Projekt z

Wentylacji i klimatyzacji

Mariusz Gośka

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki

Wentylacja i klimatyzacja

dr hab.. Zbigniew Zapałowicz, prof. ZUT

E1-31

1

1.

Przedmiot i zakres opracowania

Celem opracowania jest projekt wentylacji lub klimatyzacji dla obiektu przemysłowego,

którym realizowany jest proces technologiczny: wytwórnia wyrobów glinianych. Budynek ma

7 m. szerokości, 10 m. długości, a wysoki jest na 7 m. Posiada on 2 okna skierowane na

północ oraz jedną bramę wejściową. W budynku pracuje na stałe 6 pracowników, znajdują się

w nim 3 piece elektryczne oraz 5 kół garncarskich. Obiekt znajduje się w Szczecinie Dąbiu,

więc w I strefie klimatycznej dla lata oraz II strefie klimatycznej dla zimy. Zakładana

temperatura w pomieszczeniu to 16°C. Projektowa temperatura zewnętrzna zimą to -16°C,

wilgotność względna równa jest 100%, natomiast latem 30°C i 45%. Średnia roczna

temperatura zewnętrzna to 7,7°C.

Rys. 1. Wymiary hali

Rys. 2. Rozmieszczenie okien

2

W miejscu tym pracownicy narażeni są przede wszystkim na wysokie temperatury podczas

pracy przy piecach. Piece pracują w sposób ciągły. Emitują one znaczne ilości ciepła.

Pracownicy dodatkowo są chronieni przed ciepłem za pomocą strojów żaroodpornych, które

zakładają tylko podczas otwierania pieców. Pracownicy większość czasu spędzają przy

kołach garncarskich tworząc nowe wyroby artystyczne do wypalenia. Jest to średnio ciężka

praca.

Rys. 3. Rozmieszczenie wyposażenia hali

1 - piece elektryczne

3 - stół marmurowy

2 - szafa na ubrania

4 - stoły garncarskie

3

Rys. 4. Koło garncarskie oraz piec elektryczny

Tabela 1. Dane techniczne pieca elektrycznego

Producent

Nabertherm

Pojemność pieca (l.)

500

Max. temperatura wypału (°C)

1300

Moc znamionowa (kW)

30

Zasilanie:

elektryczne 3-fazowe

Wymiary wewnętrzne - szer./gł./wys. (mm)

600 x 820 x 1000

Wymiary zewnętrzne - szer./gł./wys. (mm)

1000 x 1470 x 1820

Średnica obudowy (mm)

Nie

Głębokość komory pieca (mm)

Nie

Ciężar pieca (kg)

700

Okres gwarancji

3 lata

Budowa pieca

Komorowy

Oświetlenie na jakie się zdecydowałem do lampy metahalogenkowe. Doskonale oddają one

barwę, a pomimo mocy równej 250 W/jedna lampa, znajdują się w klasie A+ efektywności

energetycznej.

Zapotrzebowanie na strumień świetlny dla hali tego typu wynosi 500 lx, więc wystarczyło

abym zainstalował tylko 2 lampy

Oprawy do lampy posiada solidną i odporną na wysokie temperatury konstrukcje

4

Rys. 5. Umiejscowienie oświetlenie w hali (na czerwono oznaczone zostały punkty świetlne)

Rys. 6. Oprawa oraz lampa metahalogenkowa

Tabela 2. Materiały użyte na budowę dachu, ich współczynniki przewodnictwa cieplnego oraz

opór cieplny

Ś

c

i

T

Materiał

d [m]

λ [W/m*K]

[W/m2*K]

Dachówka ceramiczna holenderska

0,050

1,000

0,050

Folia polietylenowa

0,020

0,200

0,100

Wełna mineralna granulowana 80

0,300

0,050

6,000

Płyta gipsowo kartonowa

0,012

0,230

0,052

5

Tabela 3. Materiały użyte na budowę ściany zewnętrznej, ich współczynniki przewodnictwa

cieplnego oraz opór cieplny

T

T

a

b

Tabela 4. Materiały użyte na budowę podłogi na gruncie, ich współczynniki przewodnictwa

cieplnego oraz opór cieplny

2.

Sumaryczne zyski ciepła

[

(

) (

)]

Materiał

d [m]

λ [W/m*K]

[W/m2*K]

Tynk cementowo - wapienny

0,02

0,82

0,02

Płyta styropianowa EPS 80-036

0,17

0,036

4,72

Porotherm 25 p+w

0,3

0,3

1

Tynk cementowo - wapienny

0,02

0,82

0,02

Materiał

d [m]

λ [W/m*K]

[W/m2*K]

Piasek

0,300

2,000

0,150

Beton zwykły z kruszywa

kamiennego 2400

0,100

1,700

0,059

Folia polietylenowa

0,020

0,200

0,100

Płyta styropianowa EPS 200-036

0,100

0,036

2,778

Jastrych gipsowy czysty 1300

0,035

0,520

0,067

6

Lato:

( ) ( )

Zima:

( ) ( )

Lato:

Zima:

( )

(

) (

)

7

Lato:

(

) (

) ( ) ( )

( )

Zima:

(

) (

) ( ) ( )

( )

∑

8

∑

( ) ( )

̇

(

)

Lato:

̇

(

) ( )

Zima:

̇

(

) ( )

̇

Lato:

Zima:

3.

Ilość powietrza wentylacyjnego

w zależności od ilości osób

w zależności od kubatury pomieszczenia

w zależności od zysków ciepła

( ) ( )

Lato:

(

)

( )

Zima:

(

)

( ( ))

9

4.

Wentylator

AFC firmy Venture Industries

Wentylatory AFC są stosowane w ogólnej wentylacja lokali handlowych i hal

przemysłowych.

Obudowa spawana z blachy stalowej malowana farbą proszkową. Wirnik z poliamidu

wzmacnianego włóknem szklanym, piasta aluminiowa. Wentylatory mogą pracować w

temperaturze -15°C +40°C. Kierunek przepływu wirnik-silnik. Na życzenie wentylatory mogą

być dostarczone urządzenia dostosowane do indywidualnych potrzeb klienta, w tym:

wentylatory wyposażone w niestandardowe obudowy (korekta długości, średnicy, zmiana

rodzaju blachy na nierdzewną lub ocynkowaną)

Rys. 7. Umiejscowienie wentylatora nawiewnego oraz wywiewnego

Zastosowane rozwiązanie nazywa się od góry do góry. Pozwala ono na wprowadzanie do

pomieszczenia zimniejszego powietrza na wysokości, w której znajduje się najcieplejsze

powietrze w pomieszczeniu. Powoduje to wymuszony ruch mas powietrza, wynikający z

mieszania się mas powietrza o różnej temperaturze.

10

Rys. 8. Wentylator AFC firmy Venture Industries

Tabela 5. Dane techniczne wentylatora

Rys. 9. Charakterystyka pracy wentylatora

11

Rys. 10. Schemat oraz wymiary wentylatora

Wentylacja latem realizowana jest przez uruchomione wentylatory wywiewne i otwartą

bramę wejściową. Jest to popularny i często używany sposób. Wentylatory nawiewne są

wówczas wyłączone.

W trakcie zimy brama jest zamknięta, a wentylatory nawiewne oraz wywiewne działają z

pełną mocą. Zyski ciepła pokrywają zapotrzebowanie na ogrzewanie w pomieszczeniu.

Są to wnioski wyciągnięte na podstawie prac z pozycji 11 w bibliografii oraz zebranego

doświadczenia. W pracy tej możemy przeczytać, że zimą nawiew powietrza powinien być

umiejscowiony na wysokości co najmniej 4 metrów.

Będąc na stażu w firmie TES w Golczewie dowiedziałem się, że tam w ciągu lata bramy

wejściowe do hal otwarte są niemal całodobowo. Gdy występuje taka potrzeba, dla

zwiększenia komfortu cieplnego uruchamiane są wentylatory wywiewne nad danym

stanowiskiem pracy.

W razie potrzeby, można użyć wentylatora mieszalnikowego, przenośnego. Może on być

umiejscowiony przy stanowisku pracy. Komfort cieplny to sprawa indywidualna i jest to

wentylator wspomagając wymianę powietrza.

Rys. 11. Wentylator mieszalnikowy

12

5.

Kosztorys



Sufit podwieszany 30zł/m2

30zł/m2 * 70 m2 = 2100 zł



Wentylator 1800zł

1800 zł*2 = 3600 zł



Wentylator mieszający 180 zł

180 zł * 5 = 900 zł

Razem

3600 zł + 2100 zł + 900 zł= 6600 zł

6.

Podsumowanie

Zalety:



ze względu na duże zyski ciepła, hala nie musi być dodatkowo ogrzewana



wentylator nie jest głośny



brak przewodów wentylacyjnych, a więc i strat związanych z przepływami



niski koszt całkowity inwestycji

Niedogodności:



wentylator dobrany jest o większych parametrach, niż wymagane, lecz daje nam to

pewność, że przy wyższych temperaturach w zimie czy lecie wentylator sprawdzi się



potrzeba zmiany zabudowy wentylatora ze względu na pracę w niskich

temperaturach

13

7.

Bibliografia

Zasoby internetu z dnia 11.01.2014 rok

1) http://ceramiq.pl/kola-garncarskie/kolo-garncarskie-nozne-z-miska.html

2) http://ceramiq.pl/piece-ceramiczne/piec-nabertherm-n-500e.html

3) http://krispol.pl/bramy/vente-rgz/?lang=pl

4) http://www.domowauprawa.pl/sklep/wentylacja-filtry-powietrza/honeywell-ht-900e-

turbo-wentylator-mieszajacy-powietrze-szczegoly

5) http://www.instsani.webd.pl/projwe2.htm

6) http://www.luxmarket.pl/asortyment/luxmar/naswietlacz-mhz-250w-400w-

sym/2934#assortment_tabs

7) http://www.luxmarket.pl/asortyment/osram/lampa-osram-hqi-t-250w-e40/1542

8) http://www.luksfer.pl/pl/p/Pustak-szklany-19198-Janus-DW/86

9) http://www.rigips.pl/system-rigips,41300,SufityPodwieszane,wszystkie,0,sufit-

podwieszany-40524.htm

10) http://www.venture.pl/produkt,36,AFC,pl.htm

11) „Wentylacja hal przemysłowych z dużymi zyskami ciepła” Politechnika Wrocławska,

praca magisterska Michała Dobrzyckiego, promotor dr inż. Marcin Sompoliński