Politechnika

Poznańska

Instytut Inżynierii Środowiska

Projekt Instalacji Klimatyzacyjnej

Sprawdził: Wykonał:

mgr inż. R. Górzeński Załoga Bogdan

Grupa 14a

23.01.2006 r.

Spis Treści:

1. Zestawienie rysunków str.

2. Informacje ogólne str.

1. Przedmiot i zakres opracowania str.

2. Podstawa opracowania str.

3. Rozwiązania techniczne str.

1. Dane dotyczące budynków str.

2. Parametry dotyczące pracy instalacji str.

3. Rozwiązania tech. instalacji klimatyzacji str.

4. Elementy inst. klimatyzacyjnej str.

1. Centrala klimatyzacyjna str.

2. Kanały wentylacyjne str.

3. Elementy nawiewne, wywiewne oraz umożliwiające transfer pow. str.

4. Czerpnie, wyrzutnie str.

5. Przepustnice regulacyjne str.

6. Izolacja kanałów wentylacyjnych str.

7. Zawieszenie kanałów wentylacyjnych str.

8. Inne elementy instalacji wentylacyjnej str.

9. Układy chłodnicze str.

4. Wytyczne str.

1. Wytyczne dla branży architektonicznej str.

2. Wytyczne dla branży elektrycznej str.

3. Wytyczne dla branży AKPiA (aparatura kontrolno-pomiarowa i automatyka) str.

4. Wytyczne dla branży instalacyjnej str.

5. Uziemienie urządzeń i kanałów wentylacyjnych str.

6. Posadowienie central wentylacyjnych str.

7. Warunki techniczne wykonania i odbioru inst. wentylacyjnej str.

5. Obliczenia i dobór urządzeń str.

1. Bilans powietrza wentylacyjnego str.

2. Schemat układu sekcji centrali klimatyzacyjnej str.

3. Przemiany powietrza dla okresu letniego str.

4. Przemiany powietrza dla okresu zimowego str.

5. Parametry termodynamiczne do obróbki powietrza w centrali str.

6. Dobór elementów centrali klimatyzacyjnej str.

7. Dobór nawiewników str.

8. Dobór wywiewników str.

9. Dobór czerpni str.

10. Dobór wyrzutni str.

11. Obliczenia aerodynamiczne instalacji powietrznej. Regulacja instalacji str.

12. Obliczenia akustyczne linii nawiewnej i wywiewnej str.

13. Obliczenia termodynamiczne obiegu chłodniczego str.

14. Dobór elementów układu chłodniczego str.

15. Przemiany termodynamiczne czynnika chłodniczego na wykresie lg ph str.

6. Zestawienie materiałów i urządzeń str.

1. Zestawienie materiałów i urządzeń instalacji klimatyzacyjnej str.

2. Zestawienie materiałów i urządzeń układu chłodniczego str.

7. Rysunki str.

1. Instalacji klimatyzacyjne. Rzut kondygnacji str.

2. Instalacji klimatyzacyjne. Rzut maszynowni str.

3. Instalacji klimatyzacyjne. Rzut dachu str.

4. Instalacji klimatyzacyjne. Przekroje str.

5. Instalacji klimatyzacyjne. Detale montażu nawiewników i wywiewników str.

6. Instalacji klimatyzacyjne. Schemat tech. układu klimatyzacyjnego str.

7. Instalacji klimatyzacyjne. Schemat tech. układu chłodniczego str.

1. Zestawienie rysunków:

2. Informacje ogólne:

1. Przedmiot i zakres opracowania:

Projekt wykonany został w ramach ćwiczeń z przedmiotu "Klimatyzacja i Chłodnictwo" pod opieką prowadzącego mgr inż. Radosława Górzeńskiego. Opracowanie obejmuje instalację klimatyzacyjną dla budynku usytuowanego w Białymstoku. W opracowaniu przedstawiono rozwiązania techniczne inst. klimatyzacyjnej nawiewno - wywiewnej oraz układu chłodniczego zasilającego chłodnice w centrali (prowadzenie przewodów, sposób funkcjonowania, zastosowane rozwiązania techniczno - materiałowe).

2. Podstawa opracowania:

Podstawę opracowania stanowią:

• ustalenia w ramach konsultacji z prowadzącym zajęcia,

• dokumentacja architektoniczno-konstrukcyjna budynku,

• opracowanie projektu wg wzoru na stronie http://www.ee.put.poznan.pl

• normy i przepisy.

Zestawienie ważniejszych norm i przepisów:

• Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo Budowlane,

• Rozporządzenie Ministra Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie

• PN-B-03430/Az3. Wentylacja w budynkach mieszkalnych zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej. Wymagania

• PN-B-03420. Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego

• PN-B-03421. Wentylacja i klimatyzacja. Parametry obliczeniowe powietrza w pomieszczeniach przeznaczonych do stałego przebywania ludzi

• PN-89/B-01410. Wentylacja i klimatyzacja. Rysunek techniczny. Zasady wykonywania i oznaczenia

• PN-B-0343 1. Wentylacja mechaniczna w budownictwie. Wymagania.

3. Rozwiązanie techniczne:

1. Dane dotyczące budynku:

Budynek handlowy, w którym projektowana jest instalacja zlokalizowany jest w Białymstoku. Charakterystyka obiektu:

• wymiary pomieszczenia klimatyzowanego: 10x15x4m

• powierzchnia pomieszczenia klimatyzowanego: 150 m2

• kubatura pomieszczenia klimatyzowanego: 600 m3

Obiekt składa się z:

• pomieszczenia klimatyzowanego,

• pomieszczenia maszynowni wentylacyjnej.

Maszynownia zlokalizowana jest zewnątrz budynku.

1. Parametry pracy instalacji:

Budynek wyposażony będzie w instalacje nawiewno - wywiewną:

Przyjęto następujące obciążenia pomieszczenia klimatyzowanego:

• obciążenie chłodnicze pomieszczenia Qj = 80 W/m2

• zyski ciepła utajonego Qu = 5 W/m2

Przyjęto następujące parametry obliczeniowe powietrza zewnętrznego (wg PN-B-03420 dla lokalizacji w Białymstoku, okres letni dla sierpień, godz. 15:00 oraz wg PN-82/B-02403 dla zimy):

Przyjęto następujące parametry obliczeniowe powietrza w pomieszczeniach obsługiwanych przez instalację klimatyzacji (wg PN-B-03421 i ustaleń z prowadzącym projekt):

Ilość powietrza wentylacyjnego ustalono w oparciu o następujące założenia:

• Usunięcie zysków ciepła w pomieszczeniu przy zachowaniu maksymalnej różnicy temperatur pomiędzy temperaturą w pomieszczeniu i temperaturą nawiewu Δt = 8 °C

1. Rozwiązania techniczne inst. klimatyzacyjnej:

Powietrze będzie dostarczane do pomieszczenia przez centralę klimatyzacyjną nawiewno-wywiewną o symbolu NW1 znajdującą się w pomieszczeniu maszynowni wentylacyjnej. Projektowane strumienie wydajności wynoszą:

• nawiew V_n = 4500 m3/h

• wywiew V_w = 4500 m3/h

Strumień powietrza ustalono na podstawie przyjętego obciążenia chłodniczego w pomieszczeniu Q= 80 W/m² i założonej Δt = 8 °C.

Centrala składać się będzie z następujących sekcji:

Nawiew:

• króciec elastyczny,

• przepustnica,

• filtr,

• układ odzysku ciepła: regenerator obrotowy wymiennik krzyżowy.

• chłodnica freonowa,

• nagrzewnica wodna,

• nawilżacz parowy,

• wentylator nawiewny,

• tłumik akustyczny,

• króciec elastyczny.

Wywiew:

• króciec elastyczny,

• tłumik akustyczny,

• filtr,

• układ odzysku ciepła,

• wentylator wywiewny,

• przepustnica,

• króciec elastyczny.

Układ klimatyzacyjny będzie pracował w sposób ciągły, z obniżeniem wydajności poza okresem użytkowania. Dla obniżenia zużycia energii cieplnej i elektrycznej w centrali przewidziano zastosowania układu odzysku ciepła (regenerator obrotowy) oraz wykorzystanie wentylatorów dwubiegowych umożliwiających zmniejszenie strumienia powietrza do wielkości 50% wartości projektowanej w okresie nocnym. Sterowanie wydajnością wentylatorów będzie się odbywać z wykorzystaniem programatorów czasowych. Powietrze będzie uzdatniane w centrali klimatyzacyjnej (filtracja i chłodzenie w okresie letnim, filtracja, ogrzewanie i nawilżanie w okresie zimowym). W okresie zimowym nawiewane powietrze będzie miało temperaturę +22 °C. Latem, przy temperaturze w pomieszczeniu powyżej +24 °C utrzymywana będzie temperatura nawiewu umożliwiająca usunięcie zysków ciepła i utrzymanie temperatury +24 °C w pomieszczeniu, przy zachowaniu maksymalnej różnicy pomiędzy temperaturą w pomieszczeniu a temperaturą nawiewu Δt= 8 °C.

W tacach ociekowych układu odzysku ciepła i sekcji chłodnicy umieszczone będą króćce odpływowe instalacji skroplinowej. Instalacja podłączona będzie z kanalizacją poprzez syfony o słupie wody zapewniającym szczelność centrali. Centrala powinna być zamontowana na konstrukcji wsporczej wykonanej według odrębnego projektu konstrukcyjnego, który nie stanowi części niniejszego opracowania. W pomieszczeniu klimatyzowanym przyjęto strumieniowy system wymiany powietrza typu góra-góra Instalację wentylacyjną zaprojektowano z kanałów wentylacyjnych prostokątnych i okrągłych wykonanych z blachy stalowej, izolowanych wełną mineralną grubości 30 mm z płaszczem aluminiowym.

1. Elementy instalacji klimatyzacyjnej:

1. Centrala klimatyzacyjna:

Projektowane jest wykorzystanie centrali firmy Swegon typ Basic wielkość 006 wykonanie standardowe Dane techniczne centrali przedstawiono w załączniku do projektu. Centrala będzie dostarczona z konstrukcją wsporczą i podstawą amortyzującą drgania oraz umożliwiającą odprowadzenie skroplin, a także z elementami montażowymi i eksploatacyjnymi, termostatem przeciwzamrożeniowym i wyłącznikiem serwisowym. Centrala posadowiona będzie zgodnie z wytycznymi producenta. Usytuowanie centrali, rozmieszczenie króćców połączeniowych przedstawiono na rysunkach NW_2 i NW_4.

2. Kanały wentylacyjne:

Powietrze rozprowadzone będzie z wykorzystaniem kanałów wentylacyjnych z blachy stalowej ocynkowanej. Rzędne wysokości usytuowania kanałów podano na rysunkach. Powietrze nawiewane rozprowadzane będzie magistralnie kanałem prostokątnym podwieszonym do konstrukcji sufitu a następnie doprowadzane do nawiewników w przestrzeni stropu podwieszonego kanałami elastycznymi FLEX DN250. Prostokątne kanały wywiewne zbierające prostokątnymi sztucerami powietrze z kratek wywiewnych zamontowanych w ścianie pomieszczenia pod sufitem będą prowadzone w przestrzeni stropu podwieszanego strefy komunikacji przylegającej do pomieszczenia. Strop podwieszony strefy komunikacji będzie zamontowany 0,9 metra niżej w stosunku do wysokości stropu w pomieszczeniu klimatyzowanym celem poprowadzenia w jego przestrzeni kanałów wywiewnych.

Charakterystyka projektowanych kanałów i kształtek wentylacyjnych:

• blacha stalowa ocynkowana

• grubość blachy wg PN-B-03434

• klasa wykonania: niskociśnieniowe, typ N (-400÷+ 1000 Pa) wg PN-B-03434

• klasa szczelności: B (O podwyższonej szczelności) wg PN-B-76001,

• połączenie przewodów wg PN-B-76002,

• kanały wentylacyjne prostokątne typu A/I

• kanały wentylacyjne okrągłe:

• sztywne — kanały wentylacyjne typu SPIRO

• elastyczne - kanały aluminiowe izolowane typu FLEX (podejścia do elementów nawiewnych),

• zawiesia: pręty gwintowane (szpilki) i taśmy montażowe,

Instalacja prowadzona jest w obrębie strefy pożarowej, nie zaplanowano wykorzystania odcinających klap przeciwpożarowych.

W instalacji przewidziano otwory rewizyjne dla okresowego czyszczenia układu.

Trasy kanałów i usytuowanie podejść do nawiewników oraz rewizji przedstawiono na rys NW_1, NW_4, NW_5.

1. Elementy nawiewne, wywiewne oraz umożliwiające transfer powietrza:

Powietrze będzie nawiewane do pomieszczenia za pomocą nawiewników wirowych firmy Trox typ TDF-SA-Q1600 zamontowanych w suficie podwieszonym. Powietrze będzie wywiewane za pomocą stalowych kratek wywiewnych firmy Trox typ AH-AGI 1025x425 zamontowanych na króćcach w ścianie pomieszczenia pod sufitem od strony sąsiadującej strefy komunikacji, w której kanały prowadzone będą w obniżeniu stropu podwieszonego. Lokalizację i detale podłączenia przedstawiono na rysunku NW_5. Kolorystykę nawiewników i wywiewników należy uzgodnić z inwestorem i architektem. Rozmieszczenie nawiewników wynika z przekazanych podkładów architektonicznych, ustalonego z inwestorem trybu wykorzystania pomieszczenia i założenia uzyskania optymalnych warunków w strefie przebywania ludzi. Przed ostatecznym montażem przeprowadzona będzie koordynacja usytuowania nawiewników z elementami pozostałych instalacji w obrębie przestrzeni stropu podwieszonego.

2. Czerpnie, wyrzutnie:

Powietrze będzie czerpane za pośrednictwem czerpni ściennej CWP-3000x1000-NR firmy Smay ze stałymi kierownicami powietrza. Powietrze będzie usuwane za pośrednictwem wyrzutni ściennej CWP-2000x1000-NR firmy Smay ze stałymi kierownicami powietrza.
Lokalizacja czerpni i wyrzutni na odrębnych ścianach i w odległości ponad 10 metrów nie powoduje ryzyka zasysania powietrza wywiewanego przez czerpnię.

3. Przepustnice regulacyjne:

Przepustnice regulacyjne jednopłaszczyznowe (na kanałach okrągłych) i wielopłaszczyznowe (na kanałach prostokątnych) zostaną zamontowane na odgałęzieniach zgodnie z rysunkową częścią opracowania. Skrzynki rozprężne nawiewników wyposażone są w przepustnicę umożliwiającą regulację wydajności od strony pomieszczenia (nawiewnika). Dostęp do przepustnic usytuowanych w kratkach wywiewnych będzie możliwy od strony pomieszczenia klimatyzowanego. Instalację należy wyregulować aerodynamicznie zgodnie z przedstawionymi w projekcie strumieniami objętości przed zamontowaniem sufitu podwieszonego.

4. Izolacja kanałów powietrza:

Zaprojektowano izolację kanałów matami izolacyjnymi z wełny mineralnej pokrytymi folią aluminiową (przewodność cieplna 0,045 W/mK, gęstość 30 kg/m3).

Założono grubości izolacji:

• 50 mm dla kanałów czerpnych prowadzonych wewnątrz budynku,

• 30 mm dla kanałów wywiewnych, nawiewnych i wyrzutowych,

• 100 mm dla kanałów prowadzonych na zewnątrz budynku.

Kanały prowadzone na zewnątrz budynku będą wyposażone w płaszcz z blachy stalowej ocynkowanej. Izolację kanałów przedstawiono na rysunkach. Minimalna odporność ogniowa zastosowanych materiałów nie będzie niższa od Flis.

1. Zawieszenie kanałów wentylacyjnych:

Kanały zawieszone będą na:

• prętach gwintowanych (szpilkach) wkręcanych w kotwy i na szynach montażowych (kanały prostokątne),

• taśmach montażowych lub zawiesiach do przewodów kołowych (kanały okrągłe).

Elementy zawieszeń będą wykonane z materiałów niepalnych zapewniających wystarczającą wytrzymałość mechaniczną w razie

pożaru adekwatną do odporności ogniowej przewodu.

Elementy zawieszeń (szyny i pręty montażowe) należy wyposażyć we wkładki gumowe umożliwiające tłumienie hałasu i drgań.

Kanały należy podwieszać co 2.5 mb kanału.

1. Inne elementy inst. klimatyzacyjnej:

Pozostałe elementy instalacji będą wykonane zgodnie załączonymi rysunkami.

2. Układ chłodniczy:

Źródłem chłodu dla chłodnicy freonowej zlokalizowanej w centrali będzie układ chłodniczy bezpośredniego odparowania pracujący na czynniku R407C. Projektowane jest wykorzystanie agregatu sprężarkowo-skraplającego firmy .. model .. usytuowanego Miedziane przewody czynnika chłodniczego (ssawny .. mm, tłoczny .. mm) prowadzone będą w rynnie .. i izolowane otuliną z wełny mineralnej grubości .. mm i płaszczem PE.

4. Wytyczne:

1. Wytyczne dla branży architektonicznej:

W projekcie architektonicznym należy uwzględnić:

• wykonanie czerpni ściennych zgodnie z rysunkami,

• wykonanie przegród maszynowni zabezpieczające przed przedostawaniem się hałasów generowanych przez instalację klimatyzacyjną

• przystosowanie elementów konstrukcyjnych budynku do zamontowania elementów układu klimatyzacji,

• wykonanie elementów montażowych dla prowadzenia kanałów wentylacyjnych i oraz posadowienia centrali a także pomostów serwisowych do obsługi urządzeń klimatyzacyjnych,

• wykorzystanie podstaw dachowych w miejscach przejść pionów wentylacyjnych przed dach

• zapewnić możliwość wykonania otworów montażowych w przegrodach konstrukcyjnych w miejscach usytuowania kratek wywiewnych i prowadzenia kanałów o wymiarach przewodu + 20 cm dla każdego wymiaru liniowego

• montaż nawiewników w stropie podwieszonym i wywiewników w ścianie pomieszczenia oraz prowadzenie przewodów wentylacyjnych w przestrzeni stropu podwieszonego

• rewizje w suficie podwieszonym do obsługi przepustnic, nawiewników i rewizji kanałowych

• wymogi dotyczące usytuowania wysokościowego obiektów na dachach wg prawa lotniczego

• kanały murowane winny posiadać współczynnik szorstkości na poziomie E=0,9mm

• lokalizację agregatu sprężarkowo-skraplającego na zewnątrz budynku

W kartach katalogowych urządzeń przedstawiono informacje dotyczące ciężarów elementów instalacji.

1. Wytyczne dla branży elektrycznej:

W projektach instalacji elektrycznej należy uwzględnić:

• doprowadzenie energii elektrycznej do centrali klimatyzacyjnej dla zasilania silników wentylatorów (zasilanie 3-fazowe 16 kW), agregatu sprężarkowo-skraplającego (zasilanie 3-fazowe 12 kW), układów sterowania i automatyki,

• możliwość szybkiego odcięcia zasilania.

W kartach katalogowych urządzeń przedstawiono informacje dotyczące parametrów elektrycznych urządzeń.

1. Wytyczne dla branży AKPiA ( aparatura kontrolno - pomiarowa i automatyka):

W projektach branży AKPiA należy uwzględnić możliwość wykorzystania algorytmów układów sterowania i automatycznej regulacji:

• centrala NW1 z własną szafą sterującą wg temperatury pomieszczenia,

• sygnalizacji zanieczyszczenia filtrów,

• stabilizacja temperatury nawiewu,

• obniżenia strumienia powietrza nawiewanego do 50% poza okresem funkcjonowania obiektu (w nocy)

1. Wytyczne dla branży instalacyjnej:

W projektach instalacji sanitarnych należy uwzględnić:

• wykonanie wpustów kanalizacyjnych do odprowadzania skroplin (z chłodnicy 74 kglh i układu odzysku ciepła) w pomieszczeniu maszynowni na dachu

• doprowadzenie instalacji czynnika grzewczego (woda 80/60°C 1100 kglh) do nagrzewnicy w centrali klimatyzacyjnej

• wykonanie rurociągów czynnika chłodniczego DN ... DN ... pomiędzy agregatem chłodniczym zlokalizowanym na zewnątrz budynku a chłodnicą w centrali klimatyzacyjnej

1. Uziemienie urządzeń i kanałów wentylacyjnych:

Urządzenia oraz kanały instalacji klimatyzacyjnej należy podłączyć do instalacji uziemiającej przewodami o wymaganych przekrojach. Elementy zlokalizowane na dachu należy podlączyć do przewodu odgromowego. Kanały wentylacyjne i inne urządzenia należy podłączyć do instalacji uziemiającej zgodnie z dokumentacją producenta i połączyć przewodami wyrównawczymi.

2. Posadowienie centrali wentylacyjnej:

Centrale wentylacyjne należy posadowić w sposób zgodny z wytycznymi producenta i zabezpieczający przed przenoszeniem drgań i wibracji oraz obciążeń dynamicznych na konstrukcję budynku.

Elementy posadowienia w kolejności:

• cokół żelbetowy

• podkładki gumowe

• wg PN-64/C-94152

• mieszanka 45 A olejoodporna

• grubość 20 mm

• twardość 60°Sh

• wytrzymałość 120 kg/cm2

• belki stalowe

• wg PN/B-06200, PN--75/M-69014 i PN-85/M-69775

• ceownik gorącowalcowany

• ocynkowany ogniowo

• zamocowane do cokołu przy użyciu przekładek metalowo-gumowych

• rama centrali

• zamocowana do belek stalowych za pomocą śrub

Należy zapewnić dostęp do centrali poprzez pozostawienie przestrzeni obsługowej niezbędnej do serwisowania urządzenia zgodnie z wymogami producenta. Należy zapewnić dostęp do centrali poprzez zastosowanie pomostów serwisowych.

1. Warunki techniczne wykonania i odbioru inst. wentylacyjnej:

Spełnienie wymagań:

• zabezpieczenia przed drganiami i hałasem,

• zmniejszenia zużycia energii,

• bezpieczeństwa pracy,

• bezpieczeństwa pożarowego,

• zapewnienia warunków higienicznych,

jest możliwe pod warunkiem przestrzegania omawianych zaleceń technicznych.

Ewentualne odstępstwa w stosunku do projektu należy uwzględniać z projektantem w ramach nadzoru autorskiego. Prace należy wykonać zgodnie z zaleceniami projektu oraz dokumentacją techniczną producentów urządzeń i elementów instalacji klimatyzacyjnej.

mgr inż. Radosław Górzeński 2006r.

Wykorzystane w opracowaniu charakterystyki i parametry urządzeń i elementów instalacji klimatyzacyjnej są adekwatne dla przedstawionych modeli według stanu w okresie wykonania opracowania. Rzeczywiste charakterystyki wykorzystanych urządzeń mogą być inne. Warunki dotyczące wykonania i odbioru instalacji wentylacyjnych zawarte są w „Warunkach technicznych wykonania i odbioru instalacji wentylacyjnych”. W sprawach nie ujętych w niniejszym pracowaniu obowiązują regulacje aktualnych norm, przepisów BHP i publikacji „Warunki techniczne wykonania i odbioru robót budowlano-montażowych”, tom II, „Instalacje sanitarne i przemysłowe 1988r.”

mgr inż. Radosław Górzeński 2006r.

5. Obliczenie i dobór urządzeń:

1. Bilans powietrza wentylacyjnego:

• Powierzchnia pomieszczenia:

a · b = A [m²]

10 · 15 = 150 m²

• Obciążenie chłodnicze powierzchni:

Q_j = A · q_j [W] gdzie;

q_j - jednostkowe obciążenie chłodnicze powierzchni: q_j = 80 W/m²

Q_j =150 · 80 = 12 kW

• Strumień powietrza nawiewanego:

gdzie:

c_p = założone ciepło właściwe powietrza: c_p = 1,005 kJ/kg·K

ρ - założona gęstość powietrza: ρ = 1,2 kg/m³

Δt_L - założona różnica temperatur powietrza w pomieszczeniu i powietrza nawiewanego: Δt_L = t_p-t_n = 8°C

• Strumień objętości powietrza nawiewanego przyjęto:

V_n = 4500 m³/h

• Strumień objętości powietrza wywiewanego przyjęto:

V_w = 4500 m³/h

1. Schemat układu sekcji centrali klimatyzacyjnej:

2. Obliczenia powietrza w układzie dla lata (zobrazowane na wykresie h-x)

Ustalenie położenia charakterystycznych parametrów powietrza:

P - powietrze w pomieszczeniu (wywiewane),

• Parametry powietrza wywiewanego - punkt P

t_p = 24 °C

φ_p = 47 %

h_p = 49 kJ/kg

x_p = 0,00945 kg/kg

Pkt. N - powietrze nawiewane

• Jednostkowe zyski ciepła utajonego w pomieszczeniu:

q_u = 5 W/m²

• Zyski ciepła utajonego:

Q_u = A · q_u [kW]

Q_u = 150 · 5 = 750 W = 0,75 kW

• Założone ciepło parowanie wody:

r_o = 2500,8 kJ/kg

• Przyrost zawartości wilgoci w pomieszczeniu:

• Zawartość wilgoci w powietrzu nawiewanym:

• Temperatura powietrza nawiewanego:

• Entalpia powietrza nawiewanego:

gdzie:

c_ps - ciepło właściwe powietrza suchego: c_ps = 1,005 kJ/kg

t_n - temperatura nawiewu: t_n = 16 °C

x_n - zawartość wilgoci w powietrzu nawiewanym: x_n = 0,00925 kg/kg

c_pp - ciepło właściwe pary wodnej nasyconej: c_pp = 1,86 kJ/kg

r - ciepło parowania wody: r = 2500,8 kJ/kg

• Wilgotność względna w powietrzu nawiewanym (odczytana z wykresu h-x):

φ_n = 78%

• Parametry powietrza nawiewanego:

t_n = 16 °C

φ_n = 78 %

h_n = 39,485 kJ/kg

x_n = 0,00925 kg/kg

Pkt. Z - powietrze zewnętrzne:

• Parametry powietrza zewnętrznego - punkt Z

t_z = 30 °C

φ_p = 52 %

h_p = 69 kJ/kg

x_p = 0,015 kg/kg

Pkt. Z' - powietrze za wymiennikiem ciepła:

• Sprawność temperaturowa wymiennika (dla centrali wentylacyjnej firmy SWEGON, typu BASIC - 006, strumień powietrza nawiewanego równy strumieniowi powietrza wywiewanego)

Φ_t = 83% ( wartość odczytana z nomogramu dla rekuperatora)

• Temperatura powietrza za wymiennikiem ciepła:

• Zawartość wilgoci w powietrzu za wymiennikiem ciepła (regenerator w wydaniu standardowym, niehigroskopijny, bez odzysku ciepła utajonego).

• Entalpia powietrza za wymiennikiem ciepła:

gdzie:

t_z' - temperatura za wymiennikiem ciepła: t_z' = 25,02 °C

x_z' - zawartość wilgoci w powietrzu za wymiennikem ciepła: x_z' = 0,015 kg/kg

c_pp - ciepło właściwe pary wodnej nasyconej: c_pp = 1,86 kJ/kg

r - ciepło parowania wody: r = 2500,8 kJ/kg

• Wilgotność względna za wymiennikiem ciepła (odczytana z wykresu h-x):

φ_z' = 70%

• Parametry powietrza za wymiennikiem ciepła - punkt Z'

t_z' = 25,02°C

φ_z' = 70%

h_z' = 63,36 kJ/kg

x_z' = 0,015 kg/kg

Pkt. ATP - powietrze w pkt. ATP:

Przyjęto temp. pkt. ATP w zakresie 5 - 10 °C

• Założenia dla pkt. ATP:

t_ATP = 8 °C

φ_ATP = 100 %

• Ciśnienie nasycenia dla pkt. ATP:

gdzie:

p_o = 610,7 Pa

• Zawartość wilgoci w pkt. ATP:

gdzie:

N = 0,62198

p_a = 101325 Pa

• Entalpia dla pkt. ATP:

gdzie:

t_ATP - temperatura w pkt. ATP: t_ATP = 10 °C

x_ATP - zawartość wilgoci w pkt. ATP : x_ATP = 0,0076 kg/kg

• Parametry powietrza na powierzchni lamel chłodnicy - pkt. ATP

t_ATP = 10 °C

φ_ATP = 100 %

h_ATP = 29,10 kJ/kg

x_ATP = 0,0076 kg/kg

Pkt. 1 - powietrze za chłodnicą:

• Zawartość wilgoci w powietrzu za chłodnicą:

• Współczynnik obejścia (bocznikowania) BF chłodnicy:

• Temperatura powietrza za chłodnicą.

• Entalpia powietrza za chłodnicą:

gdzie:

t₁ - temperatura powietrza za chłodnicą: t₁ = 13,35 °C

x₁ - zawartość wilgoci w powietrzu za chłodnicą: x₁ = 0,00925 kg/kg

• Wilgotność względna w powietrzu za chłodnicą (odczytana z wykresu h-x):

φ_z' = 92%

• Parametry powietrza na powierzchni lamel chłodnicy - pkt. ATP

t₁ = 13,35 °C

φ₁ = 92 %

h₁ = 36,78 kJ/kg

x₁ = 0,00925 kg/kg

1. Obliczenia powietrza w układzie dla zimy (zobrazowane na wykresie h-x)

Ustalenie położenia charakterystycznych parametrów powietrza:

Pkt. P - powietrze w pomieszczeniu (wywiewane),

• Parametry powietrza wywiewanego - punkt P

t_p = 22 °C

φ_p = 48 %

h_p = 43 kJ/kg

x_p = 0,0084 kg/kg

Pkt. N - powietrze nawiewane

• Zakładamy, iż straty ciepła w pomieszczeniu w zimie pokrywa układ c.o.:

• Przyrost zawartości wilgoci w powietrzu w pomieszczeniu:

• Zawartość wilgoci w powietrzu nawiewanym:

• Temperatura powietrza nawiewanego:

• Entalpia powietrza nawiewanego:

gdzie:

c_ps - ciepło właściwe powietrza suchego: c_ps = 1,005 kJ/kg

t_n - temperatura nawiewu: t_n = 22 °C

x_n - zawartość wilgoci w powietrzu nawiewanym: x_n = 0,0081 kg/kg

c_pp - ciepło właściwe pary wodnej nasyconej: c_pp = 1,86 kJ/kg

r - ciepło parowania wody: r = 2500,8 kJ/kg

• Wilgotność względna w powietrzu nawiewanym (odczytana z wykresu h-x):

φ_n = 46,5%

• Parametry powietrza nawiewanego:

t_n = 22 °C

φ_n = 46,5 %

h_n = 42,687 kJ/kg

x_n = 0,0081 kg/kg

Pkt. Z - powietrze zewnętrzne:

• Parametry powietrza zewnętrznego - punkt Z

t_z = -22 °C

φ_z = 100 %

h_z = -21,1 kJ/kg

x_z = 0,0006 kg/kg

Pkt. Z' - powietrze za wymiennikiem ciepła:

• Sprawność temperaturowa wymiennika:

Φ_t = 83% ( wartość odczytana z nomogramu dla rekuperatora)

• Temperatura powietrza za wymiennikiem ciepła:

• Zawartość wilgoci w powietrzu za wymiennikiem ciepła:

• Entalpia powietrza za wymiennikiem ciepła:

gdzie:

c_ps - ciepło właściwe powietrza suchego: c_ps = 1,005 kJ/kg

t_z' - temperatura powietrza za wymiennikiem ciepła: t_z' = 16,18 °C

x_z' - zawartość wilgoci w powietrzu za wymiennikiem ciepła: x_z' = 0,0006 kg/kg

c_pp - ciepło właściwe pary wodnej nasyconej: c_pp = 1,86 kJ/kg

r - ciepło parowania wody: r = 2500,8 kJ/kg

• Wilgotność względna za wymiennikiem ciepła (odczytana z wykresu h-x):

φ_z' = 5 %

• Parametry powietrza za wymiennikiem ciepła - punkt Z'

t_z' = 16,18 °C

φ_z' = 5 %

h_z' = 17,78 kJ/kg

x_z' = 0,0006 kg/kg

Pkt. 2 - powietrze za nagrzewnicą:

• Zawartość wilgoci w powietrzu za nagrzewnicą:

• Temperatura powietrza za nagrzewnicą:

• Entalpia powietrza za nagrzewnicą:

gdzie:

t₂ - temperatura powietrza za nagrzewnicą: t₂ = 22 °C

x₂ - zawartość wilgoci w powietrzu za nagrzewnicą: x₂ = 0,0006 kg/kg

• Wilgotność względna w powietrzu za nagrzewnicą (odczytana z wykresu h-x):

φ₂ = 4,2 %

• Parametry powietrza za nagrzewnicą:

t₂ = 22 °C

φ₂ = 4,2 %

h₂ = 23,635 kJ/kg

x₂ = 0,0006 kg/kg

Parametry termodynamiczne urządzeń do obróbki ciepła w powietrza w centrali:

Okres lata:

• Wydajność cieplna chłodnicy:

• Wydajność cieplna nagrzewnicy:

Okres zimy:

• Wydajność cieplna nagrzewnicy:

• Strumień wilgoci nawilżacza parowego:

Dobór elementów centrali klimatyzacyjne:

Doboru centrali dokonano na podstawie katalogu…

Centrala:

• centrala wentylacyjna typu …firmy ….

• wykonanie

• nawiew centrali w wykonaniu prawym,

• wywiew centrali w wykonani lewym,

• wymiennik ciepła w wykonaniu prawym.

Rotacyjny wymiennik ciepła:

• typ:

• sprawność temperaturowa odzysku ciepłą:

• grubość rotora:

• wielkość standardowa:

• projektowana strata ciśnienia:

Wentylatory:

• sekcja wentylatora promieniowo - osiowego (z napędem pasowym, dwubiegowym)

• ciśnienie dyspozycyjne

Wentylator nawiewny

• różnica ciśnienia całkowitego linii nawiewnej Δpc = …Pa

• prędkość obrotowa: n = ….. obr/min

• moc silnika: N = ……kW

• całkowity poziom mocy akustycznej emitowany do kanału tłocznego: Lw.tot. =…dB

Wentylator wywiewny:

• różnica ciśnienia całkowitego linii nawiewnej Δpc = …Pa

• prędkość obrotowa: n = ….. obr/min

• moc silnika: N = ……kW

• całkowity poziom mocy akustycznej emitowany do kanału tłocznego: Lw.tot. =…dB

Przepustnica:

• przepustnica typu:

• projektowana strata ciśnienia:

Filtr:

• filtr kieszeniowy krótki typu:

• projektowana strat ciśnienia

• zamontowany na nawiewie

• filtr kieszeniowy długi typu:

• projektowana strat ciśnienia

• zamontowany na wywiewie

Nagrzewnica wodna:

• nagrzewnica wodna typu:

• wariant mocy:

• projektowana strat ciśnienia

Sekcja inspekcyjna:

• sekcja inspekcyjna typu:

• zamontowany pomiędzy wymiennikiem ciepła a chłodnicą

Chłodnica:

• chłodnica freonowa typu

• 4 rzędowa

• syfon

• projektowana strat ciśnienia

Tłumiki:

• tłumik akustyczny krótki typu:

• projektowana strat ciśnienia

Automatyka:

• układ automatyki typu:

Zespół pompowo - regulacyjny:

• zespół pompowo regulacyjny typu:

Króćce przyłączeniowe:

• wymiary połączeń

Dobór nawiewników:

Dobrano nawiewniki firmy …. typu…., na podstawie katalogu…..

Dobrano …. sztuk nawieni

Dobór wywiewników:

Dobór czerpni:

Dobór wyrzutni:

Obliczania termodynamiczne dla obiegu chłodniczego z bezpośrednim odparowaniem czynnika chłodniczego:

Założenie dla czynnika chłodniczego R134A:

• w układzie realizowany jest obieg przegrzany z wykorzystaniem przegrzania na termostatycznym zaworze rozprężnym,

• odległość w poziomie agregatu sprężarkowo-skraplającego od parownika (chłodnicy)
  L = 14,0 m

• różnica wysokości pomiędzy agregatem sprężarkowo-skraplającym a parownikiem
  Δh = 4,0 m

• przegrzanie czynnika chłodniczego na termostatycznym zaworze rozprężnym
  Δt_p = 8,0 K

• dochłodzenie czynnika chłodniczego w dochładzaczu Δt_r. = 7,0 K

• temperatura parowania czynnika chłodniczego t₀ = 5,0 °C

• temperatura skraplania czynnika chłodniczego t_k = 50,0 °C

Parametry punktów charakterystycznych obiegu chłodniczego:

1 - stan czynnika chłodzącego za parownikiem

2 - stan czynnika chłodzącego za sprężarką

3 - stan czynnika chłodzącego za skraplaczem

4 - stan czynnika chłodzącego za dochładzaczem

5 - stan czynnika chłodzącego za termostatycznym zaworem rozprężnym TZR

Obieg z zaznaczeniem punktów charakterystycznych przedstawiono w załączniku.

Parametry obiegu chłodniczego:

• Całkowita wydajność (moc) chłodnicza obiegu (obliczona wydajność cieplna chłodnicy):

• Właściwa wydajność chłodnicy:

gdzie:

• Strumień masy czynnika chłodniczego:

• Właściwe obciążenie (wydajność) cieplna skraplacza:

gdzie:

• Moc cieplna skraplacza:

• Właściwe obciążenia (wydajność) cieplna dochładzacza:

gdzie:

• Moc cieplna dochładzacza:

• Łączna moc cieplna dochładzacza i skraplacza:

• Teoretyczna jednostkowa praca sprężania (właściwa praca obiegu):

• Teoretyczna moc napędowa sprężarki:

• Wydajność objętościowa:

• Jednostkowa objętościowa wydajność chłodnicza:

• Teoretyczny współczynnik wydajności chłodniczej:

Dobór elementów układu chłodniczego:

• odległość w poziomie agregatu sprężarkowo - skraplającego od parownika (chłodnicy): L = 14,0 m

• różnica wysokości pomiędzy agregatem sprężarkowo - skraplającym a parownikiem

Δh = 4,0 m

Średnica i prędkość w przewodzie cieczowym:

• pomiędzy skraplaczem a parownikiem (zaworem regulacyjnym),

• prędkość dopuszczalna w granicach: w_c = 0,4 - 0,8 (1,0) m/s

• założony wymiar przewodu cieczowego, 22x1,0 (rury miedziane)

• średnica wewnętrzna przewodu cieczowego, d_c.w. = 20 mm

Kryterium prędkość zostało spełnione, rzeczywista prędkość czynnika w przewodzie cieczowym wynosi: w _rz. = 0,77 m/s.

Średnica i prędkość w przewodzie ssawnym:

• pomiędzy parownikiem a sprężarką,

• prędkość dopuszczalna w granicach: w_c = 7,0 - 12,0 m/s

• założony wymiar przewodu cieczowego, 54x2,0 (rury miedziane)

• średnica wewnętrzna przewodu cieczowego, d_c.w. = 50 mm

Kryterium prędkość zostało spełnione, rzeczywista prędkość czynnika w przewodzie ssawnym wynosi: w _rz. = 8,63 m/s.

Termostatyczny zawór rozprężny TZR:

gdzie:

Δp₁ - strata ciśnienia w rurociągu cieczowym: [Pa]

Δp₂ - strata ciśnienia na oporach miejscowych: [Pa]

Δp₃ - strata ciśnienia w rozdzielaczu cieczy: [Pa]

Δp₄ - strata ciśnienia w rurociągu za rozdzielaczem: [Pa]

Δp₅ - strata ciśnienia na zaworze TZR: [Pa]

Δp_K - ciśnienie skraplania: [Pa]

Δp₀ - ciśnienie parowania: [Pa]

• ciśnienie skraplania, Δp_k = p_2-4 = 14,0·10⁵ Pa

• ciśnienie parowania, Δp₀ = p_5-1 = 3,6·10⁵ Pa

• strata ciśnienia w rurociągu cieczowym,

gdzie:

L - odległość w poziomie agregatu sprężarkowo - skraplającego od parownika: L = 14 m

λ - w zależności od liczby Re. gdzie Re. wynosi:

gdzie:

v₄ - kinematyczny współczynnik lepkości dla czynnika R 134a dla temp. t₄ = 46°C,
v₄ = 1,21·10^-7 m²/s.

Pozostałe wartości opisane zostały powyżej.

Ostatecznie otrzymujemy:

• strata ciśnienia na oporach miejscowych, Δp₂ =0,2·10⁵ Pa

• ciśnienie hydrostatyczne ciekłego czynnika w pionowym odcinku rurociągu,

• strata ciśnienia w rozdzielaczu cieczy, Δp₄ = 0,5·10⁵ Pa

• strata ciśnienia w rurociągu za rozdzielaczem, Δp₅ = 0,5·10⁵ Pa

• stara ciśnienia na zaworze TZR:

Na podstawie katalogu firmy ALCO dobrano termostatyczny zawór rozprężny typ: ……… dla czynnika chłodniczego R 134 a.

Wydajność obliczeniowa do doboru zaworu skorygowano dla warunków projektowych:

• Δt_r. = 7,0 K

• t₀ = 4,0 K

• Δp_TZR = 8,81·10⁵ Pa

Współczynnik korekcyjny dla projektowanego dochłodzenia:

k = ????????????

Na podstawie powyższych danych dobrano agregat sprężarkowo skraplający firmy …… typ….. dla czynnika chłodniczego R 134a, o nominalnej wydajności chłodniczej Q_nom.= …kW, t_o. = …..°C. Dokładna specyfikacja znajduje się w załączniku.

18

---