretben Rajzszám: Gsz-2 (A-A metszet) M3. Melléklet: A légkezelő berendezést ellátó gépészeti rendszerek bekötése A3 méretben Rajzszám: Gsz-0 (Sematikus ábra) M4. Melléklet: A konferenciateremben kialakuló részecskeáramlás A3 méretben Rajzszám: Gsz-3 (Fluent szimuláció) M5. Melléklet: CD melléklet 5

7 1. JELÖLÉSJEGYZÉK V LT m 3 / a levegő térfogatárama Δp LT Pa a légtechnikai rendszerbe épített ventilátor(ok) nyomásemelkedése η vent - a ventilátor összhatásfoka Z alt /1000a a légtechnikai rendszer egész évi működési idejének ezredrésze n LT 1/ légcsereszám a légtechnikai rendszer üzemidejében η r - a szellőzőrendszerbe épített hővisszanyerő működési hatásfoka Z LT /1000a a légtechnikai rendszer éves működési idejének ezredrésze a fűtési idényben t bef C a befújt levegő átlagos hőmérséklete a fűtési idényben f LTsz - a teljesítmény és a hőigény illesztésének pontatlanságából származó veszteség Q LTv kw/a a levegőelosztás éves hővesztesége C k - a hőtermelő teljesítménytényezője e LT - a légtechnikai rendszer hőforrása által használt energiahordozó primer energia átalakítási tényezője E LTs kw/m 2 a a légtechnikai rendszer éves villamos energia igénye e v - a villamos energia- primer energia átalakítási tényezője A n m 2 nettó fűtött szintterület E VENT kw/a a légtechnikai rendszerbe épített ventilátorok éves villamos energiaigénye Q LTn kw/a a légtechnikai rendszer éves nettó hőigénye E LT kw/m 2 a a légtechnikai rendszer fajlagos éves primer energiaigénye Q0 m 3 / az elméleti térfogatáram Q m 3 / a valós térfogatáram Δp s Pa a légtechnikai csőidomok és tartozékok nyomásvesztesége ζ - a légtechnikai csőidomok és tartozékok veszteségtényezője D m csőátmérő L m csőhossz Re - a Reynolds- szám λ - csősúrlódási tényező c m/s az elméleti légsebesség v m/s a valós légsebesség θ m 2 /s a levegő kinematikai viszkozitása K Pa/(m 6 s 2 ) A szellőztetőrendszer csőszakaszainak dinamikai veszteségtényezője 6

8 2. BEVEZETÉS A történelem során a tudományos és technikai vívmányok az emberek kényelmi igényeinek kielégítését szolgálta. Ez a tényező ez élet minden területén tapasztalható, köztük az épületgépészetben is. Az utóbbi évtizedekben az emberek hozzászoktak, hogy pénzükért, esetleg munkájukért cserébe komfortigényeik minden körülmények között ki vannak elégítve, különösen igaz ez a szórakoztató létesítményekre, valamint minden olyan helyszínre, ahol az,,ügyfelek elégedettsége elsőbbséget élvez. A modern építészet (könnyűszerkezetes, nagyméretű ablakfelülettel rendelkező épületek), és a komfortigények elégséges kielégítése már a legtöbb helyen (legyen az lakóépület, vagy bármely más, irodajellegű, oktatási, vagy szórakoztató létesítmény) megköveteli valamilyen légtechnikai berendezés alkalmazását, melyet sok helyen már törvények és rendeletek írnak elő. Természetesen ezeknek a szellőztetőrendszereknek a tervezését is rendeletek, hatályok, és szabványok szabályozzák, hisz az energiaárak növekedésével az élet minden területén az energiahatékonyság, így az energiaköltségek minimalizálása a mérvadó őszén lehetőségem nyílt gyakornoki pozíció betöltésére a miskolci BC Energo Szolgáltató és Kereskedelmi Kft-nél, ahol bekapcsolódhattam a Békéscsabai Sportcsarnok új sportlelátójához készült gépi szellőztetőrendszer, azon belül is a sportlelátó konferenciaterméhez készülő szellőztetőrendszer megtervezésébe. A rendszer tervezésének fő szempontja ugyan nem a maximális energiahatékonyság elérése, hanem a komfortigények minél tökéletesebb kielégítése volt, a tervezés során a beruházó kérései alapján ez a tényező sem került elhanyagolásra. Amennyiben a szellőztetőrendszer utólag kerül beépítésre egy épületbe, rendszer kiépítése erősen helyzetfüggővé válik, hiszen a rendszert kell az épülethez tervezni, így nehezen lehet a szellőztetőrendszer optimális kiépítését kivitelezni. A szellőztetőrendszer helykialakítástól függő rajzterve után a csőhálózat és a benne található idomok és egyéb tartozékok veszteségének meghatározása következik, hogy megfelelően ki lehessen választani az optimális munkapontot, így a frisslevegő- igények elégséges biztosításához szükséges befúvó- és elszívó ventilátorokat. Fontos szempontot játszik a tervezésben a rendszer zajszintjének megfelelő szint alatt tartása is, így a rendszerméretek még utólag változtathatók és korrigálhatók az optimális eredmény elérése érdekében. A zajkibocsátási szint természetesen a légkezelő egység kiválasztásánál is elengedhetetlen. A mai világban rengeteg légtechnikai rendszer tervezésének képezi részét egy kivitelezés előtti szimuláció készítése, mellyel a szükséges peremfeltételeket megadva, különböző áramlástechnikai modellek segítségével közelítő eredményt lehet kapni a rendszer működéséről, és a kialakuló légállapotokról. Egy szellőztetőrendszer tervezése azonban csak az ezt szabályozó rendeletek és szabványok, valamint komfortelméleti ismeretek tudatában vitelezhető ki megfelelően. 7

9 3. A SZELLŐZTETÉS JELENTŐSÉGE A fejezet elkészítéséhez használt források: [10], [14] A lakások és épületek szellőztetését nagyon sok ember hajlamos elhanyagolni, mondván, hogy elegendő levegő érkezik a helyiségbe a szigeteletlen, de még akár a megfelelően szigetelt nyílászárókon keresztül is. A szakértői gyakorlatban sokszor találkozhatunk a következőhöz hasonló lakossági panasszal, mely megfelelően demonstrálja a nem megfelelő szellőztetéssel járó következményeket:,,panellakásban lakom, nyáron újítottuk fel a lakásunkat, a nyílászárók cseréjét követően. Hőszigetelt műanyag nyílászárók kerültek beépítésre. Ezek után rövidesen a konyhánkban az egyik felső sarok - az utcafront felőli - vizesedni, penészesedni kezdett. Ebből a sarokból elbontottuk a csúnya beépített szekrényt, és a mögötte található alul és felül elhelyezkedő szellőzőket eltömtük, befalazásra kerültek. Mitől vizesedhet a konyha említett sarka? Nem szellőztetünk kevesebbet, mint máskor. Milyen megoldás létezhet a penészesedés és a vizesedés megszüntetésére? [14] Bár a lakók úgy gondolták, mivel ugyanannyit szellőztetnek, mint korábban, nem a szellőzés a probléma okozója. Azzal, hogy a tömítetlen, rossz légzárású, sok esetben vetemedett ablakok helyett jól szigetelő, műanyag nyílászárók kerültek beépítésre, jelentősen visszavetette a helyiségek légforgalmát, melyet csak tetőzött a szellőzőnyílások befalazása. A felújítás előtt tehát akkor is volt némi, az ablakréseken keresztül lejátszódó természetes szellőzés, mikor a lakók nem nyitották ki az ablakokat. Ez természetesen a fő páratermelődés időszakában (főzés, sütés) nem volt elegendő, így akkor az ablakok nyitása is szükségessé vált. Emellett viszont voltak olyan - kevésbé páraterhelt - időszakok, mikor a tömítetlenség okozta légáramlás "túlszellőzöttséget", és így indokolatlan energiaveszteséget okozott. Egy szakszerűen beépített modern ablaknak mind hőszigetelési, mind hangszigetelési funkciókat is el kell látnia. Mivel természetes, hogy zárt állapotban a nyílászáró igen jó légzáró képességgel rendelkezik, jóval jelentősebbé válik a tudatos szellőztetés mint korábban. Amennyiben nem különleges energiahatékonyságú házról van szó, a tudatos szellőztetés megfelelő kiegészítője lehet légbevezető elem, illetve szellőztető rendszer alkalmazása. A szellőztetésre természetesen nem csak a penészesedés elkerülése miatt van szükség, hanem megfelelő levegőminőség biztosítása, és más élettani szempontok kielégítése érdekében is. Amennyiben nyílászárók cseréje után csak annyit szellőztetünk, amennyit az előző, rossz légzárású ablakok esetében, előfordulhat, hogy a helyiségben túlságosan feldúsul a pára. 8

10 Egy átlagos lakás rendeltetésszerű használata jelentős nedvességterheléssel járhat. Újonnan épült épületek esetén további páraterhelést okozhat, ha az épületet túlságosan korán veszik használatba, és az építési nedvesség még nem távozott a szerkezetekből. Ezt a többlet nedvességterhelést figyelembe kell venni szellőztetés idején is, míg a szerkezetek megfelelően ki nem száradnak. Efféle többlet nedvességterhelés keletkezhet nagyobb épületfelújítások során is. Amennyiben a belső levegőtérben feldúsult párát nem távolítjuk el a helyiségből, akkor a leghidegebb falfelületeken - hőhidakon, vagy a homlokzati falsarokban - páralecsapódást tapasztalhatunk. A falfelület nedvesedése pedig idő elteltével penészesedéshez vezethet. 1. ábra: Nedvesedés okozta penészképződés A penészgombák kifejlődéséhez a következő feltételeknek kell teljesülniük: fertőzőképes gombatelepek jelenléte táptalaj oxigén a felület megfelelő vegyhatása kedvező tenyészhőmérséklet nedvesség A penészgombafajták élettanával kapcsolatos kutatások kiderítették, hogy a fertőzőképes gombaelemek mindig jelen vannak a lakásokban, akkora mennyiségben, mely megfelelő feltételek teljesülése mellett penészképződéshez vezethet. Kedvező feltételek mellett a penészgombáknak öt-hét nap elegendő a kialakuláshoz, mely optimális esetben két-három napra is csökkenhet. 9

11 A penészgombák létrejöttéhez szükséges táptalaj sok esetben eleve rendelkezésre áll. A lakásban keletkező felületi szennyeződések (porosodás, egyéb szerves szennyeződések), az tápanyagot nem tartalmazó felületképző anyagok is megfelelő táptalajt biztosítanak. A gombaspórák nagy részénél megfigyelhető, hogy belső tápanyagforrással is rendelkeznek, így akár desztillált vízben is képesek kicsírázni. A lakásban az oxigénellátás, a megfelelő vegyhatás és a szükséges tenyészhőmérséklet is adott. Így világossá vált, hogy a nedvesség az egyetlen olyan feltétel mely szükséges még a penész kialakulásához. Ez a feltétel azonban kiküszöbölhető megfelelő szellőztetés esetén, így ez a legegyszerűbb és leghatásosabb mód a penészesedés elkerüléséhez. Fontos még megemlíteni, hogy a penészgombák kialakulásához nem szükséges a falfelületeken történő 100 %-os relatív páratartalom elérése. A felületképző rétek kapillárisaiban már 75%-os relatív nedvességtartalom mellett is megindulhat a penészesedés, amennyiben a gombatelepek elegendő kondenzvízhez jutnak. A helyiségek belső levegője és határoló szerkezeteinek falai között kialakuló hőátadási ellenállás következtében, a szerkezetek belső oldalainak hőmérséklete télen mindig alacsonyabb lesz, mint a belső levegőé. Így a határoló szerkezetekkel érintkező, azokkal azonos, alacsonyabb hőmérsékletű belső levegő relatív nedvességtartalma mindig magasabb lesz, mint a szerkezetektől távolabbra eső levegőé. Ezen megállapítások mind hőhidas, mind hőhídmentes felületekre igazak. Mivel a hőhidak belső felületének hőmérséklete mindig alacsonyabb, mint a hőhidaktól távolabb eső felületrészek hőmérséklete, így ezeken a helyeken még a falfelületekkel érintkező belső levegő magasabb relatív nedvességtartalmánál is magasabb relatív nedvességtartalmú levegő lesz jelen. A hőhidak kialakulásának legfőbb oka a különböző hővezetésű anyagok egybeépítésében keresendő, melyet anyagi hőhídnak nevezünk. Így például erős hőhidat alkot a jó hőszigetelésű téglafalba épített vasbeton pillér. 2. ábra: Geometriai hőhíd A hőhidak egy másik kialakulásának oka geometriai eredetű. Vagyis hőhíd képződik minden olyan felületen, ahol a határolóelemek nem párhuzamos elrendezésűek. Ilyenek például az ablakkávék, a falsarkak, és a szerkezeti csatlakozások is. Ez azt jelenti, hogy 10

12 valójában sohasem beszélhetünk hőhídmentes szerkezetekről. Az anyagváltozások sok esetben elkerülhetetlenek, mivel az épületek statikai szilárdságát biztosító, megfelelő teherbírással rendelkező szerkezeti elemei mindig is hőhidat fognak képezni. Ez persze megfelelő kiegészítő szigeteléssel kompenzálható, meg azonban nem szüntethető. Geometriai hőhidak esetén szintén fennáll ez a probléma, hiszen a szerkezetek mindig csatlakozni fognak egymásba, illetve kezdődni, avagy végződni fognak valahol. Így ez a hőhídtípus homogén szerkezetek (pl. téglafal) esetén is kialakul. Egy jó csomóponti kialakítású és megfelelően hőszigetelt épületben azonban a hőhidak negatív hatása megfelelően csökkenthető. A felületi kapilláris kondenzáció elkerülése érdekében a helyiségben keletkező nedvesség egy részét el kell távolítani, így biztosítani tudjuk azt, hogy a helyiség levegőjének relatív nedvességtartalma a legkedvezőtlenebb helyeken (a hőhidaknál) is a kapilláris kondenzációhoz szükséges relatív nedvességtartalom határértékénél alacsonyabb maradjon. A nedvesség legnagyobb része a szellőző levegővel hagyja el a házat. A természetes, külső határolószerkezeteken keresztüli, páradiffúzióval eltávozó nedvesség mennyisége elenyésző, akárcsak az épületréseken távozóé. Megfelelően szigetelt épületek esetén a hőhidak és a falfelületek belső hőmérséklete is magasabb, mint ellenkező esetben, így jóval kevesebb nedvességet kell eltávolítani a levegőből, mely kevesebb szellőztetéssel jár. A kevesebb szellőztetés pedig kisebb fűtőenergia felhasználását eredményezi. A megfelelő szellőztetésnek igazodnia kell a helyiség páraterheléséhez. Többszöri alkalommal, rövid idejű, de intenzívebb szellőztetés az optimális, melynek feladata a helyiség levegőjének kicserélődése. Hosszabb idejű szellőztetés azonban a bútorok és az épületszerkezetek lehűlését eredményezheti, mely fűtéstechnikai szempontból kedvezőtlen. Intenzív páraterhelés mellett fokozott szellőztetés szükséges, a fűtésnek pedig biztosítania kell a szellőztetés során eltávozó többlet energiát. Lényeges szempont hogy a fűtés a lakás minden helyiségére terjedjen ki. Amennyiben egy helyiség nem megfelelően van fűtve, valamint szellőztetése is el van hanyagolva, ott továbbra is lesz páralecsapódás, és így penészesedés. A folyamatosan magas páratartalom a légzőszervekre sincs kedvező hatással. A lakás megfelelő szellőzöttségét tehát mindenképp biztosítani kell. A helyiségek túlszellőztetése sem kedvező, hiszen az csak többlet energiaveszteséget, és így többletköltséget jelent, valamint a túlszáraz levegő élettani hatásai sem kedvezőek. A nagyjából 50%-os és közel afeletti páratartalmú levegő tekinthető optimálisnak. Szellőztetéssel azonban nem csak a páratartalom szabályozására irányul kísérlet, hiszen az emberi kilégzés során levegőbe kerülő szén-dioxid mennyiségének eltávolítása is feladata. Emellett (főleg újonnan épített, illetve lakásfelújítások során jelentős) a falfestékek, 11

13 tisztítószerek, különböző bevonatok által kibocsátott illó szerves anyagok eltávolítása is fontos. Ezen kívül a fizikai aktivitásból eredő izzadás, a sütés-főzés során keletkező szagok, a levegőben lévő mikroorganizmusok, a keletkező por és egyéb szennyezőanyagok (pl. dohányfüst, szén-monoxid) is találhatóak a mindennapi beltéri levegőben. A megfelelő levegőminőség biztosítása tehát csak rendszeres szellőztetéssel érhető el. Egy lakásban kialakuló szennyeződések eltávolításához azonban több friss levegőre van szükség, mint a háztartásban élők frisslevegő- igénye. A szellőztetés mértékére vonatkozó előírásokat az MSZ CR 1752:2000 szabvány tartalmazza. A szellőztetés megkönnyítésében játszanak szerepet a különféle légbevezető elemek, melyek energiatakarékos, szabályozott szellőztetést tesznek lehetővé. Fontos megemlíteni azonban, hogy a légbevezető elemek önmagukban nem tudják ellátni a megfelelő szellőztetést. Ehhez megtervezett frisslevegő- befúvó illetve elhasznált levegő elszívó berendezésre van szükség. A levegő elvezetése történhet gravitációs módszerrel is, de jóval hatékonyabb az egy központi egységben elhelyezett vagy lakásonkénti elszívó ventilátor alkalmazása. A szennyezett levegő eltávolítása csak akkor optimális, ha a friss levegő utánpótlás légbefúvó rendszerrel biztosítva van. A légbefúvó elemeket a sűrűn használatos helyiségekben a legcélszerűbb elhelyezni, így ezek általában a lakószobákba kerülnek, míg az elszívó elemek a lakás azon helyiségeibe ahol a legnedvesebb, legszennyezettebb a levegő (WC, konyha, fürdőszoba).a szellőztető rendszer megfelelő működéséhez biztosítani kell a levegő lakáson belüli szabad áramlását. 3. ábra: Lindab OLC körszelvényű légbevezető elem képe, és beépítési ábrája [7] A légbevezető elemek elhelyezésének többféle módja is létezik. Beépíthetők az ablakok tok- vagy szárnyszerkezetébe, az üvegezésbe vagy a homlokzati falba is, esetleg alkalmazhatóak álmennyezet használatával. A friss levegő beáramlása szabályozható manuálisan, vagy érzékelők segítségével automatikusan is (pl. páratartalom- érzékelő). Bármennyire kellemetlen is lehet, a szellőztetés olyan zavaró tényezők mellett is szükséges, mint a ZAJ! 12

14 A zajban történő szellőztetésnek szintén megfelelő segítségéül szolgálhat a légbevezető elem alkalmazása. Amennyiben a lakóépület környezete magas zajszinti adottságokkal rendelkezik, kellemetlenné válhat az ablak kinyitása. A zajos környezettől csupán az épület határolószerkezetei védenek, mely tovább csökkenthető megfelelő hangszigetelés alkalmazásával. A szellőztetés azonban szorosan összefügg a külső zajok elleni védelemmel, ugyanis a nyílászárok már akár résnyire történő nyitásakor, az ablakok zárt állapotú hangszigetelő képessége nem érvényesül. Télen ez kevesebb problémával jár, mivel a helyiségek szellőztetése jóval rövidebb idő alatt is megoldható. Ezzel ellentétben viszont nyáron az épületek túlzott felmelegedése elleni védekezés egyik hatásos módja az ablakok éjjeli nyitva hagyása. Ez viszont zajos környezetben kevésbé valósítható meg, hisz a megfelelő pihenés rovására mehet. A szellőztetés és a hangszigetelés közötti ellentmondás légbevezető szerkezet alkalmazásával küszöbölhető ki. A légbevezető szerkezeteknek léteznek hangszigeteléssel bíró típusai is, melyek különböző teljesítményfokozatban kaphatók, így akusztikai szempontból megfelelően kiválasztható a zajszint mértékének függvényében. A külső zajok elleni védelemről így az épülethatároló szerkezetei, a nyílászárók és a légbevezető szerkezet együttesen gondoskodik, melyek közül a legutóbbi a szellőztetést is megfelelően ellátja. Ezzel a módszerrel tehát megfelelően kézben tartható mind a szellőztetés, mind a zaj elleni védelem. Gáztüzelésű berendezések Nem megfelelő szellőztetés esetén komoly problémát jelenthet a helyiségben üzemelő nyílt égésterű fűtőberendezés, mely biztonságos működéséhez folyamatosan biztosított levegőellátásra van szükség. Ilyen helyiségek esetében egy nem megfelelően átgondolt nyílászárócsere akár életveszélyes is lehet. Amennyiben a fűtőberendezés levegőellátása nincs megfelelően biztosítva, a tökéletlen égés következtében szén-monoxid keletkezik. Továbbá a nem megfelelő égéstermék elvezetése is komplikációkat okozhat, hisz a kéményből füstgáz áramolhat vissza. Ezek az okok sajnos számos haláleset okozói minden fűtési idényben. Nyílt égésterű, kéménybe kötött fűtőberendezések levegőellátását csakis minimumhozamú, záróretesz nélküli légbevezető típusok alkalmazásával lehet megfelelően biztosítani (ehhez természetesen megfelelő, erre vonatkozó minősítés és engedély szükséges). Nyílt égésterű fűtőberendezés alkalmazásánál ventilátoros elszívás például nem alkalmazható, mivel az így kialakuló depresszió égéstermék-visszaáramlást eredményezhet a kéményből. Efféle problémák fellépése akár konyhai páraelszívó alkalmazásánál is tapasztalhatók, azonban ez akár egy egyszerű ablaknyitás érzékelő használatával kiküszöbölhető. 13

15 4. A SZELLŐZÉS FAJTÁI A fejezet elkészítéséhez használt források: [1], [6] 4.1. Természetes szellőzés A levegőáramlás csak szél és/vagy hőmérsékletkülönbség okozta nyomáskülönbség hatására jön létre a kül-, és beltér között. A frisslevegő- befúvás, illetve a légcsere így nem minden esetben ellenőrizhető. Természetes szellőzés történhet: Réseken át - ablakoknál és ajtóknál hiányos tömítéseknél Ablakon át - a friss levegő a nyílászáró nyitásakor jut be Aknán át - a friss levegő az akna kürtőhatásától hajtva áramlik Tetőfelépítményen át - a friss levegő a megfelelő nyílással ellátott tetőfelépítményen, a szélhatásnak és a felhajtóerőnek engedve mozog. Egy helyiség réseken át történő szellőzése úgy jön létre, hogy a levegő az ablakok, ajtók, tömítetlen résein és kismértékben a falakon keresztül a helyiségbe hatol. Ennek a szellőzésnek az előfeltétele a belső és külső légnyomás különbsége, amit egyrészt a hőmérsékletkülönbség, másrészt az épület széljárás hatására kialakuló luv-és lee-oldala hoz létre. A meleg és hideg levegő sűrűségkülönbsége miatt nyomáskülönbség jön létre belső meleg tér és a külső hideg tér között, aminek eredményeképpen légáramlás indul meg a nyomáskülönbség kiegyenlítése okán. A hővédelmi rendelet hatálya ellenére a tömítéses építési módnál is adódnak kisebb nagyobb-nyílások az ablakok és ajtók hézagai és fugái formájában, úgyhogy télen szélcsend mellett az alsó réseken át hideg levegő áramlik be míg a felső réseken meleg levegő lép ki. Nagy belmagasságú helyiségekben (pl. lépcsőházakban, templomokban, sőt felvonóaknákban is) a hőmérséklet-különbség okozta nyomáskülönbség igen jelentős, és a levegő akadály nélküli be- és kiáramlása nagymértékű légcserét hoz létre. Az akna típusú épületek szellőzési hőszükséglete nem csak a lépcsőházban nagyobb, hanem az alsóbb szinteken is mindig jelentősebb, mint a felső szinteknél. A légcsere intenzitása természetesen az épülethatároló szerkezetek résfelületeinek nagyságától is függ. Egy épület légtömörsége szabványos mérési eljárással állapítható meg. A kísérletekkel megállapított számadatok azért széles határok között mozognak; nagyságrendileg azonban lakóhelyiségekben télen óránként 0,3-0,8-szoros légcserét mutatnak. Az új ablakok a hővédelmi rendeletnek megfelelően gyakran annyira légtömörek, hogy a réseken csak 0,1 n -1 adódik, úgyhogy időszakos ablaknyitásos szellőztetés szükséges. Ennek elmulasztásával fennáll a veszélye a káros anyagok (CO 2, formaldehid, radon, stb.) felhalmozódásának és a magas nedvességtartalomnak. 14

16 A széljárás igen jelentősen növeli az ablakokon és ajtókon át zajló természetes légcserét, hiszen a szélirány felőli oldalon túlnyomás jön létre. Erős széljárásnál az óránkénti légcsere többszörössége is növekedhet, úgyhogy ez a helyiségek jelentős lehűlését okozhatja. A széljárás által a helyiségbe hatoló légáram a különböző típusú ablakokhoz megközelítőleg számítható. Magasházakban, ahol a szinteket egymás légterétől leválasztják, a felsőbb szinteken a szellőzési hőszükséglet azáltal megnövekszik, hogy magasabban a szélsebesség is nagyobb. Több helyiségben - így különösen lakóhelyiségek számára - a résszellőzéssel megvalósuló levegőcserélődéssel a levegő állapotát kielégítő közérzeti határok között lehet tartani, járulékosan, igény szerint ablaknyitásos szellőzés alkalmazásával. A fűtőtestek méretezésénél a szellőzés okozta hőveszteséget is figyelembe kell venni. Ez utóbbinak a részaránya annál nagyobb, minél jobb az épület hőszigetelése. Az 1977 óta hővédelmi rendeletben előírt légtömörségű ablakok miatt időnként nem megfelelő mértékű a légcsere. A nagy tömörségű ablakokkal ellátott, tüzelőberendezésekkel (nyílt gáztüzelésű vízmelegítővel, egyedi kályhákkal, kandallóval) felszerelt lakásokban fennáll a veszélye a levegőhiány miatti szénmonoxid-mérgezésnek Mesterséges szellőztetés Mesterséges szellőztetésnek tekinthető minden olyan szellőzés mely kényszerített áramlás hatására (ventilátor) jön létre. A mesterséges szellőztetésnek a befúvó- és/vagy elszívó elem és a légsebesség függvényében több fajtája létezik Keveredéses szellőztetés 4. ábra: Keveredéses szellőztetés elméleti ábrája [6] Keveredéses szellőztetés alkalmazása során a levegőt nagy sebességgel juttatják be a helyiségbe a tartózkodási zónán kívülről, általában fali vagy mennyezet alóli befúvást alkalmazva. A nagy sebességgel való befúvás a levegő indukciósan való keringését eredményezi. A befújt levegő sebességét olyan szinten kell tartani, mellyel biztosítható a 15

17 megfelelő keveredés, de a légsebesség kívánt értékre való csökkenése is, mire eléri a tartózkodási zónát. Ez bizonyos követelményeket állít az alkalmazandó befúvó egységekkel szemben a légsebesség és az indukciós képesség szempontjából. A befújt levegő sebességének növekedése a zajszint emelkedését maga után vonja. Ebből adódóan az alacsony zajszint iránti követelmény korlátot jelent a befúvóegység hatásosságával szemben. A szennyezőanyag- koncentráció és a léghőmérséklet nagyjából ugyanolyan az egész helységben mind izotermikus, mind hűtött levegő esetén. A keveredéses szellőztetés hatásosságát kevéssé befolyásolják a külső hatások, így hűtésre és fűtésre egyaránt alkalmazható Elárasztásos szellőztetés 5. Elárasztásos szellőztetés elméleti ábrája [6] Elárasztásos szellőztetés alkalmazásakor a légeloszlás a helyiség hőforrásaitól függ. A befúvás közvetlenül a tartózkodási zónába történik, kis légsebességgel, hűtött levegőt alkalmazva, a padló magasságában. A levegő a padlón való szétterjedésével kiszorítja a meleg, szennyezett levegőt, mely a hőforrások okozta konvekciós áramlás következtében jut el a mennyezetig. Itt történik az elszívás ahol a,,szennyezett légréteg kialakul. Az elárasztásos szellőztetés hatásossága a rétegződés miatt nagyobb, mint a keveredéses szellőztetésé. Ez a különbség a belmagasság függvényében változik. Ez a nagyobb hatásosság hűtőenergia megtakarítását eredményezi, illetve a külső szellőző levegő hűtő hatásának nagyobb fokú kihasználtságát, mivel a távozó melegebb levegő nagyobb mennyiségű hőt tud elvonni a helyiségből. Normál körülmények közt az elárasztásos szellőztetés nem alkalmas fűtési célok ellátására. A befúvó egységek közelségi zónája elsősorban az egységek elhelyezésétől, a befúvási légsebességtől és a hőmérséklettől függ. Az ajánlott tartományon belül az egységek 16

18 méreteinek nincs gyakorlati hatása a közelségi zónára. A egyedi szükségletek kielégítése céljából a közelségi zóna geometriája az egységek fúvókáinak állításával módosítható Kis sebességű befúvás 6. Kis sebességű levegőbefúvás elméleti ábrája [6] Kis légsebességű befúvás alkalmazása esetén a hideg levegőt kis sebességgel fújják be a mennyezet alól, mely szép lassan kiszorítja a szennyezett levegőt. A legjobb eredmény elérése érdekében a befújt levegőt kis adagokban terítik az egész mennyezeten. Ez a rendszerkialakítás fűtési célok ellátására nem alkalmas. 17

19 5. LÉGKEZELŐ BERENDEZÉSEK A fejezet elkészítéséhez használt források: [1], [10], [11] A légkezelő berendezések feladata, hogy a helyiségből a következő levegőterheléseket elvezessék: levegőszennyeződések (káros-, szag- és ballasztanyagok) nemkívánatos hőterhelés (fűtési-, hűtési terhelések) anyagterhelések (látens hőterhelés nedvesítésnél, szárításnál) Egy megfelelő légtömörséggel bíró, szigetelt nyílászárókkal rendelkező korszerű épület esetében a természetes, épületréseken át történő szellőztetés intenzitása jelentősen csökkenhet, akár az n < 0,05 1/h légcsere érték alá is, mely egészségügyileg nem elfogadható. A megfelelő szigeteltség, de változatlan páratermelés miatt (akár 10 l/nap) intenzív penészképződés indulhat be, melynek a szervezetre gyakorolt negatív hatásairól az előzőekben már volt szó. A keletkező, eltávozni nem képes pára a beltéri és kültéri épületrészek és épületszerkezeti elemek külalakjára és élettartamára is negatív hatással van. Az új nyílászárók kedvező szigetelőképessége, és az épület megfelelő hőszigetelése jelentősen csökkentik az épület hőveszteségét, mely következtében problematikussá válhat a már meglévő, klasszikus módon kiépített melegvizes fűtőrendszerek szabályozása. A nyári hőterhelés miatt az épület beltere túlhevül, megfelelő szellőztető rendszer hiányában a komforthőmérséklet szinten tartása lehetetlen. Termodinamikai levegőkezelés-funkciók Légkezelő berendezések szellőztetési funkcióval szelőztetési funkció nélkül száma típusa szellőztető berendezés visszakeverő berendezés anélkül Egy Kettő Három Négy H K B E HK HB HE KB KE BE HKB HKE KBE HBE HKBE Elszívóberendezés FO Szellőztető berendezés AU vagy ME Félklíma - berendezés AU vagy MI Félklíma-berendezés AU vagy MI Klímaberendezés AU vagy MI Visszakevert levegős berendezés UM Visszakevert levegős berendezés UM Visszakevert levegős Félklíma-berendezés UM Visszakevert levegős Félklíma-berendezés UM Visszakevert levegős klímaberendezés UM 1. táblázat: Légkezelő berendezések típusai 18

20 Osztályozásuk történhet egyrészt a szellőzési mód, illetve a levegőtípus szerint (tehát friss levegős vagy anélküli) másrészt pedig a megfelelő, legfeljebb négy termodinamikai légkezelési mód megjelölésével: légfűtés (H), -nedvesítés (B), - hűtés(k) és szárítás(e). FO - kidobott levegő AU - külső levegő UM - visszakevert levegő MI - kevert levegő Ipari elszívóberendezések: Ipari területen gázok, gőzök, por, füst, forgács elszívására és leválasztására. Különleges légtechnikai berendezések: Nagy tisztaságú terek, meteorológiai állomáshelyiségek szellőztető-, ködtelenítő berendezései. Ez utóbbiaknak az a feladata, hogy a vízgőzködöt pl. vágóhidakon, festőműhelyben stb. eltávolítsa Levegőkezelő rendszerek funkciói Elszívás (depressziós szellőztetés) 7. ábra: Depressziós szellőztetés elvi vázlata [10] Az elszívóberendezés a helyiség levegőjét egy ventilátor segítségével szívja el és vezeti ki a szabadba, miközben a szomszédos helyiségekből vagy a szabadból az épületréseken át levegő kerül beszívásra. Mivel a berendezés a szellőztetendő helyiségben depressziót hoz létre, különösen alkalmas arra, hogy az elhasznált levegő szétterjedését megakadályozza. Ezért főképpen az erősen elhasználandó levegőjű helyiségekben, mint pl. gázokkal, gőzökkel, szagokkal vagy magas hőmérséklettel terhelt konyhákban, mellékhelyiségekben, gardróbokban, laboratóriumokban, trafóházakban, 19

21 akkumulátortárolókban, vetítőhelyiségekben, sötétkamrákban, istállókban stb. kerülnek beépítésre. Ha gondoskodunk arról, hogy a levegő beszívása arra alkalmas úton, huzatmentesen biztosítva legyen, úgy az elszívóberendezés a legegyszerűbb és leghatásosabb módja a levegőcserélődésnek. Használata azonban legtöbbször csak kis helyiségekre korlátozódik. Az elszívóberendezés főbb egységei az elszívóventilátor, az elszívósapka, az elszívó- és a kidobócsatornák Befúvás (túlnyomásos szellőztetés) 8. ábra. Túlnyomásos szellőztetés elvi vázlata [10] A befúvóberendezés az elszívóberendezéssel ellentétben a szabadból szívja be a levegőt és a szellőző helyiségbe szállítja, miközben az elhasznált levegő az ajtó-, ablakstb. nyílásokon és a tömítetlenségeken át a szomszédos helyiségekbe illetve a szabadba távozik. Ez a berendezés tehát a helyiségben enyhe túlnyomást hoz létre, így megakadályozható a nemkívánatos levegő beáramlása. Télen szükség van a beszívott levegőnek a helyiséghez közelítő hőmérsékletű léghevítővel való felmelegítésére, amit fűtőanyaggal pl. elektromos áram-, gáz-,gőz- vagy melegvíz-vezeték csatlakozással kell ellátni, hogy elkerüljük a helyiség lehűlését. A befúvóberendezés alkalmazása főképpen olyan helyiségekre korlátozódik, melyekben nem lép fel nagy levegőelhasználódás és a befúvott levegő ablakok, ajtók résein könnyen távozni tud a környezetbe vagy szabadba, mint pl. irodák, műhelyek, üzletterek, kiállítócsarnokok esetén. Fő részegységek: befúvóventilátor, léghevítő, légszűrő, légcsatorna. Légszűrőt azért célszerű használni, hogy a léghevítő és a légtér szennyeződését megakadályozzuk. Hátrány: a hővisszanyerés gyakorlatilag nem megoldható, hasonlóan az ablakon át való szellőztetéshez. 20

22 Befúvás és elszívás 9. ábra: Kiegyenlített rendszerű szellőztetés elvi kialakítása [10] Általában nagyobb helyiségek esetében célszerű befúvó- és elszívóberendezést egyidejűleg alkalmazni. A külső és a kidobott levegő térfogatáramának megfelelő méretezésével a helyiségben ezáltal igény szerint (légáramtöbblettel) enyhe túlnyomás vagy depresszió hozható létre. Ez a legjobb szellőzési mód majdnem minden nagyobb helyiség, pl. különböző funkciótermek, színházterem, filmszínház, étterem, ipari csarnok stb. számára. Különösen előnyös a célirányosan vezetett befúvással és elszívással lehetővé tett hővisszanyerés szempontjából. A befúvó- és elszívóventilátorok, a légcsatornák, a szellőzőnyílások elhelyezésének lehetőségei a különböző funkciók szerint nagyon változatosak lehetnek Légkezelő berendezések legfőbb típusai Szellőztető berendezések Az előzőekben említett, és más fejezetekben taglalt problémák megoldása csakis megfelelően kiépített légkezelő berendezéssel lehetséges. A szellőztető berendezések azok a légkezelő berendezések, melyek feladata csupán a helyiség frisslevegő- ellátásának biztosítása. A szellőztetés mellett más egyéb feladatot is ellátó légtechnikai rendszert légfűtő, - léghűtő, - légnedvesítő, - és légszárító berendezésnek nevezzük. Egy légtechnikai rendszer természetesen ezek közül több, vagy akár az összes funkciót is elláthatja. A szellőztető és a légtechnikai rendszerek típusai feloszthatók a szellőztetett helyiség és a környezet nyomásviszonya alapján. Eszerint megkülönböztetünk túlnyomásos, kiegyenlített és depressziós rendszereket. Egy átlagos szellőztető illetve légtechnikai berendezéshez négy légcsatorna- hálózat csatlakozik. 21

23 10. ábra: Kiegyenlített szellőztetésműködése (beépített hővisszanyerővel) [10] 1. A friss levegőt szállító légcsatorna: a befúvó ventilátor szívóoldalán elhelyezkedő légcsatorna, mely a környezetből a friss levegőt áramlását biztosítja a légtechnikai berendezéshez. 2. A szellőztető levegőt szállító légcsatorna: a befúvó ventilátor nyomóoldalán elhelyezkedő légcsatorna, mely megfelelő szűrési és kezelési eljárások után a szellőztetendő térbe juttatja a friss levegőt. 3. A távozó levegőt szállító légcsatorna: az elszívó ventilátor szívóágának légcsatornája, mely a helyiségből elszívott, még energiakinyerésre alkalmas elhasznált levegőt szállítja a légkezelő berendezéshez. 4. Elhasznált levegőt szállító légcsatorna: az elszívó ventilátor nyomóoldalához csatlakozik, melyen keresztül a légkezelő egységből távozó, elhasznált levegő távozik a környezetbe. A légkezelő berendezések főbb elemei a felhasználói igényeknek megfelelően lehetnek: különféle szűrők, ventilátorok, hővisszanyerő, visszakeverő egység, fűtő- illetve hűtőkalorifer Elszívórendszerű helyi szellőztető berendezések Az elszívórendszerű helyi szellőztető berendezések csupán egy légcsatornahálózatot tartalmaznak, melyen keresztül az helyiségekben elhasznált levegő a környezetbe távozik. A helyiség frisslevegő- utánpótlását a nyílászárók és épületszerkezetek résein keresztül, a depresszió miatt bekövetkező természetes szellőztetéssel történik, esetleg légbevezető elemen, vagy szellőző ventilátor nélküli légcsatornán keresztül. 22

24 Az épületréseken, vagy légbevezető elemeken belépő levegő környezeti hőmérsékletű, így fűtéséről illetve hűtéséről külön rendszer gondoskodik. Ezt a kiépítést általában csak kisebb rendszereknél alkalmazzák, kiépítési költsége nem magas, de költséghatékonysága is igen alacsony, hiszen hővisszanyerő egység kiépítésére nincs lehetőség, így a távozó levegőenergia visszanyerése nem történik meg. Jellemző berendezéseit általában a belső fal síkjára, faláttörésekbe esetleg nagyobb rendszereknél magába az elszívó vezetékbe (csőventilátor) telepítik. 11. ábra:elszívórendszerű helyi szellőztetés kialakítása [10] Alkalmazási területei általában olyan beltéri helyiségek, melyeknél minimális friss levegő biztosítása szükséges illetve elégséges, így például: szobák, fürdőszobák, vizes terű helyiségek. Belső terű helyiségek esetén idényszerű működésük egyszerűen megvalósítható (bekapcsolás a helyiségvilágítás felkapcsolásával együtt, esetleg mozgás vagy páratartalom érzékelő hatására, késleltetett kikapcsolással). Alkalmazandók még fagyveszélyes berendezést nem tartalmazó fűtetlen garázsok esetén is Befúvórendszerű helyi szellőztető berendezések Alkalmazásul nem túl gyakori. Olyan helyeken alkalmazzák, ahol a helyiségben keletkező szennyezőanyag vagy robbanásveszélyes elegy felhígítása a cél. Például nagy teljesítményű gáztüzelésű berendezések helyiségében égéslevegő ellátásra, vészszellőzés kialakítására, fagyveszélyes berendezést nem tartalmazó fűtetlen garázsok, füstmentes lépcsőházak, és robbanásveszélyes előterek esetén. Vészszellőzés funkció esetén gázérzékelő rendszerrel kell egybekapcsolni, mely a ventilátorok indítását, illetve leállítását vezérli Központi, elszívó és befúvó rendszerű légkezelő berendezések Ezen szellőztető berendezésekhez is csupán egy (befúvó vagy elszívó) légcsatorna rendszer tartozik. Általában több szintes lakóépületek, vagy több emeletes közintézmények egymás fölött elhelyezkedő vizes helyiségeinek kis szellőztetési igényeit biztosítják. 23

25 A ventilátort általában a fő elszívó ágban, illetve a légcsatorna hálózat végpontjába, a tetőn helyezik el. Ezen rendszer hátránya az előzőhöz hasonlóan nem más, mint a hővisszanyerés hiánya miatti alacsony energetikai hatásfok. Az elszívás általában központi helyen történik, így nem képes az elszívóhelyek elszívási igényeit tökéletesen kielégíteni. Alkalmas folyamatos szellőztetési igényű helyek szellőztetésének biztosítására. Korszerűbb rendszerkialakításoknál a csőhálózat különböző pontjaiban történő nyomáskülönbségek automatikus mérésével igényfüggő szellőzőrendszer alakítható ki. 12. Központi, elszívó és befúvó rendszerű szellőztetés elvi kialakítása [10] Az automatika a csőhálózatban elhelyezett érzékelők alapján, az egyes végpontokon lévő szelepek állási szögét érzékelve avatkozik be a rendszerbe, valamint képes a ventilátor fordulatszámának változtatására, így az elszívás erősségének szabályozására is. A szabályozott rendszer költséghatékonysága természetesen sokkal jobb mint a szabályozatlan rendszereké. Alkalmazandóak általában társasházak, és közintézmények egymás felett elhelyezkedő vizesblokkjainak frisslevegő utánpótlására, valamint fűtetlen helyiségcsoportok, illetve garázsok elszívó rendszereiként Központi, kiegyenlített rendszerű légkezelő berendezés Ennek a rendszernek része egy befúvó és egy elszívó hálózat, melyek feladata a helyiség friss levegővel történő ellátása, és az elhasznált levegő elszállítása. A befúvó rendszer szívóágán keresztül friss levegő érkezik a légkezelő egységbe, ahol szűrők biztosítják a kívánt tisztasági fok elérését. A friss levegő komforthőmérsékletre történő felmelegítését légfűtő egység (fűtőkalorifer) végzi, melyet kisebb rendszereknél nem mindig építenek be. Mint minden korszerű, energiatakarékos légkezelő rendszernek, ennek a berendezésnek is része egy hővisszanyerő egység, mely a helyiségből elszívott levegő hőjével melegíti elő a környezetből érkező friss levegőt. A levegő szállítását a légkezelő berendezés részét képező ventilátor juttatja a helyiségbe. Az elszívó ventilátor feladata az elhasznált levegő szabadba juttatása, mely a légkezelő berendezés hővisszanyerőjén áthaladva energiája egy részét átadja a beérkező friss levegőnek (előmelegíti azt). A rendszer részét képezheti még egy visszakeverő egység, mely a helyiségből eltávozó, szintén szűrt levegő egy részét hozzákeveri a beáramló friss levegőhöz, javítva ezzel a rendszer energetikai hatásfokát, de még megfelelő friss levegő 24

26 utánpótlást biztosítva. Tisztán friss levegős rendszereknél a visszakeverő egység teljesen elhanyagolható, mivel ezek a rendszerek minimális frisslevegő mennyiség szállításra vannak tervezve, így a távozó levegőnek kis része sem keverhető vissza a szellőző levegőbe. A befúvó és az elszívó csőhálózat felszerelhető hangcsillapító egységgel, mely feladata a helyiség védelme a ventilátor és a csőhálózat keltette zajtól. A berendezés méretezése a helyiséget használó személyek nedvesség és szén-dioxid kibocsátására történik. A kielégítő belső levegőminőség biztosítása már valamivel nehezebb feladat. A méretezés ekkor ugyanúgy történik, mint a széndioxid elszállításra való méretezés esetén, azonban ekkor számításba kell venni a helyiségben felszabaduló, minden elem (épületszerkezet, bútorzat, stb.) által kibocsátott szennyező anyagok mennyiségét, és e határérték felé kell méretezni a rendszert. A huzamos idejű emberi tartózkodásra szolgáló helyiség levegőjének minőségét, illetve szén-dioxid koncentrációjának határérték alatt tartását biztosító szellőztetést komfortszellőztetésnek is nevezik. Egy átlagos személy által okozott szén-dioxid és nedvesség terhelés elszállításához minimum 20 m 3 szellőző levegőmennyiségre van szükség óránként. A légfűtő berendezés, a szellőző levegő felmelegítése mellett részben, vagy akár teljes egészben is biztosíthatja a téli hőveszteségből származó energiaigényt. Általában, nagyobb termek, csarnokok, esetenként sokhelyiséges nem lakójellegű épületek szellőztetésére és fűrésére alkalmazzák ezt az összeállítást. 13. Légfűtő berendezés elvi felépítése [10] 25

27 A levegő felmelegítésének hőigénye így két részből tevődik össze. Egyrészt a külső levegő komforthőmérsékletre való felmelegítéséhez szükséges hőigényből, másrészt a téli hőveszteség pótlásához szükséges hőigényből. Emiatt a kettős hőigény miatt nagyobb fűtőteljesítmény szükséges, mint átlagos szellőztetés esetében. A levegőt ugyanis nem a helyiséghőmérsékletre, hanem annál magasabb hőmérsékletre kell hevíteni, mely a helyiségbe lépve hűl le a megfelelő komforthőmérsékletre, miközben a leadott hő pótolja a hőveszteséget. Előfordul, hogy a hőveszteség okozta energiahiány jóval nagyobb térfogatáramot implikál, mint amennyi friss levegőre a helyiségben tartózkodóknak szüksége van. Ebben az esetben a hővisszanyerés ellenére az energia jó része így is távozna a távozó levegővel. Ennek megoldásában nagy szerepe van a visszakeverő egységnek, melynél a visszakevert levegő mennyiségét is szabályozni lehet, csökkentve így az alacsony hőmérsékletű, de megfelelő mennyiségű friss levegő beszívását, mégis megfelelő hőmérsékletet előállítva a szűrt, visszakevert levegővel. A léghűtő berendezés feladata a megfelelő friss levegőmennyiség biztosítása mellett a nyári hőterhelésből származó többlethőmennyiség elszállítása a beltéri helyiségből, melyet részben vagy teljes egészében is megoldhat. Ez a módszer a legtöbb épülettípus esetében alkalmazható, energetikai megfontolásokból azokban nagy kiterjedésű, sok helyiségből álló épületeknél nem alkalmazzák. Az ottani rendszerek csupán a friss levegő biztosítására szorítkoznak. 14. ábra: Léghűtő berendezés elvi felépítése [10] A léghűtő berendezéshez szükséges energia előállítása helyben történik. A léghűtő egység hűtőközege általában hűtött víz, de lehet a hűtőberendezés elpárologtatójából származó hűtőközeg is (pl. ammónia). A hűtővíz hőmérséklete minden estben nagyon lényeges. A városi vezetékes víz hűtési célokra nem használható fel. Magyarországon lehetőség lenne 26

28 kútvíz használatára is, hisz hőmérséklete a legnagyobb nyári meleg esetén sem emelkedik C fölé. A léghűtő berendezés szerkezeti kialakítását tekintve hasonlít a légfűtőre. A különbség annyi, hogy ha a felületi hűtő hőmérséklete alacsonyabb, mint az adott levegőhőmérséklethez tartozó harmatponti hőmérséklet, a levegőben lévő nedvesség egy része kondenzálódik a léghűtő felületén. Felületi kondenzáció esetén a kondenzációs hő is elvonásra kerül a rendszerből, ezáltal csökken a helyiségbe vezetett levegő nedvességtartalma. A jegesedés elkerülése érdekében a hűtőegységek felületi hőmérséklete semmiképp sem csökkenhet 0 C alá. A befújt levegő hőmérséklete általános esetben maximum 5-10 Ckal lehet alacsonyabb a helyiség hőmérsékleténél (igen jó légkeverő képességgel rendelkező rendszereknél ennél nagyobb különbség is megengedhető). Léghűtés esetében kellemetlen komfortérzetet kelthet a testfelület közeli terébe lépő túlságosan alacsony hőmérsékletű levegő. Amennyiben ez magas légsebességgel párosul, reumatikus tüneteket okozhat. A tervezésnél ezért a befújt levegő hőmérsékletét a helyiség levegőjénél nem sokkal alacsonyabbra célszerű választani. A kiegyenlített rendszerű léghűtő berendezés szintén befúvó és elszívó ágból áll. A kiegyenlített rendszerű befúvó és elszívó berendezés részegységei: hővisszanyerő, visszakeverő elem, szűrő, légfűtő, léghűtő, befúvóventilátor és hangcsillapító a befúvó rendszernél; hővisszanyerő, visszakeverő elem, elszívó ventilátor és hangcsillapító az elszívó rendszernél Ködtelenítő berendezés Azon rendszereket, melyeknek feladata a helyiségben lévő levegő túlnedvesedésének megakadályozása, ködtelenítő (légszárító) berendezéseknek nevezzük. Zárt terű helyiségek magas relatív páratartalma kedvezőtlen hatással van az épületszerkezeti elemekre. A falak, nyílászáró szerkezetek sok nedvesség felvételére képesek, mely az épületszerkezetek idő előtti elhasználódásához, korrodálódásához vagy geometriai alakváltozásához vezethet. Ebből kifolyólag célszerű a nemkívánatos nedvesség eltávolítása ködtelenítő berendezéssel. Leggyakrabban közintézmények, vagy akár családi házak beltéri uszodáinak felületérő elpárolgó nedvesség eltávolítására használják. A ködtelenítő berendezés lényege, hogy a nedvességgel dúsult levegőt eltávolítsa a helyiségből, és helyére annál szárazabb, de ugyanolyan hőmérsékletű levegőt szállítson. A légcsere értékét úgy kell megválasztani, hogy a helyiség üzemszerű használata közben kialakult relatív nedvességtartalom tervezett határérték alatt maradjon. A ködtelenítő berendezés lehet helyi, és központi kialakítású is, és alkalmasak a helyiség friss levegő utánpótlásának biztosítására is. 27

29 15. ábra: Ködtelenítő berendezés elvi felépítése [10] Amennyiben a külső levegő hőmérséklete alacsonyabb, mint a beltéri helyiség hőmérséklete, a légfűtő berendezés alkalmas a helyiség levegőjének ködtelenítésére. Ekkor a beáramló friss levegő mennyiségének szabályozása a szellőztetett térből elszállítandó nedvességterhelés függvényében történik. Így télen a légfűtő berendezés három funkciót is elláthat: frisslevegő utánpótlás, légfűtés és légszárítás). Nyáron a külső levegő hőmérséklete magasabb a belső levegőjénél, így a légfűtő berendezés nem tudja ellátni a ködtelenítést. Ekkor szükséges a léghűtő berendezés alkalmazni a ködtelenítéshez. Ebben a kialakításban a léghűtő egység felületi hőmérséklete az adott légállapothoz tartozó levegő harmatponti hőmérséklete alatt van. Ekkor csak a minimálisan szükséges frisslevegő- mennyiség érkezik szellőztetett térbe. A levegőben lévő nedvesség egy része kondenzálódik a léghűtő egység felületén, ezáltal nedvességtartalma csökken. Ezt a levegőt amennyiben szükséges, aztán a légfűtő egységgel visszafűtik a kívánt hőmérsékletre. Ez az egyetlen eset, amikor a léghűtő és légfűtő elem egyszerre is működhet. Ez főleg átmeneti és téli állapotban fordulhat elő, amikor is kevés a külső hőnyereség. 28

30 16. Ködtelenítő berendezés elvi felépítése friss levegő utánpótlás nélkül [10] Zárt kialakítású rendszerről beszélünk abban az esetben, ha a friss levegő utánpótlására nincs szükség, csupán ködtelenítésre. Ebben az esetben a hővisszanyerő és visszakeverő elem elmarad, a légszűrés és ködtelenítés után pedig a levegő visszakerül a szellőző térbe. Ennek a kialakításnak a hátránya, hogy megfelelően alacsony hőmérsékletű külső levegő nem használható a levegő szárítására. A légszárítást kihasználtabb tartózkodási helyek klímaberendezéseiben alkalmazzák, valamint néhány speciális üzemben, mint vegy-, gyógyszer-, és elektroipari gyártóhelységek, ahol folyamatosan száraz belső levegőre van szükség Központi klímaberendezés Klimatizáló, vagy kondicionáló berendezésnek nevezzük azon légtechnikai rendszereket, melyek egyidejűleg biztosítják a helyiségben előírt léghőmérsékletet, a levegőnedvességet és légnyomást. Ezen paramétereket előre beállított határértékek szerint változtatja, folyamatosan gondoskodik a beszállított levegő tisztításáról, elosztásáról, és a helyiségben elhasznált levegő elvezetéséről. A ködtelenítő berendezéshez képest új elem a légnedvesítő kamra, ahol nagyon apró cseppekben víz porlasztása történik, mely a levegővel érintkezve elpárolog, növelve ezzel a levegő nedvességtartalmát. Az elpárolgáshoz szükséges hőt a víz a levegőből nyeri, így a szellőző levegő hőmérséklete csökken. Emiatt szükség vagy egy utófűtő egységre, mely véglegesíti a helyiségbe jutó szellőző levegő hőmérsékletét. Nedves hőcserén alapuló hűtés esetén ugyanez a hőcserefolyamat játszódik le annyi különbséggel, hogy itt a levegőbe porlasztott víz nem hűtött víz. A nedvesítő kamrában egyidejűleg történik a hő- és nedvességcsere a víz és a levegő között. A nedves hőcserélőn átáramló szellőző levegőbe vagy vizet porlasztanak, vagy különböző felületeken vizet áramoltatnak, a minél nagyobb felületi érintkezés miatt. A 29

31 kamrában a hő- és nedvességcsere a vízcseppek felületén játszódik le. A nedvesítő kamrába érkező, majd távozó levegő elő- és utócseppleválasztón is keresztülmegy, mely biztosítja, hogy a nedvesség vízcseppek formájában ne hagyhassa el a mosókamrát. Alkalmazása sok helyen szükséges, például értékes műalkotások védelme érdekében, élelmiszertárolásnál a súlyvesztés elkerülése érdekében, nyomda- és festéktechnikai helységekben az elektrosztatikus feltöltődés elkerülése érdekében, emberi közérzet javítására huzamosabb ideig történő tartózkodás esetében. 17. ábra: Komfortklíma elvi felépítése [10] Tehát a klímaberendezések alkalmazásának célja a helyiségben tartózkodók megfelelő közérzetének biztosítása, illetve ipari területen a technológiához szükséges optimális levegőállapot biztosítása. Az előbbit komfortklímának, még utóbbit technológiai klímaberendezésnek nevezik. A modern építészet nagy ablakfelülettel rendelkező könnyűszerkezetes irodaépületei és középületei nyáron jelentős hőterheléssel bírnak, mely negatívan befolyásolja az ott tartózkodók hőérzetét. Ezekben az épületekben klímaberendezés nélkül elfogadhatatlan hőmérsékleti viszonyok alakulhatnak ki. Fontos részét képezik még a klímaberendezések olyan nagy befogadóképességű termeknek, ahol nagyszámú benntartózkodó jelentős hőnyereséget termel (pl. színházak, mozik, előadótermek). Korábban a klímaberendezésekhez tartozó elosztóhálózatot kis sebességre tervezték a megfelelő zajvédelem miatt. Ehhez azonban nagy keresztmetszetű és helyigényű elosztóhálózatot jelentett. Ezeket a berendezéseket nevezzük hagyományos klímaberendezésnek. Az elosztóhálózat méreteinek csökkentése érdekében ma már a tervezők nagyobb légsebességet választanak méretezési alapul. Ezeket a rendszereket nevezzük nagynyomású vagy nagysebességű klímaberendezéseknek. 30

32 Léteznek nedves hőcserén alapuló klímaberendezések is, melyeknél a hűtésre használatos hideg vizet közvetlenül a szellőző levegőbe porlasztják, ezáltal a hőcsere a közvetlenül a víz és a levegő érintkezésével játszódik le. Amennyiben a hűtőközeg és a szellőző levegő közvetlenül nem érintkezik, felületi hűtést alkalmazó kondicionáló berendezésről beszélünk. Az alkalmazott hűtési módszer elsősorban a klímaközpont szerkezeti kialakítását és helyigényét befolyásolja, de kismértékben a rendszer terjes kialakítására is hatással van. Mivel az emberek hőérzetére a levegő nedvességtartalma kevésbé van hatással mint a környezet hőmérséklete, így a nedves hőcserén alapuló léghűtést nagyon kevés helyen alkalmazzák. Magas igényszintű intézményeknél egyszerre két levegőztető rendszer biztosítja a megfelelő légállapotú levegőt. Az egyik légkezelő rendszer a szükségesnél alacsonyabb, még a másik magasabb hőmérsékletű levegőt állít elő, melyek a felhasználó által beállított arányban keveredve érkezik a helyiségbe. Így valós időben választható meg a megfelelő páratartalmú és hőmérsékletű levegő. Ezt a rendszert három légcsatornás rendszernek is nevezik, mivel a két befúvó hálózat mellett egy elszívó hálózat is működik Nagynyomású klímarendszerek A központi klímarendszerek alkalmasak egy, vagy akár több helyiség levegőjének klimatizálására is, azonban a hő- és nedvességterhelés arányának, valamint a légszükségletnek meg kell egyeznie. Azonban ha a helyiségek hőterhelésének aránya a beszabályozott értékhez képest változik, előfordulhat, hogy a helyiség alul-, vagy túlfűtésessé válik. Ilyen helyzet fordulhat elő kórházak, irodaépületek, lakóépületek nagyobb helyiségei esetén, ahol a különböző helyiségeknek más és más a légcsere- és hűtési igénye, így központi klímaberendezés alkalmazása nem a legmegfelelőbb. Ezekben az épületekben több kisebb helyiség számára egyszerre szükséges a különböző légállapotok biztosítása. Ilyen sokhelyiséges, különböző légállapotokat igénylő épületek kondicionálásának egyik módja a nagynyomású vagy nagysebességű klímaberendezés alkalmazása. A nagynyomású klímaberendezések ismertetői, általános paraméterei: nagy légsebesség a légcsatornákban (15-50 m/s) nagy ventilátor nyomásemelkedés ( Pa) átlagosnál nagyobb hőmérsékletkülönbség a helyiség és a szellőző levegő hőmérséklete között Központi klímaberendezésről abban az esetben beszélünk, ha a helyiségek számára szükséges levegő egy helyen, központilag kerül előkészítésre, mely aztán egy elosztóhálózat révén jut el a megfelelő helyiségekbe. A központi klímarendszer több szintet, több helyiséget, vagy egy teljes épületet is elláthat. 31

33 18. ábra:egycsatornás, többzónás, nagynyomású klímaberendezés elvi kialakítása (1 szűrő; 2 légfűtő; 3 légnedvesítő; 4 léghűtő; 5 ventilátor; 6 utóhűtő, utófűtő; 7 befúvó egység; 8 friss levegő; 9 visszakevert levegő; 10 elszívó légcsatorna) [10] A központi rendszerek körébe tartoznak a zóna típusú klímaberendezések is, melyek általában egy-két szintet, egy-egy zónát látnak el előkészített levegővel. Amennyiben a levegő előkészítését (szűrés, fűtés, hűtés, keverés) megosztva, több helyen végzik, akkor megosztott vagy helyi klimatizálásról beszélhetünk. A kiegyenlített rendszerű nagynyomású klímaberendezés egy elszívó és egy befúvó rendszerből áll. A nagynyomású klímaberendezés elemei, hasonlóan a komfortklímához: hővisszanyerő, visszakeverő elem, légfűtő, léghűtő, légnedvesítő, szűrő, befúvó ventilátor és zajcsillapító. A befúvó rendszer elemei: hővisszanyerő, visszakeverő elem, elszívó ventilátor és hangcsillapító pedig az elszívó rendszer. A nagy légsebesség és magasabb hőmérsékletkülönbség lehetővé teszi az eredeti rendszerméret % -osra való csökkentését, azonban a nagy légsebesség és a nagy nyomás kihat a vezetékek kialakítására is. Míg a hagyományos klímaberendezések vezetékrendszerei általában négyszög keresztmetszetűek, nagynyomású rendszerek alkalmazásánál inkább kör keresztmetszetű, tömített, az üzemi nyomásnak megfelelő csővezeték- rendszert alkalmaznak. A nagynyomású klímaközpontok kialakítása hasonló a hagyományos rendszerekéhez, azonban ezeknél a szükséges légmennyiségnek csak egy részét készítik elő. A nagynyomású klímarendszerek csak korlátozottan alkalmasak a helyiség téli hőveszteségének pótlására, illetve a nyári hőterhelések elszállítására, így télen a helyiség hagyományos fűtési rendszerrel-, nyáron pedig esetleges helyi hűtőrendszerrel való kiegészítése szükséges. A szellőző levegő légsebessége az elosztóhálózatban m/s között van, míg az ágvégeken ez m/s -ra csökken. A nagynyomású klímaberendezésnek egy- és kétcsatornás változata építhető ki. Az egycsatornás rendszer kialakításában hasonlít a központi klímaberendezésre. Klímaközpont, elszívó- és gyűjtőhálózat, valamint elszívó- és befúvóelemek képezik fő részeit. 32

34 19. ábra: Nagynyomású klímarendszer egycsatornás befúvószerkezetének kialakítása (1 helység termosztát, 2 hűtött levegőt szállító légcsatorna, 3 légmennyiség szabályozó) [10] A légkezelő berendezés a beszívott friss levegőt szűri, fűti és nedvesíti. A ventilátor aztán az így előkészített levegőt az elosztóhálózatba nyomja. Az utófűtő-hűtő nem része a központi légkezelőnek, ehelyett közös hőterhelésű és hőveszteségű helyiségek közös elosztóágaiban kerül elhelyezésre. Így optimálisan képes biztosítani a megfelelő nyári-téli szellőző légállapotot. Az utókezelt levegő a helyiségekben elhelyezett befúvószerkezeteken keresztül kerül befúvásra. Az elhasznált levegő elszállításáról külön légcsatorna gondoskodik, mely a légkezelőhöz kerül visszavezetésre. Az energetikai igényeknek megfelelően ennek a rendszernek is képezheti részét hővisszanyerő elem. Az egycsatornás klímaberendezés a hagyományos klímaberendezésnél kevesebb levegővel üzemel. A hagyományos rendszerekben kialakított 4-5 m/s-os sebesség helyett a rendszer m/s-os légsebességgel, valamint a szokásos 3-6 C helyett is C-os hőmérséklettöbblettel működik, lehetővé téve ezzel a csatornahálózat keresztmetszetének jelentős csökkentését. Abban az esetben, ha a helyiség hőterhelése gyakran változik, kétcsatornás rendszer kiépítése javasolt. A légkezelő egységben tisztított és előkezelt levegőt két külön ágra osztják, melyeket az utófűtő és utóhűtő egységeken átáramoltatva különböző légállapotú levegőt állítanak elő, amiket aztán külön légcsatorna-hálózatba vezetnek. Így minden helyiségbe két befúvó csatorna érkezik, melyek közül az egyik meleg a másik hideg levegőt szállít. A két befúvó csatorna egy légbefúvó egységbe csatlakozik, ami lehetővé teszi az igényeknek megfelelő levegő kikeverését és adagolását. Amennyiben elszívó hálózat is kiépítésre kerül, a rendszer kiegészíthető hővisszanyerővel és visszakeverő elemmel. 33

35 20. ábra: Nagynyomású klímarendszer kétcsatornás befúvószerkezetének kialakítása (1 helység termosztát, 2 hűtött levegőt szállító légcsatorna, 3 légmennyiség szabályozó, 4 fűtött levegőt szállító légcsatorna) [10] Ezt a berendezést nagynyomású klímakonvektornak is szokás nevezni, mely lényegében helyben állítja elő a kívánt fűtő- illetve hűtőteljesítményt Helyi klímaberendezések A helyi klímaberendezéseket két csoportra oszthatjuk, annak függvényében, hogy a helyiség hűtéséhez szolgáló hűtőberendezés is elhelyezésre kerül-e az adott helyiségben vagy sem. Ez alapján a helyi klímaberendezések lehetnek osztott rendszerűek, vagy egybeépített rendszerűek. Elhelyezésük tekintetében megkülönböztetünk légcsatornázott, álmennyezetbe építhető, oldalfalon-, illetve parapet alatt elhelyezett típusokat. Frisslevegő- ellátás szempontjából lehetnek primer levegős és primer levegő nélküli berendezések. Ezen berendezéseket - a köztudatból elterjedve - tévesen szokták klímának is nevezni, hiszen ezek a berendezések csupán a helyiség levegőjének frisslevegő ellátására, hűtésére és fűtésére alkalmasak, melyek közül egyes funkciók ki is maradhatnak. Így pontosabb, ha ebben az esetben csupán helyi fűtésről illetve hűtésről beszélünk. 21. ábra: Osztott rendszerű ablakklímaberendezés elvi kialakítása [10] 34

36 6. KOMFORTELMÉLET - AZ EMBERI KÖZÉRZET A fejezet a következő források alapján készült: [2] A szellőztető-, légfűtő-, léghűtő-, kondicionáló berendezések tervezésének első szempontja az emberi komfortérzetnek és közérzetének megfelelő levegőállapot biztosítása. Az emberi közérzetet különféle környezeti jellemzők, vagyis mikroklímás- és fiziológiai tényezők valamint pszichikai állapotok befolyásolják. Mikrotényezők: környező levegő hőmérséklete nedvességtartalma áramlásának sebessége és iránya, szennyezettsége környező felületek hőmérséklete a környezet színe a világítás (természetes vagy mesterséges) a környezet zajszintje, stb. Fiziológiai tényezők: életkor testsúly munkavégzés intenzitása és milyensége a test hőszabályzó rendszerének működése a bevitt táplálék mennyisége és összetétele, stb Az emberi test hőegyensúlya Az összes többi élőlényhez hasonlóan az emberi test élettevékenységének is az anyagcsere az alapja. Az anyagcsere a bevitt táplálék megemésztésének és kémiai folyamatok során történő energiává való átalakításának folyamata, mely minden esetben hőtermeléssel jár. Az emberi szervezet működése a munkagépek működésével nagyfokú hasonlóságot mutat. Az élő szervezetek üzemanyaga, avagy fűtőanyaga az élelmiszer, melynek hőegyenértéke a szervezet anyagcseréjében és munkavégzésében jelentkezik. Az emberi szervezet munkavégzése két csoportra osztható: A belső szervek illetve azok kiszolgálására fordított munkára (ezt nevezzük anyagcserének, mely a hasznos munkavégzéstől függetlenül folyamatos). A ember hasznos, céltudatosan végzett aktív munkájára mely lehet fizikailag és szellemileg végzett munka is. 35

37 Az anyagcsere-folyamatok minden esetben hőtermeléssel járnak. Az így termelt hőmennyiség az emberi testet olyan átlaghőmérsékleten tartja (bizonyos külső hőmérsékleti határok között) mely biztosítja az ember megfelelő közérzetét. Ezen kellemes közérzet biztosítása feltételezi a szervezet fölös de folyamatosan termelt hőjének átadását a környezetnek. Egy nyugalomban lévő felnőtt ember átlagos testhőmérséklete általában +37 C (±0,5 Cos eltérés még normálisnak tekinthető). A kellemes közérzet fenntartásának feltétele az emberi test hőjének folyamatos átadása a kívánatos hőmérséklet megtartásával a környezet felé. A test hőegyensúlya felborulhat, ha a termelt és leadott hő nincs egyensúlyban. Ennek oka a túlzott vagy túl kevés hőtermelés, mely a testhőmérséklet változását vonhatja maga után. Szélső esetben ez akár az életfunkciók megszűnéséhez is vezethet (megfagyás, hőguta). Az emberi testben lejátszódó termodinamikai áramlások, valamint az emberi test és a belső környezet között lejátszódó hőcsere egyik legnagyobb szakértője és úttörője a dán származású Povl Ole Fanger ( ) volt. Mindmáig rengeteg tervezési segédlet alapszik az ő munkái során kiszámított és mért eredményeken. A komfortelmélet - mint tudomány - megalkotójának tekintik. bra: Povl Ole Fanger á A komfortelmélet egyik legismertebb magyarországi szakértője Dr. Bánhidi László Professzor Emeritus akinek kutatási területe és kutatómunkái hasonlóak Povl Ole Fanger-éhez. 23. ábra: Dr. Bánhidi László Professzor Emeritus 6.2. Az emberi test hőleadása Az emberi test által termelt hő mennyisége az anyagcsere folyamatoktól és az ember által végzett munkától, illetve annak intenzitásától függ. Természetesen munkának tekintendő az emberi test által végzett nem munka jellegű mozgás is (pl. séta, sportolás, stb.), mivel a szervezet számára ez ugyanannyit jelent, mint a hasznos munkavégzés. A szervezet hőterhelése fekvő helyzetben, nyugalomban a legkisebb. Ebben az állapotban az anyagcserével kapcsolatos hőtermelés csak minimális értékkel növekszik. Az emberi test teljes hőleadása az anyagcsere, a testhelyzet és a munkavégzés függvényében változik. (pl. könnyű, ülő munkát végző ember hőleadása 122 W (122 J/s)). 36

38 Hasznos munkavégzés Munkavégzés Testhelyzet A különféle munkavégzések alkalmával beálló hőleadást az ember nem képes befolyásolni. Az azonos munkát végző emberek hőleadása sem mindig azonos. A hőtermelés oka Termelt hőmennyiség W Kcal/h Anyagcsere 69,7 60 fekvés 11,6 10 ülés 23,2 20 állás 46,4 40 járás sík terepen 139,4 120 lépcsőn 290,5 250 kézzel könnyű 29,0 25 nehéz 58,0 50 karral könnyű 87,0 75 nehéz 145,2 125 törzzsel könnyű 232,4 200 nehéz 464, táblázat: Az emberi test hőleadásának megoszlása [2] Az emberi test a termelt hőt konvekció, sugárzás, párolgás és légzés formájában adja át a környezetnek. Hőleadási vizsgálatok végzésekor a szervezetbe jutó és onnan távozó hő mennyiségét nem vesszük figyelembe, mivel ez a hőmennyiség a szervezet állandó hőtermeléséhez viszonyítva elenyésző Konvekció A konvekció útján leadott hőmennyiség főleg a környező levegő száraz hőmérsékletének és áramlási sebességének függvénye. Meghatározása akárcsak a termodinamikában, a Furier-féle hőátadási törvénnyel számítható: Q k = A E α k t E t 1 (6.1) ahol A E [m 2 ]az emberi test felülete α k W/m 2 K, kcal/m 2 C a konvekciós hőátadási tényező, mely a légsebesség függvenyént számítható t E C az emberi testfelület átlagos hőmérséklete; t 1 C a környező levegő hőmérséklete. 24. ábra: Az emberi test felülete [2] 37

39 Környezeti viszonyok Zárt helyiség kis belső méretekkel, huzatmentes légállapot Zárt helyiség nagy belső méretekkel, légáramlás 0,5 m/s sebességig A helyiségben gyakori ablak- és ajtónyitás, légáramlás 1,0 m/s sebességig A helyiségben állandóan nyitott nyílászárók, légáramlás 1,5 m/s sebességig Nyitott helyiség határolószerkezetekkel csak részben, az uralkodó szél irányában védve Szabad terület, 3,0 m/s átlagos szélsebességgel α k hőátadási tényező W/m 2 K kcal/m 2 h C 3,48 3,0 4,65 4,0 5,80 5,0 6,97 6,0 8,13 7,0 11,62 10,0 3. táblázat: Az emberi testre vonatkozó - a környezettől függő - konvekciós hőátadási tényező értékei [2] 25. ábra: Az emberi test felületi hőmérséklete a) sugárzó fűtésnél b) konvekciós fűtésnél [2] Az emberi test (t E ) hőmérséklete sok tényezőn függvénye, melyek: a levegő száraz hőmérséklete a környező falfelületek hőmérséklete (azaz a sugárzó felületek hőmérséklete) a levegő abszolút és relatív páratartalma a levegő mozgási iránya és sebessége az ember által végzett munka a hordott ruházat, stb. 38

40 Sugárzás A test sugárzás útján leadott hőmennyisége a helyiséget határoló felületek hőmérsékletének, valamint a test közepes felületi hőmérsékletének függvénye: n Q s = A E b i C i φ E Ai (t E t Ai ) i=1 (6.2) A E [m 2 ] az emberi test sugárzó hőcserében résztvevő testfelülete, mely a test teljes felületének ismeretében számítható: b i hőfoktényező, értéke: A E = 0,8 A E (6.3) b i = T E T Ai t E t Ai, (6.4) ahol t E C, T E K az emberi testfelület átlagos hőmérséklete; t Ai C, T Ai K a határoló felületek hőmérséklete; C i W/m 2 K 4, kcal/m 2 K 4 a kölcsönös sugárzási együttható; φ E Ai a emberi test egyes határoló felületekre vonatkozó besugárzási tényezője. Az emberi test sugárzással leadott hőjének az x. összefüggéssel való meghatározása hosszadalmas folyamat, mert figyelembe kell venni, hogy a különböző testrészek és az egyes határoló felületek hőmérséklete, valamint a besugárzási tényező értéke a testrészek és a különböző falfelületek között eltérő lehet. A sugárzás útján leadott hőmennyiség számítása lényegesen leegyszerűsíthető a következő feltevésekkel: a test sugárzás útján leadott hője nagyjából változatlan, ha a környező felületek hőmérsékletét azonosnak tételezzük fel. A környezet hőmérséklete legyen tehát t sug = állandó. Az φ E Ai tényező értékének egyszerübb meghatározása céljából a test egyes részeit sík felületekkel illetve felületelemekkel helyettesítjük. Az előbbi feltevések függvényében az x. összefüggés a következőképpen írható le: melyben a már ismert jelöléseken kívül: Q s = A E φ E sug b C t E t sug (6.5) φ E sug a test súlypontjába helyezett függőleges pozíciójú felületelem és a határoló felületek közti besugárzási tényező értéke, φ E sug = 1; C W/m 2 K 4, kcal/m 2 K 4 a kölcsönös sugárzási együttható, megközelítőleg C 5,11W/(m 2 K 4 ) értékkel vehető figyelembe; 39

41 t sug C a határoló felületek sugárzási hőmérséklete, mely általában az alábbi összefüggéssel számítható: 4 n 4 t sug = φ E Ai T Ai 273 (6.6) i=1 t E C az emberi testfelület átlagos hőmérséklete, mely 18 C környezeti átlaghőmérséklet esetén, a szabad testfelületnél 31,5 C-os, ruhával fedett testfelületek esetén pedig 24,5 C-os hőmérsékletet alapul véve: 25,5-26,0 C átlagos hőmérséklettel vehető figyelembe Párolgás 26. ábra: Az emberi test hőleadása sugárzás útján [2] A párolgás útján leadott hőmennyiség nagyságát főképpen a levegő hőmérséklete és nedvességtartalma, valamint a környező levegő mozgási sebessége befolyásolja. ahol A E [m 2 ]az emberi test felülete, Q p = A E β p E p v r (6.7) β a párolgási tényező: az a vízmennyiség mely 1 m 2 testfelületről párolog el, amennyiben a levegőben lévő vízgőz parciális nyomása és a bőrfelületen kivált verejték 40

42 hőmérsékletének megfelelő telített gőznyomása közötti különbség egységnyi. β párolgási tényező a levegő v 1 m/s mozgási sebességének ismeretében számítható: a = 4, b = 3, kg m 2 s Pa kg m 3 Pa v 1 m/s a légsebesség; β = a + b v 1 (6.8) p E Pa a bőrfelületen kiváló nedvesség hőmérsékletének megfelelő telített gőz parciális nyomása; p v Pa a levegőben lévő vízgőz parciális nyomása; r kj/kg a vízgőz rejtett hője Légzés A légzéssel leadott hő mennyisége elsődlegesen a környezet hőmérsékletétől és a munkavégzés intenzitásától függ. m 1E[kg/] a belélegzett levegő óránkénti mennyisége; c l [kj kg] a levegő fajhője. Q l = m 1E c l t E t l r (6.9) A légzéssel leadott hő mennyisége a környezet hőmérsékletének függvényében változik, bár nem számottevően. Így Q 4,89 W-os állandó értékkel vehető figyelembe, könnyű munkavégzés esetén. 41

43 27. ábra: Az emberi test hőleadása [2] 42

44 Az ember teljes hőleadása A (6.1), (6.5), (6.7) és (6.9) összefüggések összeadásával megkapjuk az ember teljes hőleadását: Q l = Q k + Q s + Q p + Q l (6.10) A négy összefüggésnél látható, hogy az emberi test hőleadásának mértéke a környezeti levegő hőmérsékletének, valamint áramlási viszonyainak függvénye. A konvekciós és sugárzási hőleadás együttesét (Q k + Q s) száraz, a párolgással és légzéssel leadott hő összegét (Q p + Q l) pedig nedves hőleadásnak is nevezik. Ha elfogadjuk a t l t Ai t b közelítést, akkor a teljes hőleadás meghatározása egyszerűbbé válik. 28. ábra: Nehéz munkát végző ember hőleadása (a másik két eset a viszonyítás miatt lett feltüntetve) [2] A 27. ábrán az emberi test teljes hőleadása látható a léghőmérséklet függvényében. A diagram adatai könnyű munkát végző, ülő, normál ruházatú emberre vonatkoznak nyugvó, és áramló levegőben feltüntetve. A diagramon látható, hogy a t l = 20 C felett az összes hőleadás nem változik nagymértékben. Látható, hogy a száraz hőleadás a hőmérséklet növekedésével erősen csökken, de ezt a nedves hőleadás kompenzálja. 43

45 7. JOGSZABÁLYI HÁTTÉR A fejezet a következő források felhasználásával készült: [4], [5], [11] [12], [13] Az épületenergetikai követelmények és a szellőztetés kapcsolata: Az épületenergetikai követelményeknek több szintje van, melyeket rendre teljesíteni kell. A szellőztetésre vonatkozó épületenergetikai követelményeket a 7/2006. (V.24) TNM rendelet tartalmazza, mely szeptember 1-én lépett hatályba, és az épületek energetikai tanúsítását írja elő. Egyes épületenergetikai számításoknál és követelményeknél a szellőztetés energiaigényét teljes mértékben figyelembe vették a jogszabályok megállapításakor. Ez bizonyíték arra, hogy az épületek megfelelő szellőztetését nem szabad elhanyagolni, mindenképpen biztosítani kell A 7/2006. (V.24.) TNM rendelet,,az energetikai követelmények tekintetében a rendelet hatálya kiterjed valamennyi a) olyan új épületre, amelyben az előírt belsőhőmérséklet a november 15. március 15. közötti időszakban legalább 100 napon, legalább napi 8 órán át 16 C vagy annál magasabb, fűtött térfogata legalább 150 m 3, és létesítésére az építési engedély iránti kérelmet a rendeletben megadott időpontot követően adták be illetőleg b) olyan meglévő épületre, amelyben az előírt belsőhőmérséklet a november 15. március 15. közötti időszakban legalább 100 napon, legalább napi 8 órán át 16 C vagy annál magasabb, fűtött alapterülete 1000 m 2 -nél nagyobb, és lényeges felújítására az építési engedély iránti kérelmet a rendeletben megadott időpontot követően adták be. [11] A TNM rendelet más szabályozási előírások szerint szokványos használatúnak megnevezett épületekre vonatkozik. Az előírt belhőmérsékletre és az időtartamra vonatkozó feltételek, illetve a szokványos használat általánosan elfogadott értelmezése alapján nem esik a rendelet hatálya alá az az épület, amelyben a fűtési üzem tartós, de az előírt belsőhőmérséklet alacsony, vagy amelyben az előírt belsőhőmérséklet magas, de a fűtés csak alkalomszerű, rövidebb időszakokra korlátozódik. Kivételek,,Az energetikai követelményeket illetően a rendelet hatálya nem terjed ki: a) lényeges felújítás esetén a műemléki vagy városképi szempontból helyi védelem alatt álló épületekre, ahol az energiatakarékossági követelményeknek való 44

46 megfelelés elfogadhatatlan mértékben megváltoztatná ezen épületek jellegzetességeit vagy megjelenését, továbbá(akár új építés, akár lényeges felújítás esetén) b) istentiszteletre vagy vallásos tevékenységre használt épületekre, c) az 50 m2-nél kevesebb hasznos alapterületű, illetve évente 4 hónapnál rövidebb használatra szánt épületre, d) 3 évnél nem hosszabb ideig használt (ideiglenes) épületekre, e) sátorszerkezetű építményekre, f) részben vagy egészben földalatti létesítményekre (amelynél az épület külsőhatároló felületének legalább 70%-a minimum 1 m vastag földtakarással érintkezik) g) szaporítási, termesztési,árusítási célú üvegházakra, h) állattartási és egyéb alacsony energiaszükségletű, nem lakáscélú mezőgazdasági épületekre, i) olyan ipari épületekre, amelyekben a technológiából származó belső hőnyereség a rendeltetésszerű használat időtartama alatt nagyobb, mint 20 W/m3, j) olyan épületekre, amelyekben az október 15. április 15. közötti időszakban a technológia folyamatok következtében több mint 20-szoros légcsere szükséges, illetve alakul ki. A 7/2006 TNM rendelet ezeken túlmenő további olyan kivételeket említ, mint a nemzetbiztonsági szolgálat, a fegyveres testületek egyes épületei és más különleges létesítmények. [11] A TNM rendelethez kapcsolódó fogalmak Lényeges felújítás Lényeges felújításnak minősül, ahol az épület határolószerkezeteinek és/vagy energetika berendezéseinek (pl. melegvíz-ellátás, fűtés, szellőzés, légkondicionálás, világítás) felújításával kapcsolatos összköltség meghaladja az épület értékének 25%-át, melybe az épülethez tartozó telek értéke nem tartozik bele. Az összesített energetikai jellemző Egy épület összesített energetikai jellemzője az épület rendeltetésszerű használata közben üzemelő épületgépészeti rendszerek éves energiafogyasztásának primer energiában kifejezett mérőszáma. Mértékegysége: kw/m 3 a. Az összesített energetikai jellemző tartalmazza az épület fűtési, melegvíz-ellátási, szellőzési, és (lakóépületek kivételével) a világítási rendszereinek primer energiafogyasztását. 45

47 Az aktív szoláris rendszerekkel, valamint az épület saját rendszereként üzemelő kapcsolt energiatermelésből nyert energia az összfogyasztásból levonható. Az összesített energetikai jellemző nem tartalmazza: az épületben lévő technológiai célú hőellátó, technológiai célú légtechnikai (például peremelszívás), technológiai célú melegvíz-ellátási, uszodagépészeti, balneológiai rendszerek és a kültéri világítás energiafogyasztását. A primer energia A különböző energiahorgozók ár-érték aránya nem egyforma. Egységnyi fűtési célú hőenergiát összevetve egységnyi villamos energiafogyasztással azt tapasztaljuk, hogy az egységnyi villamosenergia előállításához két-háromszor akkora hőenergiára van az erőművekben szükség, mely függ az erőmű típusától (hő, víz, nukleáris, stb.) és hatásfokától is. Az arányt a szállítás és elosztás veszteségei szintén módosíthatják. Az energiahordozó környezeti hatásai is figyelembe vehetők, így például fatüzelés esetén a növények szén-dioxid megkötő képessége, mely mérsékli az energiahorgozó CO 2 kibocsátását. Az energiahordozók primer energiatartalmának megállapítása műszaki kérdés, mely egyegy év statisztikai adatai alapján történik. Az viszont, hogy épületekkel kapcsolatos hosszabb időszakra kiterjedő számításokban milyen adatokat használunk, műszaki kérdésen kívül már energiapolitikai-stratégiai kérdés is, hiszen ezen adatok által a tervezők és építtetők bizonyos energiahordozók használatának irányába terelhetők. Az épületenergetikai direktívában megfogalmazott irány szerint célszerű: az épület energiafogyasztásának csökkentése kisebb felhasználói energiafogyasztás esetén az energiahordozó szükséglet is csökken, a szükséges energiaigény legnagyobb részének megújuló energiaforrásokkal való biztosítása ennek primer energiatartalma zérus (a rendszer esetleges villamos energiafogyasztását - pl. szivattyúk, ventilátorok hajtása - azonban figyelembe kell venni), a kapcsolt (hő és villamos) energiatermelésből származó hőenergia előnyben részesítése a kizárólag hőenergiát előállító rendszerekkel szemben, és lehetőségek határáig mérsékelni a legértékesebb energia: a villamos energia fogyasztását. A fogyasztói magatartás Egyértelműen megállapítható, hogy egy fűtési vagy hűtési rendszer energiaigénye nagyban függ a fogyasztói magatartástól, hisz a belső hőmérséklet értéke, a folyamatosan vagy csak részlegesen üzemeltetett fűtési vagy szellőztető berendezések energiafogyasztása a fogyasztói igényeknek megfelelően alakul. Ennek ellenére a fűtési és hűtési rendszerek 46

48 energiafogyasztásának számítása már kialakult, elfogadott tervezési adatok alapján történik. Akár a légcsereszám értéke, akár az éjszakai levegőszabályozás, akár az igényeket kielégítő belső hőmérséklet köthető egy standard fogyasztói magatartáshoz. Ezen felül az épület hűtési és fűtési energiaigénye természetesen nagyban függ a épület szerkezeti megoldásaitól és építészeti koncepciójától. A fűtési és hűtési rendszereken túli épületgépészeti rendszereket illetően még nagyobb a bizonytalansági faktor, hiszen akár a melegvíz-fogyasztást, akár a világítást nézve látható, hogy e rendszerek energiafogyasztása kizárólag a fogyasztói magatartástól függ. Természetesen ezen rendszerek energiaigényének számításánál is alapul vettek valamilyen standard fogyasztói értéket, mely megválasztásánál nemcsak a melegvíz-fogyasztási és világítási szükségeit vették alapul, hanem azt is hogy a lakás mekkora alapterületére jut egy fogyasztó. A standard fogyasztói érték meghatározása általában statisztikai adatokra épül, de alapozhatják önkényes számokra is: utóbbi azonban azt a látszatot keltheti, hogy az energiatakarékosság területén jelentős előrelépések történtek, hiszen előírás született arról, hogy például a melegvíz-fogyasztás standard értéke holnaptól x %-kal kevesebb. A melegvíz-ellátást tekintve ráadásul nem csupán az a kérdés, hogy mekkora mennyiségű és milyen hőmérsékletű vízről beszélünk, hanem az is, hogy a melegvíz előállításához szükséges energia milyen forrásból vagyis energiahorgozóból származik (távhő, földgáz, elektromos áram, szilárd tüzelés, geotermikus energia, napenergia). Ezek között az energiaértékek között jelentős különbségek is felléphetnek, így például lakóépületek esetében a használati melegvíz-fogyasztás kapja a legfontosabb helyet a összesített energetikai jellemző meghatározásakor. Látható tehát, hogy a fogyasztói magatartás függvényében jelentős primerenergiabeli eltérések lehetnek a standard értékekhez képest (akár melegvíz-használatot, akár villany illetve fűtéshasználatot tekintve), mind pozitív mind negatív tekintetben A szabályozási szintek A szabályozás felső szintje: az összesített energetikai jellemző A 2002/91/ EK Direktívának megfelelően a szabályozás - ahol (már) lehet - az összesített energetikai jellemzőre ad meg követelményeket. Az összesített energetikai jellemzőre előírt követelmények betartása minden esetben kötelező. Ez egyrészt azt jelenti, hogy vannak olyan épületek, amelyek a rendeletben felsorolt kategóriák egyikébe sem sorolhatók be: a rendeletben: egyéb épületek (az előző kategóriába be nem sorolható más rendeltetésű épületek, pl. egyes múzeumok, sajátos egészségügyi vagy termelési célú épületek, épületrészek, ha a gyűjtemény megóvása, a terápia, a tárolás, illetve a technológia speciális beltéri klímát igényel). Sok esetben a fogyasztói magatartás meghatározására kevés esély van: az általánosítás sok pontatlansággal járna, nagyszámú épületkategória meghatározásának nem lenne sok 47

49 értelme,a tervezés tárgyát képező épület besorolása ezen kategóriák egyikébe vitatható volna. Másrészt pedig azt, hogy vannak olyan energetikai szempontból bonyolult, összetett rendszerű épületek, melyeknek energetikai méretezése csak a referencia-év órában mért adatain alapuló számítógépes szimulációval lehetséges. Ilyen esetekben a követelmények meghatározása is ilyen eljárást igényel. Ma is léteznek a szakma által a nemzetközi gyakorlatban elfogadott és használt szimulációs eljárások, de ezek nem szabványosak. Az összesített energetikai jellemzőre vonatkozó követelmény az épület rendeltetésétől és felület/térfogatarányától függ. A különböző rendeltetésű épületekre a felület/térfogat arány függvényében egy-egy ilyen függvény adja meg a megengedett határértéket A szabályozás második szintje: a fajlagos hőveszteség-tényező Az épületenergetikai követelmények következő (középső) szintjét a q m [W/(m 3 K)] fajlagos hőveszteség-tényező képviseli. Ennek a követelménynek a célja, hogy az épületnek ne csak egyes részeiben, hanem teljes egészében is megfelelő energetikai minőséget biztosítson. Minél kisebb a q m számértéke, annál kisebb az épület teljes egészére vonatkozó hőveszteség értéke (1 fűtött légköbméterre vonatkoztatva). A követelményeket a TNM rendelet 1. mellékletének II. fejezete tartalmazza. Ebben a tényezőben csakis olyan jellemzők szerepelnek, amelyek kizárólag az épülettől függenek. Amennyiben egy épület tömege túlságosan tagolt, esetleg túl sok ablakfelületet tartalmaz, előfordulhat, hogy az épület egészére vonatkozó épületenergetikai követelményeket csak úgy lehet teljesíteni, hogy az egyes szerkezeti elemek (ablakok, külső falak) hőszigetelését jóval a TNM rendeletben megállapított minimumkövetelmények felett biztosítjuk. Az épület egészére vonatkozó követelmények megállapításánál természetesen figyelembe vehető a téli napsugárzásból származó passzív energianyereség, mely mérsékli az épület hőveszteségét. Passzív hasznosítás esetében az épület kialakítása, tájolása és épületszerkezeti megoldásai - külön épületgépészeti berendezés nélkül - is lehetővé teszik a napenergia felhasználását. A téli hőnyereség forrása lehet a megfelelően tájolt, üvegezett, és benapozott nyílászáró illetve más, napenergiát hasznosító épületszerkezet, valamint az épülethez csatlakozó üvegház. A fajlagos hőveszteség-tényező: a transzmissziós hőáramok és a fűtési idény átlagos feltételei mellett kialakuló sugárzási hőnyereség hasznosított hányadának algebrai összege, egységnyi belső-külső hőmérsékletkülönbségre és egységnyi fűtött térfogatra vetítve. 48

50 Részletesebben kifejtve a fajlagos hőveszteség-tényező a következő tételek algebrai összege: a határoló- és nyílászáró szerkezetek felületének és hőátbocsátási tényezőjének szorzatösszege, a csatlakozási élek és a szerkezeti csomópontok mentén kialakuló hőhidak miatti hőveszteség, az üvegezett szerkezeteken az épületbe bejutó direkt sugárzási hőnyereség, az esetenként felmerülő passzív szoláris (energiagyűjtő falakból, csatlakozó üvegházakból, stb. származó) nyereségek. A fajlagos hőveszteség-tényező nem tartalmazza: az aktív szoláris és fotovoltaikus rendszerekből származó nyereségeket (azok figyelembevétele az épületgépészeti rendszereknél szükséges), a szellőzési veszteségeket (a szükséges légcsere az épületben tartózkodók számától és tevékenységétől függ; feltételezhető, hogy jó minőségben kivitelezett épületekben a szükségesnél nagyobb spontán légcsere nem alakul ki). A fajlagos hőveszteség-tényező az épület rendeltetésétől független tényező, csakis az épület felület/térfogat arányától függ. A fajlagos hőveszteség-tényező megengedett legnagyobb értékét nem ajánlott túllépni. Ha adott esetben az összesített energetikai mutatóra is van követelményérték, annak túllépése sem javallott. Ennek betartása csak úgy lehetséges, hogy a fajlagos hőveszteségtényező maximálisan megengedett értékénél kisebb értéket kell elérni (például jobb hőszigeteléssel, jobb nyílászárókkal, a passzív sugárzási nyereségek jobb hasznosításával), mivel az összesített energetikai mutatóra vonatkozó követelményérték csak ebben az esetben teljesíthető. Ilyen helyzet adódhat akkor, ha az energiahordozók megválasztása előnytelen, vagy abban az esetben, ha például egy többlakásos lakóépületben lakásonkénti rendszereket alkalmaznak egy központ rendszer helyett, mely előnytelenebb a veszteségek és a segédenergia-igény szempontjából. Más szóval, a fajlagos hőveszteség-tényező követelményértékének betartása nem garantálja azt, hogy az összesített energetikai jellemzőre vonatkozó követelmény is teljesül. Ez csak az épületgépészeti rendszerek célszerű megválasztásánál várható. Legyen azonban bármilyen előnyös egy adott energiahordozó választása, a fajlagos hőveszteség-tényező határértéke nem léphető túl akkor sem, ha az összesített energetikai jellemző a követelményértéknél alacsonyabbra értékre jön ki. A szellőztetés energiaigényéről ez a követelmény sem tartalmaz előírásokat. 49

51 A szabályozás alsó szintje: a hőátbocsátási tényező A követelmények legalsó szintjét képviseli az U [W/(m 2 x K)] hőátbocsátási tényező. Külön hőátbocsátási tényező értéke vonatkozik az épületek határoló szerkezeteire és nyílászáró szerkezeteire. Minél kisebb az U számértéke, annál jobb az adott épületszerkezet hőszigetelő képessége. A fajlagos hőveszteség-tényező egy adott értéke a különféle határoló- és nyílászáró szerkezetek tetszőleges számú kombinációjával állítható elő, például gyenge minőségű ablakok és kiváló hőszigetelésű falak, vagy csúcsminőségű ablakok és rosszul szigetelt falak kombinációjával. A szélsőséges változatoknak azonban kellemetlen következményei lehetnek hőérzeti és állagvédelmi szempontból. Ennek elkerülése érdekében a szabályozás harmadik szintje felső korlátokat ír elő az egyes határoló- és nyílászáró szerkezetek hőátbocsátási tényezőinek maximálisan megengedhető értékeire (a nyílászárók energetikai minőségét az üvegezés valamint a szárny- és tokszerkezet hőtechnikai tulajdonságai határozzák meg). A határoló szerkezetek hőátbocsátási tényezőire előírt megengedhető határértékek betartása nem garantálja azt, hogy a fajlagos hőveszteség-tényező értéke a követelményeknek automatikusan meg fog felelni, hiszen a felület/térfogat aránytól függ, hogy a határértékeken belül milyen (mennyivel alacsonyabb) hőátbocsátási tényezőjű szerkezetek alkalmazása szükséges. Legyen azonban bármilyen kedvező és könnyen betartható a fajlagos hőveszteség-tényező értéke egy adott esetben, a megengedettnél magasabb hőátbocsátási tényezőjű szerkezetek alkalmazása akkor sem ajánlott, ha a fajlagos hőveszteség-tényező értéke a megengedettnél alacsonyabb értékre jön ki. Az épületszerkezetek hőátbocsátási tényezőire vonatkozó követelményeket a TNM rendelet 1. mellékletének I. fejezete tartalmazza. Szellőztetés szempontjából fontos megjegyezni, hogy a hőátbocsátási tényező értékét a légáteresztéstől függetlenül vizsgálják és állapítják meg. Látható tehát, hogy a szellőztetés energiaigénye csupán az összesített energetikai jellemzőben jelenik meg Az épület nyári túlmelegedése elleni védelem Függetlenül a három követelményszinttől, a követelmények közé tartozik még az elfogadható nyári belső hőmérsékleti viszonyok biztosítása is. Ezen követelményeket a TNM rendelet 1. mellékletének IV. fejezete tartalmazza. Amennyiben az épület rendeltetésszerű használatából adódó belső hőterhelés használati időre vonatkozó átlagértéke nem haladja meg a q b 10 W/m 2 értéket, a túlmelegedés kockázata elfogadható, ha a külső és belső hőmérséklet napi átlagértékeinek különbségére teljesül a következő feltétel: Δt bnyár 3 K nehéz épületszerkezetek esetében, 50

52 Δt bnyár 2 K könnyű épületszerkezetek esetében. Az épületszerkezetek könnyű illetve nehéz kategóriába való besorolása a fajlagos hőtároló tömegtől függ, melyek értékeit a TNM rendelet 2. mellékletének III.2. pontja tartalmazza. A legoptimálisabb az, ha a helyiségben az épületgépészeti rendszerek kiépítése nélkül megfelelő a hőmérséklet. Ezt az állapotot a nyílászárók hatékonyan kivitelezett nappali árnyékolásával, a lakás megfelelő éjszakai szellőztetésével és nehéz épületszerkezeti elemekkel lehet elérni. Azonban ha az igényeknek megfelelő nyári hőmérsékletet csak klímaberendezés kiépítésével lehet biztosítani, akkor az jelentősen megdobhatja az épület éves energiafogyasztását. Ebben az esetben megeshet, hogy a követelményeknek eleget tevő, teljes éves energiafogyasztásra vonatkozó követelmények csak jobb hőszigeteléssel, így a fűtési energiafogyasztás csökkentésével teljesíthetők. Klímaberendezés alkalmazásával sem tekinthetünk el azonban az elsődleges védekezési módoktól. A szellőztetés energiaigényét szellőztetési, árnyékolástechnikai és épületgépészeti megoldásokkal csökkenteni kell. A helyiségek hajnali megfelelő átszellőzetése sokat segít az épületek nyári hőterhelésével szemben. Mindenképp gazdaságtalan üzemeltetéshez vezet a nyári hővédelem építészeti megoldásainak elhanyagolása és kizárólagos gépi hűtésre való támaszkodása. Az éjszakai-hajnali átszellőztetés áttételesen megjelenik a számítási módban és a tervezési adatokban. A nyári túlmelegedés kockázatának számítási ellenőrzése a TNM rendelet 2. mellékletének V. fejezetében található. A Δt bnyár meghatározásához szükséges képletben megjelenik az n nyár légcsereszám, mely a nyáron szükséges légcsere értékét jelenti. A légcsereszámot a 3. mellékletben megadott, nyári feltételekre vonatkozó esettel kell figyelembe venni. A nyári túlmelegedési elkerüléséhez szükséges légcsere tervezési adatait természetes szellőzetés esetében a 3. melléklet IV.1. fejezete tartalmazza. Az n nyár légcsereszám értékei 3 9 között váltakozhatnak, ahol a nagyobb érték a külső levegő kedvező előhűtő hatását fejezi ki éjszakai szellőztetés esetén. A 2. melléklet V. fejezetében található, Δt bnyár meghatározásában segítségünkre lévő képletben alkalmazva, a nagyobb n nyár érékek kedvezőbb Δt bnyár értékeket eredményeznek. Így látható tehát, hogy a szellőztetés a nyári túlmelegedéssel szembeni védelemben is fontos szerepet tölt be. Zajos környezete esetében azonban a tartós, éjszakai ablakon át történő szellőztetés ellehetetleníti a megfelelő pihenést. Ebben az esetben csak a nagy szigetelő egységgel ellátott légbevezető szerkezetek, és szellőztetőrendszerek kínálnak optimális megoldást. 51

53 Épületgépészeti rendszerekre vonatkozó követelmények: Az épületgépészeti rendszerekre vonatkozó előírásokat a TNM rendelet 1. mellékletének V. fejezete tartalmazza, ahol a szellőztetés szintén megjelenik. Az első melléklet V. fejezetének 2. pontjában találjuk az épületek szellőzőlevegő-igényére vonatkozó előírásokat gépi szellőztetés estén. A 2.1. pontban a nem lakó jellegű épületekre, a 2.2. pontban pedig a lakóépületekre vonatkozó előírások találhatóak. Összességében megállapítható tehát, hogy az épületek energetikai követelményrendszeréhez kapcsolódó számításokban és tervezési adatokban minden helyen figyelembe van véve a kielégítő mértékű szellőztetés Energiahatékonyság -,,Az új, nem lakó jellegű épületetek szellőztetésére -. Az EN számú szellőztető és légkondicionáló rendszerekre vonatkozó EU szabvány az egyik első az Épületenergetikai Direktívával (EPBD) kapcsolatos előírások között. Ezen szabvány tervezők részére készített javaslatokat tartalmaz az EPBD követelményeinek való megfeleléshez és az épület energiafelhasználásának csökkentéséhez légkezelő rendszerek tekintetében. Az Épületenergetikai Direktíva első szakasza általános műszaki következtetéseket von le az épületek tervezésével, energiaellátásával és felszereltségével kapcsolatban. Ezen tényezők befolyásolják az energiafogyasztó rendszereket: a fűtést, a melegvíz-ellátást, a szellőztetést és az elektromos berendezéseket (világítás, szellőztetőventilátorok, stb.). Magas energiafogyasztásuk miatt a szellőztetőrendszerekre magas szabályozástechnikai követelmények vonatkoznak. Az EPBD 4-es és 5-ös fejezetére vonatkozó előírásokat tartalmazó EN szabvány ugrásszerűen bekövetkező fejlődési lehetőséget mutat az energiatakarékosság terén. A szellőztető és légkondicionáló rendszerek alkalmazásával szabályozható a helyiségek levegőminősége, klímája, páratartalma és akusztikája, melyeket más egyéb paraméterek is befolyásolnak (pl.: helyiségméret, világítás, bútorozás) A EN szabvány részletes előírásokat tartalmaz a helyiségben uralkodó operatív hőmérsékletre, huzatra, relatív páratartalomra, valamint az A hangnyomási szintre vonatkozóan. Természetesen a régebbi szabványok által figyelembe vett tényezők, mint a légmennyiség, a hőmérsékleti alapjelek, a nyomásveszteségek és a levegőminőség és ezen paraméterek rugalmas szabályozhatóságát is tartalmazza az új szabvány. A mai legkorszerűbb technológiákat alkalmazott, nem lakó jellegű épületek légtechnikai rendszereinek tervezésének középpontjában kell, hogy álljon az EN szabvány (a munkahelyi biztonsággal foglalkozó direktívával összefüggésben). A szabályozás egyik új eleme, hogy előírja a tervező és a beruházó közötti, a tervezés korai fázisában történő egyeztetést. Ez a kooperációs eljárás biztosítja a rendszer optimális 52

54 energiahatékonyságához megfelelő paraméterek meghatározását. Az előírás nyomatékosítja a tervező felelősségét a beruházó elvárásainak maradéktalan teljesítésére. A tervezendő rendszer alapvető paramétereinek rögzítése (légmennyiségek, hőmérsékleti alapjel, levegőminőség, elektromos fogyasztás) lehetővé teszi a helyiségek optimális komfortjára történő méretezést, lehetőséget adva emellett a költségmegtakarításra. Ezen szempontokat figyelembe véve, a helyiség levegőminőségének és klímájának folyamatos szabályozása a tervezési folyamat kiemelkedő eleme. Az EN szabvány különféle kategóriákat határoz meg a helyiségek megfelelő levegőminőségére vonatkozóan. Az adott helyiség levegőminőségére vonatkozóan, valamint a helyiség használóinak elvárásai függvényében az általános kategóriákat a következő jellemzők függvényében határozzák meg: CO 2 koncentráció (ppm) Szubjektív levegőminőség (decipol) Személyenkénti volumetrikus légáram Alapterületre számított volumetrikus légáram, vagy Különböző szennyező anyagok koncentrációja Az EN szabvány meghatározza az úgynevezett Specifikus ventilátor teljesítményt (Specific Fan Power) mely a légszállítás elektromos energiaigényének mértékegysége. Az SFP a légszállításban résztvevő ventilátorok összes elektromos energiafogyasztása és a névleges terhelés által szállított összes volumetrikus légáram hányadosa. Mértékegysége: W/m 3 s. Az SFP értéke függ a rendszer kiépítésétől, vagyis olyan tényezőktől mint bekapcsolási feltételek, illetve olyan váltakozó fordulatszámú ventilátorok használata, melyek befolyásolják a energiafogyasztást, valamint hatással vannak a lég- és nyomásveszteségre. A szabvány arra ösztönzi a tervezőket és a beruházókat, hogy a tervezés korai fázisában határozzák meg az SFP értéket, mint az energiafogyasztás mérőszámát. A Specifikus ventilátor teljesítményre vonatkozó kategóriákat az EN szabvány 9. táblázata tartalmazza. kategória P FSP [W/m 3 s] SFP 1 < 500 SFP SFP SFP SFP SFP SFP 7 > táblázat: Specifikus ventilátor teljesítmény kategóriák [4] A helyiségek levegőminőségének meghatározása tekintetében is a túlzott légmennyiség valamint a felesleges fűtési és hűtési energiafogyasztás elkerülése az irányelv. Ez megköveteli a volumetrikus légáram pontos szabályozását, és a szükségtelen 53

55 energiafogyasztás minimalizálását. Az EN szabvány ezzel kapcsolatban is kategóriákat határoz meg, melyek számítását helyiségenként javasolja a tervezők és beruházók részére (az adott helyiség igényeinek megfelelően). A kívánt mennyiségű és minőségű levegő biztosítása egy szellőztetőrendszer feladata. Az egyes levegőminőségi kategóriákat az 5. táblázat alapján kell meghatározni. A kategóriák részletes leírását az EN szabvány,,a melléletének 10. táblázata tartalmazza. kategória IDA 1 IDA 2 IDA 3 IDA 4 leírás magas levegőminőség közepes levegőminőség elfogadható levegőminőség alacsony levegőminőség 5. táblázat: Helyiség levegőminőségének általános kategóriái (IDA) [4] kategória CO 2 koncentráció a külső levegő CO 2 koncentrációja felett (ppm) tartomány standard érték IDA 1 < IDA IDA IDA 4 > táblázat: CO 2 koncentráció a helyiségben [4] Légkezelő rendszerekben a fűtési és hűtési energia hasznosítása akkor a leghatékonyabb, amikor a belső és külső hőmérsékletek közötti különbség minimális. Ennek értelmében a hőmérsékleti alapjelet nem célszerű konstans értékre állítani, annak finoman követnie kell a külső hőmérséklet változását. Elsődleges a megfelelő komfort biztosítása, melyhez célszerű a leghatékonyabb rendszer megkeresése. Az EN szabvány az következő hőmérsékleti alapjeleket javasolja: üzemmód szokásos tartomány javasolt alapjel téli üzem fűtéssel C 21 C (min. hőkomfort hőmérséklet) nyári üzem hűtéssel C 26 C (max. hőkomfort hőmérséklet) Szabályozás 7. táblázat: Irodaépületek ajánlott hőmérséklet-alapjel érékei [4] A kifinomult és megfelelő szabályozástechnikai stratégiák alkalmazásának hatásait nem szabad lebecsülni. A megfelelő levegőminőségre és légmennyiségre méretezett illetve választott, szabályozható légszállítású ventilátorok alkalmazása igen nagy energiamegtakarítási potenciállal bír. Az energiafelhasználás minimalizálása érdekében a szükséges szabályozó berendezések telepítését már az építés folyamán célszerű megoldani, azonban meglévő épületek energiahatékonyságának növelése is egyszerűen kivitelezhető. 54

56 kategória IDA-C1 IDA-C2 IDA-C3 IDA-C4 IDA-C5 IDA-C6 leírás A berendezés folyamatosan üzemel Kézi vezérlés (kapcsoló) A berendezés ki/bekapcsolása kézzel történik Időprogram alapú üzem (időprogram) A berendezés előre beállított időprogram alapján működik. Jelenlétfüggő szabályozás (jelenlét-érzékelő). A berendezés akkor működik, ha van valaki a helyiségben (jelenlét kapcsoló, infravörös jelenlét-érzékelő, stb. jele alapján). Igény szerinti szabályozás (jelenlévők száma). The installation is operated according to the number of occupants in the room. Igény szerinti szabályozás (levegőminőség-érzékelő). A berendezés a helyiség levegőminőségének, vagy annak egy jellemző összetevőjének (pl. CO 2, vegyes gázérzékelő, stb.) mérése alapján üzemel. A levegőminőség jellemző, mért értékét a helyiséghasználati jellegének megfelelően kell megválasztan i. 8. táblázat: Helyiség levegőminőség szabályozásának módjai (IDA-C) az EN táblázata alapján [4] A légtechnikai rendszerek megfelelő tervezésében korszerű automatikai tervezőszoftvereket alkalmaznak, melyek lehetővé teszik a fűtési, hűtési és szellőztető egységek szabályozási stratégiáinak alkalmazását, ezáltal biztosítva és elérve a maximális energiahatékonyságot Az Európai Unió légtechnikára vonatkozó szabványai Az EU szabványok megalkotásáért, azok megfogalmazásáért, összeállításáért és elfogadtatásáért az Európai Szabványügyi Bizottság (CEN) a felelős. Minden szabványnak külön műszaki bizottsága és ezeken belül munkacsoportja van. A légtechnikai szabványok a CEN 156. számú műszaki bizottságához tartoznak, melyen belül 9 munkacsoportban dolgozzák fel a teljes légtechnikai témakört. terminológia lakások szellőztetése légcsatorna rendszerek légcsatorna elemek légkezelő berendezések belső klíma légtechnikai rendszerek teljesítményei szerelések, szerelvények tűzvédelem Az épületgépészettel foglalkozó szabványokat a CER három nagy csoportba osztja: vezérlési- és automatikai rendszerek szellőző és légkondicionáló rendszerek vezérlési és automatikai rendszerek 55

57 A szellőztető és légkondicionáló rendszerek csoportja tartalmazza a légkezelő egységek, a légcsatorna hálózatok és a rendszerekhez kapcsolódó felszerelések, elemek alcsoportokat. Ezek az alcsoportok még további részcsoportokra bomlanak (kör-, négyszög keresztmetszetű fémlemez légcsatorna rendszerek méretezése, szilárdsági és szivárgási követelményei, stb.). Sorszám Hivatkozási szám Szabvány megnevezése (magyar nyelvre fordított címe) 1 EN 1505 Épületek szellőztetése. Fémlemezekből készült négyszögletes légcsatornák és kötőelemek. Méretek. 2 EN 1506 Épületek szellőztetése. Fémlemezes, kör keresztmetszetű légvezetékek és légvezetékszerelvények. Méretek. 3 pren 1507 Épületek szellőztetése. Fémlemezes, kör keresztmetszetű légvezetékek és kötőelemek szilárdsága és szivárgása. 4 EN Épületek szellőztetése. Légvezetékek. Légvezetékek rendszerelemeinek követelményei a légvezetékrendszerek karbantartásának könnyítésére. 5 EN Épületek szellőztetése. Légvezetékek. Kör keresztmetszetű karimák méretei általános szellőztetéshez. 6 EN Épületek szellőztetése. Légvezetékek tartószerkezetei. Szilárdsági követelmények. 7 EN Épületek szellőztetése. Légvezetékek. Kör keresztmetszetű fémvezetékek szilárdsága és tömörsége. 8 EN Épületek szellőztetése. Légterminál eszközök. Kevert áram aerodinamikai vizsgálata. 9 EN Épületek szellőztetése. Légterminál eszközök. Légcserélők aerodinamikai vizsgálata. 10 EN Épületek szellőztetése. Légterminál-berendezések. Állandó és változó légáramú terminálok aerodinamikai vizsgálata és értékelése 11 EN Épületek szellőztetése. Mérés és mérési metódus a szellőztető és klímaberendezések helyszíni mérése. 12 EN Épületek szellőztetése. Jelölések és terminológia. 13 EN Épületek szellőztetése. Légtechnikai készülékek. Az eszközök és részegységeik értékelése és jellemzőik megadása. 14 EN Épületek szellőztetése. Rugalmas csatornák légtechnikai méretezése és mechanikai követelményei. 15 EN Épületek szellőztetése. Nemfémes csatornák. Szigetelőlapokkal burkolt légvezetékek. 16 EN Épületek szellőztetése. Nemfémes csatornák. Szigetelőlapokkal burkolt légvezetékek. 9. táblázat: A légtechnika témakörére vonatkozó fontosabb szabványok [12] 56

58 8. KONFERENCIATEREM SZELLŐZÉSÉNEK TERVEZÉSE A tervezés elkészítéséhez felhasznált források: [15], [7], [8], [9], [13] 8.1. Frisslevegő-igény meghatározása A légállapotra vonatkozó követelmények: A belső környezet minősítése az MSZ EN szabvány szerint: I. kategória: magas szintű elvárás II. kategória: normál szintű elvárás III. kategória: mérsékelt szintű elvárás IV. kategória: előző három kategórián kívül eső épületek Frisslevegő-szükséglet meghatározása az MSZ EN szabvány szerint: ahol q tot - a helyiség szellőző levegő igénye l s n - a helyiségben jelenlévők tervezett létszáma q P - a személyenkénti friss levegő igény l s /fő A - a helyiség alapterülete m 2 q tot = n q P + A q B (8.1) q B - az épületben található szennyezőanyagok emissziójához tartozó friss levegő igény l s /m 2 Kategória Elégedetlenek várható Szellőző levegő egy Szellőző levegő egy százalékos aránya, PPD [%] főre l s /fő főre m 3 h /fő I II III IV > 30 < 4 < táblázat: Friss levegő szükséglet [15] Kategória Az 1 m 2 alapterületre jutó szellőző levegő mennyisége l (s m 2 ) Nagyon Alacsonyan Nem alacsonyan szennyező alacsonyan szennyező épületek szennyező épületek épületek Az 1 m 2 alapterületre jutó szellőző levegő mennyisége m 3 (h m 2 ) Nagyon Alacsonyan Nem alacsonyan szennyező alacsonyan szennyező épületek szennyező épületek épületek I 0,5 1 2,0 1,80 3,60 7,20 II 0,35 0,7 1,4 1,26 2,52 5,04 III 0,3 0,4 0,8 1,08 1,44 2,88 IV III. kategórián kívül eső érték 11. táblázat: Szennyező anyagok friss levegő szükséglete [15] 57

59 A konferenciateremben maximális létszámban tartózkodók frisslevegő-igénye: n = 79 q P = 20 m3 /fő A = 15 8,5 3,6 3,5 = 114,9 m q B = 1,26 m 3 m 2 A tervezett szellőztető rendszernek tehát a (8.1) összefüggés alapján q tot = 2200 m 3 - ás légcserét kell biztosítania a konferenciateremben, mely kiegyenlített rendszerű légkezelő berendezéssel lesz kivitelezve, tehát befúvó- és elszívó hálózat is kiépítésre kerül. Beruházói kérésre, mind a befúvás mind az elszívás álmennyezetbe épített anemosztátok segítségével lesz megoldva, keveredéses szellőztetést alkalmazva. A szellőztetőrendszer csővezeték-hálózata az álmennyezet felett lesz elvezetve. 58

60 8.2. Elszívó hálózat Az elszívóhálózat tervrajza az M1. mellékleten tekinthető meg. Az elszívóhálóztathoz 7 db elszívási pont lett tervezve az M1. mellékleten látható elrendezésben. Az elszívási pontok a,,legszennyezettebb (hő és szén-dioxid) területek felett kerülnek beépítésre Tervezési adatok Csőátmérő [m]: Csővezeték hossz [m]: Tételszám D 1 = 0,160 D 2 = 0,250 D 3 = 0,160 D 4 = 0,250 D 5 = 0,315 D 6 = 0,160 D 7 = 0,315 D 8 = 0,160 D 9 = 0,250 D 10 = 0,160 D 11 = 0,250 D 12 = 0,315 D 13 = 0,160 D 14 = 0,315 D 15 = 0,350 D 16 = 0,160 D 17 = 0,350 D 18 = 0,400 D 19 = 0,620* D 20 = 0,480* L 1 = 1,95 L 2 = 3,10 L 3 = 1,35 L 4 = 1,35 L 5 = 2,30 L 6 = 1,35 L 7 = 4,80 L 8 = 1,35 L 9 = 3,10 L 10 = 1,35 L 11 = 1,35 L 12 = 1,70 L 13 = 1,35 L 14 = 1,70 L 15 = 1,25 L 16 = 1,30 L 17 = 0,95 L 18 = 9,25 L 19 = 3,30 L 20 = 5,40 * A D 19 és D 20 átmérőkhöz tartozó értékek azon körök átmérőinek értékei, melyek területe megegyezik a eredetileg azokban a szakaszokban lévő négyszög alakú szelvények keresztmetszetével A rendszerben alkalmazott szűkítő- és elágazó idomok összesen 20 különböző csővezeték részre osztják az elszívórendszert. i =

61 Tervezett térfogatáram [m 3 /h]: Q0 = q tot 7 = m3 7 Q0 1 = 315 Q0 2 = Q0 1 Q0 3 = 315 Q0 4 = Q0 3 + Q0 2 Q0 5 = Q0 4 Q0 6 = 315 Q0 7 = Q0 6 + Q0 5 Q0 8 = 315 Q0 9 = Q0 8 Q0 10 = 315 Q0 11 = Q Q0 9 Q0 12 = Q0 11 Q0 13 = 315 Q0 14 = Q Q0 12 Q0 15 = Q0 14 Q0 16 = 315 Q0 17 = Q Q0 14 Q0 18 = Q0 7 + Q0 17 Q0 19 = Q0 18 Q0 20 = Q0 18 Q0 20 = Veszteségtényezők meghatározása Q0 i = Q0 i 3600, 8.2 c i = Q0 i, 8.3 Re A i = c i D i i θ (8.4) θ = 1, Csősúrlódási tényező számítása: Nikuradse, hidraulikailag sima cső esetén (10 5 <Re<10 8 ): λ i = 0, ,221 Re i 0,237 (8.5) 60

62 i c i [m s] Re i λ i 1 4, , , , , , , ,02 5 2, ,02 6 4, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,874 ~10 5 0, , , ,385 ~10 5 0, táblázat: A csőszakaszokban áramló levegő sebessége, Reynolds-száma, és csősúrlódási tényezője Csőidomok veszteségtényezőinek meghatározása: ζ s i = Δp si ρ 2 c i 2 (8.6) A különböző csőidomok veszteségtényezőinek értékét a legegyszerűbb a gyártó által kiadott katalógusból megállapítani, illetve azok nyomásveszteségi diagramjairól leolvasni. Ezek az értékek gyártótól függően lehetnek nyomásveszteségként, vagy veszteségtényezőként megadott értékek. Átlagos könyök és elágazóidomok nyomásveszteségi értékéről közelítő érték meghatározására ad lehetőséget a W. Bohl diagram, azonban a gyártók méréseken alapuló, kifejezetten az adott idom veszteségét szemléltető nyomásesési diagramjai pontosabb meghatározási lehetőséget eredményeznek. A felhasznált idomok és veszteségeik: Név Q [m 3 h] D [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ k [ ] Lindab BU , 103,106, 108, 110, 113, ,44 Lindab BU ,2 0, táblázat: Könyökidom-veszteségek [7] 61

63 Név Q [m 3 h] D 1 [mm] D 2 [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ k [ ] Lindab RCFU , ,754 Lindab RCFU , 112 0,7 0,231 Lindab RCFU , táblázat: Szűkítőidom-veszteségek [7] Név c 2 /c 1 D 2 /D 1 *Tételszám ζ e [ ] Aeroproduct VF-6 0,691 0, ,4 15. táblázat: Asszimetrikus elágazóidom elágazás vesztesége [8] Név c 1 /c 3 D 3 /D 1 *Tételszám ζ k [ ] Aeroproduct VF-6 1,34 0, , táblázat: Asszimetrikus elágazóidom ágvesztesége [8] Név c 1 [m s] c 2 [m s] *Tételszám Δp s [Pa] ζ e [ ] Lindab PSU 1,783 3, , 109 2,5 1,311 Lindab PSU 2,245 3, , 112 2,1 0,694 Lindab PSU 2,728 3, , táblázat: Manuális csatlakozóidom elágazás vesztesége [7] Név c 2 [m s] c 3 [m s] *Tételszám Δp s [Pa] ζ ág [ ] Lindab PSU 3,565 4, , ,232 Lindab PSU 3,368 4, , ,232 Lindab PSU 3,638 4, , táblázat: Manuális csatlakozóidom ágvesztesége [7] Név Q [m 3 h] D [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ a [ ] Lindab Versio PS , 103,106, 108, 110, 113, , táblázat: Mennyezeti anemosztátok vesztesége [7] Név Q [m 3 h] D [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ p [ ] Lindab DRU ,497 Lindab DRU , táblázat: Pillangószelep nyomásvesztesége [7] Név Q [m 3 h] D [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ a [ ] Aeroproduct KDK , x táblázat: Eső ellen védő zsalu vesztesége [8] 62

64 Név Q [m 3 h] D [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ sz [ ] Lindab SLBGU , táblázat: Zajcsillapító egység vesztesége [7] *A táblázatokban a tételszámozás az idom adott csőszakaszban való elhelyezkedését jelöli. Megjegyzés: A csőhálózatba épített idomok és tartozékok adatai és nyomásveszteségi diagramjai az első függelékben tekinthetők meg. Az idomok erdő veszteségtényezője: ζ = ζ k + ζ a + ζ p + ζ e + ζ ág + ζ sz (8.7) n ζ k ζ a ζ p ζ e ζ ág ζ sz ζ 1 0,88 2, , , ,574 2, ,44 2, , , , ,231 0, ,44 2, , , , , , ,88 2, , , ,574 2, ,44 2, , , , ,231 0, ,44 2, , , , ,224 0, ,44 2, ,4 1, , ,763 1, , ,052 1, , ,3 1, ,25 1, ,996 A csőszakaszok veszteségeinek meghatározása: 23. táblázat: A veszteségtényezők összefoglaló táblázata K i = 8 π 2 λ i L i D i + ζ i ρ 4 D A i = D i 2 π i 4 (8.8) K ,778 K ,089 K 11 26,26 K ,254 K 2 787,688 K 7 312,832 K ,287 K ,482 K ,089 K ,605 K ,089 K 18 54,701 K 4 26,26 K 9 787,688 K 14 10,06 K 19 10,843 K 5 106,135 K ,089 K 15 48,018 K 20 58, táblázat: A csőszakaszok veszteségtényezői 63

65 Eredő csőszakaszveszteségek meghatározása K 2.1 = K 2 + K 1 K 2.1 = 5599,466 Pa/(m 6 s 2 ) K 3.1 = K 3.1 = 1433,457 Pa/(m 6 s 2 ) K K 2.1 K 4.1 = K 4 + K 3.1 K 4.1 = 1459,718 Pa/(m 6 s 2 ) K 5.1 = K 5 + K 4.1 K 5.1 = 1565,853 Pa/(m 6 s 2 ) K 6.1 = K 6.1 = 681,01 Pa/(m 6 s 2 ) K K 5.1 K 7.1 = K 7 + K 6.1 K 7.1 = 993,842 Pa/(m 6 s 2 ) K 9.8 = K 9 + K 8 K 9.8 = 5485,293 Pa/(m 6 s 2 ) K 10.8 = K 10.8 = 1418,556 Pa/(m 6 s 2 ) K K 9.8 K 11.8 = K 11 + K 10.8 K 11.8 = 1444,816 Pa/(m 6 s 2 ) K 12.8 = K 12 + K 11.8 K 12.8 = 1547,103 Pa/(m 6 s 2 ) K 13.8 = K 13 K K 13.8 = 675,616 Pa/(m 6 s 2 ) K 14.8 = K 14 + K 13.8 K 14.8 = 685,676 Pa/(m 6 s 2 ) K 15.8 = K 15 + K 14.8 K 15.8 = 733,649 Pa/(m 6 s 2 ) K 16.8 = K 16 K K 16.8 = 410,393 Pa/(m 6 s 2 ) K 17.8 = K 17 + K 16.8 K 17.8 = 597,875 Pa/(m 6 s 2 ) K 17.1 = K 17.1 = 189,632 Pa/(m 6 s 2 ) K K 7.1 K 18.1 = K 18 + K 17.1 K 18.1 = 244,334 Pa/(m 6 s 2 ) K 19.1 = K 19 + K 18.1 K 19.1 = 255,176 Pa/(m 6 s 2 ) K 20.1 = K 20 + K 19.1 K 20.1 = 313,653 Pa/(m 6 s 2 ) 64

66 K ö = K 20.1 K ö = 313,653 Pa/(m 6 s 2 ) Az eredő veszteségtényező ismeretében az össznyomásveszteség meghatározható: p öcs Q0 = K ö Q m 2 (8.9) Q m = Q m = 0,6111 m3 s p öcs Q m = 117,136 Pa A munkapont meghatározása Az össznyomásveszteség ismeretében kiválasztható egy olyan ventilátor, megy képes a veszteség kompenzálására. Erre a célra egy Helios MBW 355/4 típusú radiális ventilátort választottam, mely öt fokozatú teljesítményszabályozóval van ellátva, és 1-es (maximális) fokozatban képes a elszívott levegő megfelelő elszállítására. 29. ábra: Helios MBW 355/4 ventilátor jelleggörbéje [9] Q v [m 3 h] p ö [Pa] táblázat: A Helios MBW 355/4 ventilátor jelleggörbéjének pontjai az 1-es teljesítményfokozatban 65

67 30. ábra: A MathCAD által kirajzolt munkapont A megatározott munkapontban: p M = 122,898 Pa; Q M = 2253 m A térfogatáramok meghatározása Az optimális munkapont, - vagyis a valós térfogatáram, - valamint a csőszakaszok veszteségtényezőinek ismeretében az egyes csőszakaszokban áramló levegő valós térfogatáramai meghatározhatók. Elágazásnál a szellőzőrendszer ágaira jutó térfogatáram értékek az adott ág eredő veszteségével arányosak. Megjegyzés: hogy a meghatározott Q M =2253 m 3 /h-s térfogatáram ellenére miért 2200 m 3 /h-s térfogatárammal számoltam, azt a 8.4-es,,A légkezelő berendezés című fejezetben fejtem ki. Q 20 = Q M Q 20 = 2200 m 3 /h Q 19 = Q 20 Q 19 = 2200 m 3 /h Q 18 = Q 19 Q 18 = 2200 m 3 /h Q 17.1 = Q 18 Q 17.1 = 2200 m 3 /h Q 17 = Q 17.1 K 17.1 K 17.8 Q 17 = 1239,007 m 3 /h 66

68 Q 7 = Q 17.1 Q 16 = Q 17 Q 15 = Q 17 K 17.1 K 7.1 Q 7 = 960,993 m 3 /h K 16.8 K 16 Q 16 = 312,356 m 3 /h K 16.8 K 15.8 Q 15 = 926,651 m 3 /h Q 14 = Q 15 Q 14 = 926,651 m 3 /h Q 13 = Q 14 Q 12 = Q 14 K 13.8 K 13 Q 13 = 314,292 m 3 /h K 13.8 K 12.8 Q 12 = 612,359 m 3 /h Q 11 = Q 12 Q 11 = 612,359 m 3 /h Q 10 = Q 11 Q 9 = Q 11 K 10.8 K 10 Q 10 = 300,951 m 3 /h K 10.8 K 9.8 Q 9 = 311,408 m 3 /h Q 8 = Q 9 Q 8 = 311,408 m 3 /h Q 6 = Q 7 Q 5 = Q 7 K 6.1 K 6 Q 6 = 327,238 m 3 /h K 6.1 K 5.1 Q 5 = 633,755 m 3 /h Q 4 = Q 5 Q 4 = 633,755 m 3 /h Q 3 = Q 4 Q 2 = Q 4 K 3.1 K 3 Q 3 = 313,098 m 3 /h K 3.1 K 2.1 Q 2 = 320,657 m 3 /h Q 1 = Q 2 Q 1 = 620,657 m 3 /h 67

69 Eredmények i Q0 i [m 3 h] Q i [m 3 h] Eltérés [%] ,66 1, ,66 1, ,1-0, ,76 0, ,76 0, ,24 3, ,99 1, ,41-1, ,41-1, ,95-4, ,36-2, ,36-2, ,29-0, ,65-1, ,65-1, ,36-0, ,01-1, , , , táblázat: Az elméleti és valós térfogatáramok közötti eltérés Az anemosztátokon átáramló térfogatáram értékeket addig szabályoztam a pillangószelepek állításával, még a valós és a tervezett térfogatáramok közötti eltérések 5 % alá nem csökkentek. 68

70 8.3. Befúvóhálózat A befúvóhálózat kialakítása az M1. mellékleten tekinthető meg. A befúvóhálózathoz 11 db befúvási pont lett tervezve, az M1. mellékleten látható elrendezésben. A befúvó anemosztátok úgy lettek elhelyezve, hogy a befújt levegő ne zavarja a teremben tartózkodókat, mégis a terem minden pontjába eljuthasson A tervezés alapadatai Csőátmérő [m]: Csőhossz [m]: Tételszámok D 1 = 0,200 D 2 = 0,250 D 3 = 0,200 D 4 = 0,250 D 5 = 0,315 D 6 = 0,200 D 7 = 0,315 D 8 = 0,200 D 9 = 0,250 D 10 = 0,200 D 11 = 0,250 D 12 = 0,315 D 13 = 0,200 D 14 = 0,315 D 15 = 0,200 D 16 = 0,315 D 17 = 0,350 D 18 = 0,200 D 19 = 0,250 D 20 = 0,200 D 21 = 0,250 D 22 = 0,315 D 23 = 0,200 D 24 = 0,315 D 25 = 0,200 D 26 = 0,315 D 27 = 0,400 D 28 = 0,500 L 1 = 1,85 L 2 = 2,80 L 3 = 0,95 L 4 = 1,45 L 5 = 2,20 L 6 = 0,90 L 7 = 6,85 L 8 = 2,15 L 9 = 2,55 L 10 = 1,30 L 11 = 2,45 L 12 = 0,60 L 13 = 1,25 L 14 = 1,95 L 15 = 1,45 L 16 = 5,10 L 17 = 3,30 L 18 = 2,50 L 19 = 2,80 L 20 = 1,65 L 21 = 0,90 L 22 = 2,10 L 23 = 1,65 L 24 = 3,00 L 25 = 1,65 L 26 = 3,55 L 27 = 7,65 L 28 = 23, A hálózatban alkalmazott elágazó- és szűkítőidomok összesen 28 csőszakaszra osztják a befúvó csővezetékrendszert. i =

71 Tervezett térfogatáram [m 3 /h]: Q0 = q tot 11 = 2200 m Q0 1 = 200 Q0 2 = Q0 1 Q0 3 = 200 Q0 4 = Q0 3 + Q0 2 Q0 5 = Q0 4 Q0 6 = 200 Q0 7 = Q0 6 + Q0 5 Q0 8 = 200 Q0 9 = Q0 8 Q0 10 = 200 Q0 11 = Q Q0 9 Q0 12 = Q0 11 Q0 13 = 200 Q0 14 = Q Q0 12 Q0 28 = 2200 Q0 15 = 200 Q0 16 = Q Q0 14 Q0 17 = Q Q0 7 Q0 18 = 200 Q0 19 = Q0 18 Q0 20 = 200 Q0 21 = Q Q0 19 Q0 22 = Q0 21 Q0 23 = 200 Q0 24 = Q Q0 22 Q0 25 = 200 Q0 26 = Q Q0 24 Q0 27 = Q Q0 17 Q0 28 = Q Veszteségtényezők meghatározása Q0 i = Q0 i 3600, 8.2 c i = Q0 i, 8.3 Re A i = c i D i i θ (8.4) θ = 1, Csősúrlódási tényező számítása: Nikuradse, hidraulikailag sima cső esetén (10 5 <Re<10 8 ): λ i = 0, ,221 Re i 0,237 (8.5) 70

72 i c i Re i λ i 1 1, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,863 ~10 5 0, ,112 ~10 5 0, táblázat: A csőszakaszokban áramló levegő sebessége, Reynolds-száma, és csősúrlódási tényezője Csőidomok veszteségtényezőinek meghatározása: A felhasznált idomok és veszteségeik: ζ s i = Δp si ρ 2 c i 2 (8.6) Név Q [m 3 h] D [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ k [ ] Lindab BU , 203, 206, 208, 210, 213, 215, 218, , 223, 225 Lindab BU Lindab BFU ,82 Lindab BFU ,306 Lindab BFU ,8 0, táblázat: Könyökidom veszteségek [7] 71

73 Név Q [m 3 h] D 1 [mm] D 2 [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ sz [ ] Lindab RCFU , 209, 219 0,3 0,16 Lindab RCFU , 212, 222 0,4 0, táblázat: Szűkítőidom-veszteségek [7] Név c 2 /c 1 D 2 /D 1 *Tételszám ζ e [ ] Aeroproduct VF-6 (1) 0,831 0, ,05 Aeroproduct VF-6 (2) 0,705 0, , táblázat: Asszimetrikus elágazó idom elágazás vesztesége [8] Név c 3 /c 1 D 3 /D 1 *Tételszám ζ ág [ ] Aeropanol VF-6 (1) 0,586 0, ,81 Aeropanol VF-6 (2) 0,529 0, , táblázat: Asszimetrikus elágazó idom ágvesztesége [8] Név c 1 [m/s] c 2 [m/s] *Tételszám Δp s [Pa] ζ e [ ] Lindab PSU 2,264 1, , 209, Lindab PSU 2,139 1, , 212, Lindab PSU 2,852 2, , táblázat: Manuális csatlakozó idom elágazás vesztesége [7] Név c 2 [m/s] c 3 [m/s] *Tételszám Δp s [Pa] ζ ág [ ] Lindab PSU 1,132 1, , 210, Lindab PSU 1,426 1, , 213, Lindab PSU 2,139 1, táblázat: Manuális csatlakozó idom ágvesztesége [7] Név Q [m 3 h] D [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ a [ ] Lindab NS , 203, 206, 208, 210, 213, 215, 218, 220, 223, , táblázat: Mennyezeti anemosztát vesztesége [7] Név Q [m 3 h] D [mm] Szög *Tételszám Δp s [Pa] ζ p [ ] Lindab DRU Lindab DRU Lindab DRU , táblázat: Pillangószelep nyomásvesztesége [7] Név Q [m 3 h] D [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ a [ ] Aeropanol KDK , x táblázat: Eső ellen védő zsalu vesztesége [8] 72

74 Név Q [m 3 h] D [mm] *Tételszám Δp s [Pa] ζ sz [ ] Lindab SLBGU , táblázat: Zajcsillapító egység vesztesége [7] Név Q [m 3 h] D [mm] *Tételszám R w [Pa/m] Westerform-H többlet , táblázat: Westerform-H cső Spico csőhöz képesti többletvesztesége [8] *A táblázatokban a tételszámozás az idom adott csőszakaszban való elhelyezkedését jelöli. Megjegyzés: A csőhálózatba épített idomok és tartozékok adatai és nyomásveszteségi diagramjai az első függelékben tekinthetők meg. Az idomok eredő veszteségtényezője: ζ = ζ k + ζ a + ζ p + ζ e + ζ ág + ζ sz (8.7) n ζ k ζ a ζ p ζ e ζ ág ζ sz ζ 1 0 7, ,16 8, , , ,13 0, , , , ,81 0 1, , ,16 8, , , ,13 0, , , , , ,05 1,05 0 1, , ,97 0,97 0 1, , ,16 8, , , ,13 0, , , , , ,41 0 3, ,78 0 4, ,057 1, ,602 8, , táblázat: A veszteségtényezők összefoglaló táblázata 73

75 A csőszakaszok veszteségtényezőinek meghatározása: K i = 8 π 2 λ i L i D i + ζ i ρ 4 D A i = D i 2 π i 4 (8.8) K ,346 K ,802 K ,471 K 22 14,759 K 2 68,697 K 9 62,563 K ,923 K ,774 K ,711 K ,743 K 17 93,609 K 24 19,429 K 4 63,257 K 11 84,558 K ,833 K ,774 K 5 15,462 K 12 4,217 K 19 68,697 K ,066 K ,136 K ,167 K ,774 K 27 52,349 K 7 205,397 K 14 12,953 K 21 51,542 K , táblázat: A csőszakaszok veszteségtényezői Eredő veszteségtényezők meghatározása K 2.1 = K 2 + K 1 K 2.1 = 5158,043 Pa/(m 6 s 2 ) K 3.1 = 1 1 K K K 3.1 = 1260,226 Pa/(m 6 s 2 ) K 4.1 = K 4 + K 3.1 K 4.1 = 1323,483 Pa/(m 6 s 2 ) K 5.1 = K 5 + K 4.1 K 5.1 = 1338,945 Pa/(m 6 s 2 ) K 6.1 = 1 1 K K K 6.1 = 578,442 Pa/(m 6 s 2 ) K 7.1 = K 7 + K 6.1 K 7.1 = 783,819 Pa/(m 6 s 2 ) K 9.8 = K 9 + K 8 K 9.8 = 5 173,365 Pa/(m 6 s 2 ) K 10.8 = 1 1 K K K 10.8 = 1265,313 Pa/(m 6 s 2 ) K 11.8 = K 11 + K 10.8 K 11.8 = 1349,087 Pa/(m 6 s 2 ) K 12.8 = K 12 + K 11.8 K 12.8 = 1354,087 Pa/(m 6 s 2 ) K 13.8 = K 13 K K 13.8 = 583,726 Pa/(m 6 s 2 ) K 14.8 = K 14 + K 13.8 K 14.8 = 596,678 Pa/(m 6 s 2 ) K 15.8 = K 15 K K 15.8 = 328,993 Pa/(m 6 s 2 ) 74

76 K 16.8 = K 16 + K 15.8 K 16.8 = 463,916 Pa/(m 6 s 2 ) K 16.1 = K 16.1 = 148,191 Pa/(m 6 s 2 ) K K 7.1 K 17.1 = K 17 + K 16.1 K 17.1 = 241,8 Pa/(m 6 s 2 ) K = K 19 + K 18 K = 5204,53 Pa/(m 6 s 2 ) K = K 20 K K = 1272,315 Pa/(m 6 s 2 ) K = K 21 + K K = 1323,856 Pa/(m 6 s 2 ) K = K 22 + K K = 1338,616 Pa/(m 6 s 2 ) K = K 23 K K = 580,476 Pa/(m 6 s 2 ) K = K 24 + K K = 599,905 Pa/(m 6 s 2 ) K = K 25 K K = 330,558 Pa/(m 6 s 2 ) K = K 26 + K K = 773,623 Pa/(m 6 s 2 ) K 26.1 = K K K 26.1 = 99,478 Pa/(m 6 s 2 ) K 27.1 = K 27 + K 26.1 K 27.1 = 151,829 Pa/(m 6 s 2 ) K 28.1 = K 28 + K 27.1 K 28.1 = 307,782 Pa/(m 6 s 2 ) K ö = K 28.1 K ö = 307,782 Pa/(m 6 s 2 ) Az eredő veszteségtényező ismeretében az össznyomásveszteség meghatározható: p öcs Q1 = K ö (Q1) 2 + R w (8.10) 75

77 Tervezett munkapont: Q m = 2200 m3 p öcs Q m = 119,37 Pa A munkapont meghatározása Mivel a befúvó hálózat össznyomásvesztesége majdnem megegyezik az elszívó hálózatával, ebbe az ágba is alkalmasnak találtam a Helios MBW 355/4 típusú radiális ventilátort (a ventilátor részletes jelleggörbéje a alfejezetben megtekinthető). A befúvó csőhálózat össznyomásvesztesége a nagyobb rendszerméret ellenére úgy egyezhet meg az elszívó csőhálózat nyomásveszteségével, hogy a beszívó hálózat különböző részeiben kialakuló légsebességek jóval alacsonyabbak (a nagyobb keresztmetszet, és több befúvási pont miatt) mint az elszívó hálózat esetében, így hálózat csősúrlódási vesztesége és idomainak vesztesége is kisebb. A megatározott munkapontban: 31. ábra: A MathCAD által kirajzolt munkapont p M = 124,325 Pa; Q M = 2247 m3 76

78 A térfogatáramok meghatározása Az optimális munkapont (a valós térfogatáram) és a csőszakaszok veszteségtényezőinek ismeretében az egyes csőszakaszokban áramló levegő valós térfogatáramai meghatározhatók. Megjegyzés: akárcsak az Elszívó hálózat esetében, azt hogy a meghatározott Q m =2247 m 3 /h-s térfogatáram ellenére miért 2200 m 3 /h-s térfogatárammal számoltam, a 8.4-es,,A légkezelő berendezés című fejezetben fejtem ki. Q 28 = Q M Q 28 = 2200 m 3 /h Q 27 = Q 28 Q 27 = 2200 m 3 /h Q 26.1 = Q 27 Q 26.1 = 2200 m 3 /h Q 26 = Q 26.1 K 26.1 K Q 26 = 788,899 m 3 /h Q 25 = Q 26 K K 25 Q 25 = 203,295 m 3 /h Q 24 = Q 26 K K Q 24 = 585,604 m 3 /h Q 23 = Q 24 K K 23 Q 23 = 199,976 m 3 /h Q 22 = Q 24 K K Q 22 = 385,627 m 3 /h Q 21 = Q 22 Q 21 = 385,627 m 3 /h Q 20 = Q 21 K K 20 Q 20 = 194,961 m 3 /h Q 19 = Q 21 K K Q 19 = 190,667 m 3 /h Q 18 = Q 19 Q 18 = 190,667 m 3 /h 77

79 Q 17 = Q 27 K 26.1 K 17.1 Q 17 = 1411,101 m 3 /h Q 16 = Q 17 K 16.1 K 16.8 Q 16 = 797,535 m 3 /h Q 15 = Q 16 K 15.8 K 15 Q 15 = 205,329 m 3 /h Q 14 = Q 15 K 15.8 K 14.8 Q 14 = 592,206 m 3 /h Q 13 = Q 14 K 13.8 K 13 Q 13 = 797,535 m 3 /h Q 12 = Q 14 K 13.8 K 12.8 Q 12 = 388,828 m 3 /h Q 11 = Q 12 Q 11 = 388,828 m 3 /h Q 10 = Q 11 K 10.8 K 10 Q 10 = 196,53 m 3 /h Q 9 = Q 11 K 10.8 K 9.8 Q 9 = 192,294 m 3 /h Q 8 = Q 9 Q 8 = 192,294 m 3 /h Q 7 = Q 17 K 16.1 K 7.1 Q 7 = 613,566 m 3 /h Q 6 = Q 7 K 6.1 K 6 Q 6 = 610,29 m 3 /h Q 5 = Q 7 K 6.1 K 5.1 Q 5 = 403,276 m 3 /h Q 4 = Q 5 Q 4 = 403,276 m 3 /h 78

80 Q 3 = Q 4 K 3.1 K 3 Q 3 = 203,941 m 3 /h Q 2 = Q 4 K 3.1 K 2.1 Q 2 = 199,335 m 3 /h Q 1 = Q 2 Q 1 = 199,355 m 3 /h Eredmények i Q0 i [m 3 h] Q i [m 3 h] Eltérés [%] ,34-0, ,34-0, ,94 1, ,28 0, ,28 0, ,29 4, ,57 2, ,29-4, ,29-4, ,53-1, ,82-2, ,82-2, ,38 1, ,21-1, ,33 2, ,53-0, ,1 0, ,67-4, ,67-4, ,96-2, ,63-3, ,63-3, ,98-0, ,6-2, ,3 1, ,9-1, táblázat: Az elméleti és valós térfogatáramok közötti eltérés Az anemosztátokon átáramló térfogatáram értékeket addig szabályoztam a pillangószelepek állításával, még a valós és a tervezett térfogatáramok közötti eltérések 5 % alá nem csökkentek. 79

81 8.4. A légkezelő berendezés Bár a szellőztetőrendszer veszteségét egy Helios MB 355/4/4 típusúhoz hasonló, kisebb teljesítményű ventilátor is kompenzálni tudná, azonban az ajánlatot adó cég (jelen projektnél a Torman Kft.) az esetleges jövőbeli bővítések és más biztonsági előírások miatt jóval nagyobb teljesítményű ventilátoregységek beépítését ajánlotta. A Torman Kft. különböző biztonsági tényezőkkel való szorzás után egy Remak márkájú, AeroMaster FP 4.0 légkezelő egységet választott a tervezési igények kielégítésére. 32. ábra: AeroMaster FP. 4.0 légkezelő berendezés konstrukciós ábrája Megjegyzés: A légkezelő berendezés adatai az M1. mellékleten tekinthetőek meg. 33. ábra: FVPA /74-J2 ventillátor képe [17] Az AeroMaster FP 4.0 légkezelő mind az elszívási, mind a befúvási oldalon egy-egy FPVA 2x220-0,55/74- J2 típusú ventilátoregységet tartalmaz, mely értelemszerűen kér darab FPVA 220-0,55/74-J2 ventillátor párhuzamosan kötött, egybeépített konstrukciója. 34. ábra: FVPA 220-0,55/74-J2 jelleggörbéje [17] 80

82 Az FPVA 220-0,55/74-J2 ventilátor egy nagyteljesítményű berendezés, nagy légszállítási teljesítmény biztosítására képes. Nagyobb térfogatáram biztosítása érdekében két ventilátor párhuzamos egybekötése megkétszerezi a légszállítás mennyiségét, még a légszállítási teljesítmény nem változik (a soros kapcsolás ellentettje). 35. ábra: Ventilátorok soros és párhuzamos kapcsolásának eredménye [16] Az AeroMaster FP 4.0 tartalmaz egy vizes fűtőt, melyhez a konferenciaterem fűtését ellátó rendszer szolgáltatja a fűtővizet. A fűtőkalorifer feladata a befújt levegő 24 C-os állandó hőmérsékletének biztosítása. Ennél magasabb befújt hőmérséklet észlelése esetén a fűtőegység természetesen nem üzemel. A rendszer részét képezi egy cseppleválasztó egység, mely a légkezelő berendezés belsejében kondenzálódó vizet hivatott elszállítani. A légkezelő berendezés tartalmaz egy 55 % hatásfokú hővisszanyerőt, egy-egy szűrőt a friss levegő beszívási- és a szobából való elszívási oldalon, valamint mind a négy ágoldalon egy-egy zsalut. A légkezelő rendszer gépészeti csatlakozásainak sematikus ábrája az M3. mellékleten tekinthető meg. A rendszer szabályozását természetesen vezérlő automatika végzi, a szobai termosztát vagy manuális szabályozás függvényében. A rendszer el van látva fagyvédelem érzékeléssel is, melynek következtében az automatika leállítja légkezelő egység működését és lezárja a zsalukat, amennyiben a konferenciaterembe befújt levegő hőmérséklete 5 C alá csökken. Ilyen alacsony hőmérséklet esetén az automatika úgy érzékeli, mintha a fűtőkalorifer nem működne, így az eljegesedés elkerülése érdekében leállítja a rendszert. Az AeroMaster FP 4.0 légkezelő berendezés beépítési pozíciója az M.2 mellékleten látható. 81

83 8.5. A szellőzőrendszer energiaszükségletének meghatározása A szükséges adatok a 7/2006-os TNM rendelet alapján: V LT = 2200 η r = 0,55 C k = 1,16 Δp LT = 635 Z LT = 0,262 e LT = 1 η vent = 0,55 t bef = 24 E LTs = 0 Z alt = 0,52 f LTsz = 0,05 e v = 2,5 n LT = 2,5 Q LTv = 0 A n = 114,9 A számításokat éves átlagban, hetenként két mérkőzéssel, mérkőzésenként 5 óra üzemelési idővel végeztem. A ventilátorok villamos teljesítménye (TNM 2. melléklet VIII.2. képlet): E VENT = A (8.12) összefüggés alapján E VENT = 733,778 kw/a V LT Δp LT 3600 η vent Z alt 2 (8.11) A fűtés nettó éves hőenergia igénye (TNM 2. melléklet VIII.3. képlet): Q LTn = 0,35 V n LT 1 η r Z LT t bef 4 (8.12) A (8.13) összefüggés alapján Q LTn = 1031 kw/a A szellőzőrendszer fajlagos primer energia igénye (TNM 2. melléklet VIII.1.a. képlet): E LT = Q LTn 1 + f LTsz + Q LTv C k e LT + E VENT + E LTs e v A (8.14) összefüggés alapján E LT = 26,897 kw/m 2 a 1 A N (8.13) A légkezelő rendszer működéséhez tehát - ilyen feltételek mellett - 26,897 kwh energiára van szüksége éves viszonylatban, egy négyzetméter alapterületre számítva. 82

84 9. SZIMULÁCIÓ A szellőztetőrendszer megtervezése után szimulációt készítettem a konferenciateremben kialakuló légtechnikai viszonyok (áramlás és térhőmérséklet) prezentálására. A szellőztetőrendszer biztosítja a konferenciaterem frisslevegő-szükségletét, A hidegebb hónapokban a hőveszteség pótlását a szellőztető rendszertől független fűtőberendezés (padlófűtés alkalmazásával) végzi. A szellőztető berendezésnek léghűtő egység nem képezi részét, így konferenciaterm maximális kapacitással történő üzemelése esetén a nyári hónapokban a helyiség rettentően túlmelegedhet. Ennek elkerülése érdekében, a teremben három DAIKIN márkájú splitklíma végzi a kívánt hőmérsékletet biztosítását, melyek télen akár fűtési célokra is felhasználhatóak. Típus Teljesítmény [kw] Térfogatáram [m 3 /h] Fűtő (Q f ) Hűtő (Q h ) DAIKIN FAQ71B 8,0 7,1 Max. 900 DAIKIN FLX5S50B 0,9 / 6,1 / 7,5 0,9 / 4,9 / 5,3 Max. 600 DAIKIN FLX5S50B 0,9 / 6,1 / 7,5 0,9 / 4,9 / 5,3 Max táblázat: DAIKIN Splitklímák teljesítmény adatai A három splitklíma összesen tehát 2100 m 3 fűtött vagy hűtött levegő befúvására képes óránként A geometria A geometria megalkotásához az Ansys 15 geometria rajzolóját használtam. Először létrehoztam a konferenciatermet reprezentáló teret, majd a szükséges helyeken új koordináta rendszereket és vázlatsíkokat felvéve, megrajzoltam az emberi test felszínével azonos felszínű hengerek alapkörét, a befúvó- és elszívó nyílásokat, a fali szellőző nyílásokat, a lámpatestek alapját, valamint a splitklímák egy-egy oldalát. Ezen kívül kiemeltem a befúvó- és elszívó nyílások körüli teret. Ezeket a kétdimenziós alapokat kiterjesztve kiadódtak háromdimenziós modelljeik, melyeket később kivontam a levegőtérből, mivel csupán a befúvási-, és elszívási keresztmetszetekre volt szükségem. Az anemosztátok befúvási keresztmetszetét kör alakúra terveztem, mivel a befúvó anemosztátokon lévő lamellás kialakítású rács, összlyukfelülete körülbelül fele az eredeti as alap rácsméretnek. Az anemosztátok befúvó nyílásainak keresztmetszete így: d a = 4 0,5 0,5 2 π 0,4 m (9.1) 83

85 A lámpatestek szintén a kazettás elrendezésű álmennyezetbe vannak építve, így azok méretét asra választottam (a lámpatestek elhelyezkedése az M1. mellékleten tekinthető meg). Összesen 14 db lámpatest van a konferenciateremben. Az emberi testeket reprezentáló testeket d = 0,5 m átmérőjű, l = 1 m magasságú hengereknek választottam. Egy henger hőleadó felületének nagysága így: A = d2 π 4 + d π l (9.2) A 9.2 összefüggés alapján a hengerek hőleadó felületének nagysága A = 1,76 m 2 Típus DAIKIN FAQ71B DAIKIN FLX5S50B a [cm] b [cm] a [cm] b [cm] Befúvó nyílás Elszívó nyílás táblázat: DAIKIN Splitklímák befúvó- és elszívó nyílásainak méretei 36. ábra: Konferenciaterem geometriája 84

86 9.2. A hálózás A hálókészítés az Ansys geometria hálózójával történt. Physics Preference CFD Use Advanced Size Function On: Curvature Relevance Center Fine Initial Size Seed Active Assambly Smoothing Hight Transition Fast Span Angle Center Fine 44. táblázat: A hálózás beállításai A geometria minden egyes elemére,,tetrahedron hálótípust alkalmaztam. A hálókészítés során négy különböző méretű hálót különítettem el: Terület Típus Elemi méret [m] Az anemosztátok és a fali szellőző keresztmetszete, a splitklímák befúvó és elszívó felülete, valamint a Face sizing 0,05 lámpatestek felülete Az anemosztátok, a splitklímák és a fali szellőző elemekhez közeli légtér Body sizing 0,15 A maradék, köztes légtér Body sizing 0, táblázat: Hálóméretek 37. ábra: A hálózás eredménye 85

87 38. ábra: A legkisebb elemszámú hálópontok ( kör - befúvó/elszívó felületek, négyzet - lámpatestek felülete, hosszúkás téglalapok - a splitklímák be/elszívó nyílásai) 39. ábra: Az emberi testeket reprezentáló hengerek elrendezése, és hálója 86

88 40. ábra: Az elemi méretek Elemek száma: Legrosszabb elem: 0, Numerikus szimuláció A numerikus szimuláció elkészítéséhez az Ansys Fluent 15 szoftvert használtam. A fluent beállításai: Mivel melegáram képet szimuláltam,,,nyomás alapú (pressure-based) időben előre haladó (tranziens) számítást végeztem. A felhajtóerő működéséhez szükség volt a gravitáció bekapcsolására: y m s 2 = 9,81 A hőáramlás szimulálásához aktiváltam az energia egyenletet. A turbulens áramlás modellezéséhez,,realisable k-epszilon turbulencia modellt használtam. A k-epszilon turbulencia modell: t ρk + x i ρku i = x j μ + μ t ς k k x j + G k + G b ρε Y M + S k (9.3) t ρε + x i ρεu i = x j μ + μ t ς ε ε x j + C 1ε ε k G k + C 3ε G b C 2ε ρ ε2 k + S ε (9.4) k: a turbulens kinetikus energia ε: a turbulens kinetikus energia disszipációja G k : a kinetikus energia tényező G k = ρu i u j u j x i (9.5) G k kifejezése a Boussinesq-féle örvényviszkozitási hipotézis alapján: 87

89 G k = μ t S 2 (9.6) S 2S ij S ij (9.7) Turbulens viszkozitás: μ t = ρc μ k 2 ε (9.8) Választottam egy hőmérsékletfüggő levegő modellt: összenyomhatatlan ideális gáz Majd következett a peremfeltételek (boundary conditions) megadása: A hidraulikai átmérő(d )kiszámítása négyszög alapú keresztmetszetek esetében: d = 4 a b 2 (a + b) (9.9) Kör alapú keresztmetszetek esetében a hidraulikai átmérő megegyezik a körátmérővel. A konferenciaterem kazettás álmennyezetébe 14 db energiahatékony 4x14 W -os lámpatest van beépítve, melyeknek legrosszabb esetben 30 %-a alakul hővé. Egy lámpatest hősugárzó felülete 0,5 m 0,5 m: q l = ,5 0,5 0,3 = 67,2 W m 2 Mint azt már az emberi test hőleadásánál olvashattuk, egy könnyű fizikai munkát végző, átlagos testfelületű (2 m 2 ) ember hőleadó teljesítménye kb. 120 W. Ennek függvényében én a konferenciateremben tartózkodók hőleadó teljesítményét 110 W-al vettem figyelembe. Az emberei testeket reprezentáló hengerek felületén átadódó hőfluxus értéke így: q e = 110 1,76 = 62,5 W m 2 A befúvási és elszívási sebességeket a kontinuitási egyenlettel határoztam meg. A szellőző levegő a csőhálózaton, majd a hőcserélőn való áthaladás után körülbelül 27 Cosan lép a terembe. Név Típus v [m s] d h [m] T [K] Be(1-11) Velocity-inlet 0,445 0,4 300 (standard) El(1-7) Velocity-inlet -0,7 0,4 300,15 Fali_sz(1-2) Pressure-outlet - 0, (standard) Hűtés_be(1-2) Velocity-inlet 2,08 0,15 291,15 Hűtés_el(1-2) Velocity-inlet -0,617 0, (standard) Hűtés_be 3 Velocity-inlet 3,125 0,15 291,15 Hűtés_el 3 Velocity-inlet -3,125 0, (standard) 46. táblázat: A beállított peremfeltételek és értékeik 88

90 A pontosabb számítás érekében ahol lehetett,,,second Order Windup típusú megoldási metódust választottam, majd hibrid inicializálást végeztem. A számítás beállításai: Time step size (s): 15 Number of Time Steps: 120 Max Iterations/Time Step: 20 Összesen 30 perc és 2400 iterációs számítás Kiértékelés 41. ábra: A reziduális hibák alakulása 42. ábra: A hőmérséklet átlagértékének alakulása az y=2000 mm síkban 89

91 Az 42. ábrán látható, hogy a hőmérséklet az iterációs számítás (felfutási idő: ~19 perc) körül nagyjából 28 C-os konstans hőmérsékletre áll be A kialakult hőmérséklet-eloszlás Az eredmények szemléltetéséhez az Ansys CFD-Post 15.0 kiegészítő programot használtam. A hőmérsékletskála beosztását egyénileg állítottam be, a megfelelőbb szemléltetés okán. 43. ábra:a statikus hőmérséklet alakulása az x=4250 mm síkban 44. ábra:a statikus hőmérséklet alakulása az x=6000 mm síkban 45. ábra:a statikus hőmérséklet alakulása az x=1300 mm síkban 90

92 46. ábra: A statikus hőmérséklet alakulása az x=3200 mm (leghőterheltebb) síkban 47. ábra: A statikus hőmérséklet alakulása az z=2000 mm síkban 48. ábra: A statikus hőmérséklet alakulása az y=2000 mm síkban Ahogy látható, az emberi testeket reprezentáló hengerek felszíni hőmérséklete sokkal magasabb, mint az emberek átlagos testhőmérséklete, viszont kibocsátott hőmennyiség szempontjából megegyezik a valósággal. Függetlenül ettől, valós esetben - akár a viselt ruháktól, akár a testfelület részletesebb eloszlásától, vagy a környező tárgyak abszorbciós képességétől függően - valószínűleg ennél alacsonyabb léghőmérséklet alakulna ki. 91

93 A kialakult sebességeloszlás 49. ábra: A sebességvektorok alakulása az x=4250 (mm) síkban 50. ábra: A sebességvektorok alakulása az x=6000 síkban 51. ábra: A sebességvektorok alakulása az x=1300 síkban Az embereket reprezentáló hengerek alakjának emberi testektől való nagyfokú eltérése miatt, a sebességvektorok és áramvonalak alakulása a szimulált és a valós helyzet között még nagyobb különbségeket eredményezhet, mint a hőmérséklet-eloszlás esetén. A szimuláció eredményei közé egy részecskeáramlásról készült háromdimenziós áramkép tartozik még, mely az M4. mellékleten tekinthető meg. 92

94 52. ábra: A sebességvektorok alakulása az x=1850 síkban 53. ábra: A sebességvektorok alakulása az z=2000 síkban 54. ábra: A sebességvektorok alakulása az y=2000 síkban 93

95 10. KÖVETKEZTETÉSEK Megállapítható, hogy a légkezelő berendezés befúvó és elszívó ventilátorai jóval nagyobb nyomásteljesítményre és légszállításra képesek, mint ami a rendszer számára szükségeltetik. A nagyobb teljesítményű ventilátorok azonban előnyösek lehetnek a légkezelő berendezés fejlesztése, esetleges jövőbeli kibővítése miatt. Bár a mai fűtési rendszerek közül a légfűtés energiaköltségei a legdrágábbak, nagyobb teljesítményű fűtőkalorifer beépítésével lehetségessé válna a konferenciaterem légkezelő berendezéssel történő fűtése, amennyiben szükség lenne rá. Az AeroMaster légkezelő berendezésnek jelenleg nem képezi részét hűtőegység, mivel a nyári hűtő levegőt splitklíma berendezések biztosítják. Azonban az AeroMaster légkezelő darabjai blokkokból állnak, így például egy hűtőkaloriferrel, vagy akár egy légszárító vagy légnedvesítő egységgel történő kibővítése egyszerűen megoldható, amennyiben igény lenne rá. Az új Európai Uniós irányelvek szerint a fűtést is ellátó szellőztető berendezések hővisszanyerő egységének hatásfoka minimum 70 % kell hogy legyen, így elképzelhető a fejlesztések során az 55 % hatásfokú hővisszanyerő cseréje is. A gépi szellőztetés beruházási költségének megtérülése sajnos negatív tendenciát mutat, hiszen a komfortigények megfelelő kielégítése volt a rendszer kiépítésének elsődleges szempontja. A befúvó- és elszívóágakba helyezett hőmérsékletérzékelők, valamint a helyiségtermosztátok segítségével az automatika képes a levegő minőségének szabályozására, vagyis az elégséges, de kielégítő levegőminőség biztosítására, minimalizálva ezzel a légtechnikai rendszer energiafogyasztását. A rendszer fejleszthető lehet még pillangószelepek motoros vezérlésével, amivel lehetségessé válna a konferenciatermen belüli helyi légszükséglet szabályozása. A helyiségtermosztátokkal, valamint páratartalom-érzékelőkkel, esetleg szén-dioxid érzékelőkkel összekötve, az automatika a motoros pillangószelepek állását szabályozva lehetővé tenné a konferenciaterem teljesen egyenletes levegőminőségének biztosítását. Ahogy az a szimulációból kiderül, és az ülőhelyek pozíciójából is látszik, a terem hőterhelése nem egyenletes. Az előző szabályozástechnikát alkalmazva viszont egyenletessé tehető. Hátránya lenne viszont, hogy így a zsúfoltabb helyeken zavaróan megnőne a befúvás sebessége, azonban a befúvó anemosztátok lamelláin való állítással ez a probléma részben vagy egészben kiküszöbölhető lenne. 94

96 11. KÖSZÖNETNYÍLVÁNÍTÁS Ezúton szeretném megköszönni mindazok segítségét, akik hozzájárultak diplomamunkám sikeres teljesítéséhez. Külön köszönöm a segítségét Balogh Erzsébet Katalinnak, aki a tervezési elkészítése során végig segítségemre volt, és szakmai tudásával segítette a munkámat. Bencs Péternek, aki rengeteg információval és tanáccsal szolgált számomra a szimuláció sikeres elkészítéséhez, és a záródolgozat megfelelő kialakításához. Valamint minden olyan tanáromnak és tanítómnak, akik hozzásegítettek a megfelelő szakmai tudásanyaghoz egy ilyen feladat elvégzésére. 95

97 12. IRODALOMJEGYZÉK [1] Recknagel, Sprenger, Schramek Fűtés- és Klímatechnika 2000 II. kötet, 2000 [2] Dr. Menyhárt József Légtechnika - Méretezési alapadatok, 1978 [3] Baumann Mihály és mások Épületenergetika segédlet, 2009 [4] Hannes Lütz Energiahatékonyság [5] Lindab tervezési segédlet [6] [7] [8] [9] [10] Schifter Ferenc., Tolvaj Béla Épületenergetika, elektronikus jegyzet, index_blue.html [11] Épületgépészeti Kiadó Kft. Épületgépészet 2000 II. kötet - Fűtéstechnika, 2001 [12] 7/2006 (V.24.) TNM rendelet: az épületek energetikai jellemzőinek meghatározásáról [13] MSZ Szabványok [14] Megtérülő Épületenergetika I. évf. 3. és 4. szám [15] Dr. Magyar Zoltán Az új Épületenergetikai EU Direktíva és a kapcsolódó magyar rendelet tervezete [16] Dr. Marschall József Áramlástani gépek: Ventillátorok I/ea/VENTIL%C1TOR.pdf [17] Torman Kft. által küldött ventilátor adattábla 96

98 13. FÜGGELÉK Függelék 1 Csőidomok és tartozékok adatai Könyök szegmentált BFU 90 Méretek Leírás Szegmentált és falcolt könyökidom. Ød 1 névl l mm m kg , ,64 forrás: 97

99 Könyök szegmentált BFU 45 Méretek Leírás Szegmentált és falcolt könyökidom. Ød 1 l m névl mm kg ,90 forrás: 98

100 Könyök BU 90 Méretek: Leírás Préselt és hegesztett könyökidom. Ød 1 névl l mm m kg , ,12 forrás: 99

101 Könyök BU 45 Méretek: Leírás Préselt és hegesztett könyökidom. Ød 1 l m névl mm kg ,80 forrás: 100

102 Nyeregidom PSU Méretek: Leírás Préselt nyeregidom, rádiuszos. Bizonyos PSU nyeregidomok több légcsatorna méreten is alkalmazhatók. Ød névl Ød 3 névl l 3 mm m kg , , , , ,24 forrás: 101

103 102 forrás:

104 Szűkítő RCFU Méretek Leírás Préselt, koncentrikus szűkítő idomcsatlakozással, 45 -os szögben, hogy rövid szerelési hosszt, kis nyomásveszteséget és alacsony sajátzajkeltést biztosítson. Ød méret idomhoz illeszkedik. A Safe végződésen Click csatlakozás alkalmazható. Az idomkapcsoló végződésen Click csatlakozás nem alkalmazható. Rendelhető Click csatlakozással is az idomkapcsoló végződésen. Ød névl Ød 2 névl l mm m kg 250 * , * , * , ,89 * Visszahajtott peremmel 1 Áramvonalas átmenettel forrás: 103

105 104 forrás:

106 Szabályozó DRU Méretek Leírás Forgatható, vágott szeleplappal rendelkezik. A szeleplap fokozatmentesen állítható 0-90.A szabályozó lehetővé teszi kb. 50 mm-es szigetelés alkalmazását. A szeleplapot úgy alakították ki, hogy minimális legyen a sajátzajkeltés. A sajátzaj kb. megegyezik a perforált szeleplapokéval. A szeleplap kevésbé érzékeny a szennyeződésekre a perforáció hiánya miatt. A sapka Ø méretben kiegészíthető speciális IK sapkával, ha a szigetelés 50 mm-nél vastagabb. Ød 1 névl l mm m kg , , ,01 α= 0 = nyitott szeleplap, α= 90 = zárt szeleplap forrás: 105

107 106 forrás:

108 Aszimmetrikus elágazóidom VF-6 Leírás A VARIFORM idomok SPICO vagy WESTERFORM csöveket alkalmazó szellőző rendszerek esetében alkalmazandók. Az idomválasztékkal megvalósítható a légcsatorna rendszeren belül az irány- és átmérőváltozások, a mennyiségszabályozás és befúvó- vagy elszívó elemek elhelyezése. DN 1 DN 2 DN 3 L h * * *- 70 * Egyedi forrás: 107

109 108 forrás:

110 Versio Mennyezeti anemosztát PS1-H Méretek PS1-H A B H E m Pattern Ød mm mm mm mm kg * ,9 Leírás A PS1 négyzet alakú perforált anemosztát, amely befúvásra és elszívásra egyaránt használható. A PS1 alkalmas hideg levegő vízszintes befúvására. A PS1 használható kis légsebességgel, így jól alkalmazható olyan környezetben, ahol sokszoros légcsere szükséges. Befúvásra és elszívásra egyaránt alkalmazható, irányú befúvás lehetséges, kis légsebességgel is használható, forrás: 109

111 Versio Mennyezeti anemosztát NS19-H Méretek NS19-H A B H E m Pattern Ød mm mm mm mm kg * ,6 Leírás Az NS19 négyzet alakú anemosztát egyedileg állítható fúvókákkal. Az NS19 alkalmas a hideg levegő vízszintes befúvására, ahol a légsugár alak nagy rugalmassága szükséges. A befúvó beállítható függőleges befúvásra is, lehetővé téve a meleg levegő továbbítását. A befúvót szokásosan rotációsfúvóka-beállítással szállítjuk. állítható befúvási irány, a különféle befúvási irányoknál nincs nyomásváltozás, alkalmazható vízszintes vagy függőleges befúvásra is. Rotációs fúvókaelrendezés forrás: 110

112 Hangcsillapító SLBGU Méretek: Ød l Ød y m k 2k 4k 8k névl mm mm kg 400* ,7 Leírás Tűzvédelmi osztályok védőtávolság nélkül: EI 15, E 60 Tűzvédelmi osztályok védőtávolsággal: személyek: 3 kw/m² EI 60 távolság 50 mm (Ø 315) EI 30 távolság 50 mm (Ø ) EI 60 távolság 500 mm (Ø ) gyúlékony anyagok: 10 kw/m² EI 60 távolság 5 mm 30 kw/m² EI 60 távolság 5 mm 100 mm szigetelési vastagság. 100 mm-es beépített kulisszával, ami nagyon jó csillapítást biztos a teljes méretskálán. Különösen jó csillapítással rendelkezik. Ajánlott amennyiben az SLCU 100 csillapítása nem elegendő. Különösen jól alkalmazható nagyobb méreteknél. forrás: 111

113 112 forrás:

114 Eső ellen védő zsalu KDK Leírás Légcsatornahálózatok szabadba vezető nyílásainak lefedésére szolgál. Befúvó- és kidobónyílásokhoz egyaránt alkalmazható. A vízszintesen elhelyezett lamellák speciális kialakítása megakadályozza az esővíz nyílásokba jutását, biztosítja a leválasztott esővíz oldalra vezetését. A Lamellák mögött madárvédő háló van elhelyezve. forrás: 113

115 WESTERFORM hajlítható légcsatorna Leírás Csőkeresztmetszet WESTERFORM DN [m 2 ] [kg/fm] 500 0,1963 1,76 A WESTERFORM hajlítható lemezcsövek a szellőzés- és klímatechnikában minden területen jól használhatók levegőt szállító vezetékként, ha a nyomáskülönbség a csatornában a külső környezethez képest a 3000 Pascalt, a légsebesség pedig a 12 m/sec értéket nem haladja meg. 12 m/sec sebesség felett a zaj és a csatorna rezgése jelentősen fokozódik. forrás: 114

116 115 forrás:

117 SPICO spirálkorcolt légcsatorna Alkalmazás: Klíma- és szellőzéstechnika Por vagy forgácselszívásra Technológiai befúvásra, elszívásra Maximális nyomáskülönbség: 3000 Pa Ajánlott maximális légsebesség: 15 m/sec forrás: 116