Projekt z
Wentylacji i klimatyzacji
Mariusz Gośka
Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki
Wentylacja i klimatyzacja
dr hab.. Zbigniew Zapałowicz, prof. ZUT
E1-31
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