Politechnika Wrocławska

Wydział Inżynierii Środowiska

Katedra Klimatyzacji i Ciepłownictwa

Studia Zaoczne Inżynierskie

PROJEKT Z WENTYLACJI

Zakres Projektu

1. Część obliczeniowa

2. Część rysunkowa

3. Opis techniczny

Ocena:...........................

Uwagi:.............................................

........................................................

........................................................

........................................................

Wykonała: Sprawdził:

Barbara Matejunas mgr inż. Jerzy Rączka

Kierunek: Inżynieria Środowiska

KO i IS rok III

Nr indeksu: 106984

Wrocław 20.01.2002 r.

1. Bilans ciepła w pomieszczeniu

Bilans ciepła całkowitego dla pomieszczeń klimatyzowanych - okres ciepły

Q_zjoc=Q_pn+Q_pp+Q_Lc+Q_Tc [kW]

CZERWIEC Tz śr 27°
Godzina	10^00	12^00	14^00	15^00	16^00	18^00	20^00
Tz	25	28	28	29	28	27	24
Tp oc	24	24	24	25	24	24	22
Tp oz	22	22	22	22	22	22	22
QP	0,33	0,66	0,66	0,66	0,66	0,49	0,33
QR	0,70	0,83	5,36	10,18	13,54	8,61	0,09
Qpp	0,34	0,66	0,67	0,68	0,69	0,52	0,41
Qpn	0,06	0,05	0,06	0,04	0,08	0,10	0,12
QL	2,88	2,88	2,88	2,88	2,88	2,88	2,88
QT	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8	0,8
Qzjoc	4,08	4,39	4,42	4,41	4,45	4,30	4,21
					max

LIPIEC Tz śr 28°
Godzina	10^00	12^00	14^00	15^00	16^00	18^00	20^00
Tz	26	28	30	30	30	29	26
Tp oc	23	24	25	25	25	25	23
Tp oz	22	22	22	22	22	22	22
QP	0,33	0,66	0,66	0,66	0,66	0,49	0,33
QR	1,02	1,23	4,08	15,00	19,93	11,66	0,00
Qpp	0,34	0,66	0,67	0,68	0,69	0,52	0,33
Qpn	0,04	0,03	0,04	0,02	0,05	0,07	0,10
QL	2,88	2,88	2,88	2,88	2,88	2,88	2,88
QT	0,80	0,80	0,80	0,80	0,80	0,80	0,80
Qzjoc	4,06	4,38	4,39	4,39	4,42	4,27	4,11
					max

1. ZYSKI CIEPŁA OD NASŁONECZNIENIA

I.1. Zyski ciepła od nasłonecznienia przez przegrody nieprzeźroczyste

Obliczenia dla miesiąca czerwca godz. 10⁰⁰:

temp. zewn. T_z=25°C

temp. w pomieszczeniu T_p=24°C

1. Zyski ciepła od nasłonecznienia przez przegrody nieprzeźroczyste

Q_{pn S} = ∆tr^′ · U · A[W/m²] gdzie: A=6· 24=144m²

U=0,24[W/m²K]

Masa ściany = 500kg/m²

∆tr^′ = ∆tr +( T_{z śr} -24)+(26 - T_p) +β = (-1)+( 27 -24)+(26 - 24) + 1 = 6[°C]

Q_{pn S} = 6 · 0,24 · 144 = 38,97 [W] = 0,04 [kW]

Q_{pn N} = ∆tr^′ · U · A[W/m²] gdzie: A=6 · 24=144m²

U=0,24[W/m²K]

Masa ściany = 500kg/m²

∆tr^′ = ∆tr +( T_{z śr} -24)+(26 - T_p) +β = (-3,1)+( 27 -24)+(26 - 24) + 1 = 3,9[°C]

Q_{pn N} = 3,9 · 0,24 · 144 = 25,34 [W] = 0,03 [kW]

Q_pn = Q_{pn S} + Q_{pn N} [W/m²]

Q_pn = 38,97 + 25,34 = 64,32 [W/m²] = 0,07 [kW]

2. Zyski ciepła od nasłonecznienia przez przegrody przeźroczyste skierowane na zachód

Q_pp = Q_P + Q_R [W/m²]

1.2.1. zyski ciepła przez przenikanie przez powierzchnie przeszklone

Q_P = A₀ · K₀ · (T_z - T_p) [W]

A₀ - powierzchnia okna w świetle muru [m²]

A₀ = 8,4 [m²] A_0c = 8,4· 7,5=63 [m²]

K₀ - 2,6[W/m²K] (okna z podwójne zespolone)

Q_P = 63 ·2,6 ·(25-24) = 328 [W] = 0,03[kW]

1.2.2. Chwilowy strumień ciepła przenikający do pomieszczenia w wyniku

promieniowania słonecznego

Q_R = [A₁ · I_{c max} · a +(A - A₁) · I_{r max} ] · b· s [W]

A - powierzchnia szyb w oknie [m²] A = A₀ · g

g - udział powierzchni przeszklonej g = 0,9

A = 8,4 · 0,9 = 7,56 [m²]

A₁ - nasłoneczniona powierzchnia szyb A₁ = [B - (e₁ - b)] · [H- ( e₂ - f )] [m²]

I_{c max} - maksymalne natężenie promieniowania słonecznego całkowitego w miesiącu obliczeniowym dla danego kierunku ekspozycji okna, przenikające przez pojedyńczą szybę o grubości 3 mm

(Przyjęto, że okna są zacienione)

I_{r max} - maksymalne natężenie promieniowania słonecznego całkowitego w miesiącu obliczeniowym dla danego kierunku ekspozycji okna, przenikające przez pojedyńczą szybę o grubości 3 mm - odczytywane dla kierunku północnego

a -współczynnik poprawkowy uwzględniający zanieczyszczenie atmosfery

przyjęto a = 1 (dla obszaru dużych miast)

b -współczynnik przepuszczalności promieniowania słonecznego przez okno - uwzględnia gatunek szkła, liczbę szyb (0,6)

s - współczynnik akumulacji ciepła w przegrodach otaczających pomieszczenie (0,17)

Q_R = [56,7 · 1 +(56,7 - 56,7) · 121 ] · 0,6 · 0,17 = 8,68[W] = 0,01 [kW]

Q_pp = 327,60 + 868,00 = 336,28 [W] = 0,34 [kW]

2. ZYSKI CIEPŁA OD ŹRÓDEŁ WEWNĘTRZNYCH

2.1.Zyski ciepła pochodzące od ludzi

Q_L = n · qj ·

n - ilość osób (=45)

qj - ciepło jawne pochodzące od ludzi ( =80)

- współczynnik jednoczesności przebywania ludzi w pomieszczeniu (=0,8)

Q_L = 45 · 80 · 0,8=2880[W] = [2,88kW]

Q_Lc = 45 · 174 =7830[W] = [7,83kW]

2.2.Zyski ciepła pochodzące od technologii

Q_T=0,8[kW]

2.3.Zyski ciepła pochodzące od oświetlenia

Qośw.=Nośw.·
= [W/m²]

- współczynnik jednoczesności wykorzystywania mocy zainstalowanej (=1)

Qośw.=32· F=32·144=4608[W]=4,61[kW]

3. OBLICZENIE STRUMIENIA POWIETRZA WENTYLUJĄCEGO I MOCY WYMIENNIKÓW CIEPŁA

3.1.Obliczanie strumienia powietrza wentylującego na podstawie bilansu ciepła jawnego

Do obliczeń przyjęto Qzj oc _max z miesiąca czerwca =4,45 [kW]

V=

Qzjoc-ciepło jawne, które musi być usunięte z pomieszczenia przy użyciu powietrza wentylującego [kW]

C_p- ciepło włościwe powietrza = 1,005 kJ/kg K

ρ- gęstość powietrza = 1,2kg/m³

t_w-temperatura powietrza wywiewanego °C

t_n-temperatura powietrza wywiewanego °C

t_p-t_n=6-8K

3.3. Temperatura powietrza nawiewanego

• przy większych zyskach ciepła , t_p-t_n=3-8K; przyjęto 6[K]

Δt_poc= t_noc- t_poc

gdzie; t_noc=t_poc-Δt_poc t_noc=24-6=18[K]

3.4. Obliczenie mocy nagrzewnicy

t_noz=

gdzie; Q_zjoz=k*Q_L*n*Q_T+Q_ośw.+ΣQ_str

-Q_L zyski ciepła od ludzi

-Q_T zyski ciepła od technologii

-Q_ośw zyski ciepła od oświetlenia

-k wspóczynnik zmniejszający, uwzględniający minimalną frekwencję ludzi w pomieszczeniu, przy której należy utrzymać założone parametry mikroklimatu w okresie zimowym - dla pomieszczeń bytowych k=0,1 do 0,2

-n współczynnik zmniejszający zyski ciepła od technologii wynikający głównie ze zmniejszenia liczby pracowników w wyniku absencji chorobowej n=0,88 do 0,95

ΣQ_str =26
=1680[W]=1,68[kW]

Q_zjoz=0,2*2,88+0,95*0,8+4,61+1,68=3,33[kW]

t_noz=
t_n=16+2=18[°C]

Q_N = V· c_p· ρ· (t_noz-t_m) [kW]

Gdzie; t_m=a

a
a
udział powietrza zewnętrznego w powietrzu

V_z - ilość powietrza zewnętrznego - 60%V

V - ilość powietrza recyrkulowanego-40%V

a

t_m=
=-4[°C]

Q_N = 0,62· 1,005· 1,2· (22-(-4))=19 [kW]

3.4. Obliczenie mocy chłodnicy

Q_zcoc=Q_pn+Q_pp+Q_Lc+Q_Tc=81,86+689,39+7830+800=9410[W]=9,41[kW]

=

- współczynnik kierunkowy przemiany stanu

powietrza w pomieszczeniu

W - entalpia powietrza (= i_w-i_n)

i_w - entalpia powietrza wywiewanego

i_n - entalpia powietrza nawiewanego

Q_CH= V· ρ· (i_z-i_n) [kW]

Q_CH= 0,62· 1,2· (58-45,9)=9 [kW]

4. DOBÓR URZĄDZEŃ

4.1. Dobór kratek i kanałów wentylacyjnych.

dla strumienia V_N=2215m³/h i V_W=1994m³/h (nadciśnienie w wys. 10%) dobrano dwa kanały wentylacyjne, nawiewny i wywiewny.

NAWIEW

dla strumienia V_N=2215m³/h

b- szerokość pomieszczenia

h- wysokość pomieszczenia

zasięg strumienia:

L=0,75·b=0,75·6=4,5m

odległość między kratkami:

L_min>0,2L L_min>0,2·4,5 L_min>0,9m

L_k= L_min+a_k L_k= 0,9+0,3=1,2m

liczba kratek:

n_k=

przyjęto

n_k=15 sztuk

strumień powietrza na 1 kratkę:

V_k=
m³/h

dobrano 20 kratek ABB BOVENT typ SV-2 o wym.300x100 (a z poziomymi łopatkami zewnętrznymi (nawiew może być płynnie regulowany do góry lub na dół) oraz pionowe łopatki wewnętrzne ( płynna regulacja na boki).

Prędkość w przekroju kratki:

=

dla α=45°:

wysokość strumienia - h:

h=0,06x4,5=0,27

szerokość strumienia - w:

b=0,6x4,5=2,7m

WYWIEW

dla strumienia V_W=1994m³/h (nadciśnienie w wys. 10%)

n_k=15 kratek

strumień powietrza na 1 kratkę typ SV-2 o wym.300x100:

V_k=
133 m³/h=0,04m³/s

Prędkość w przekroju kratki:

=

4.2. Dobór centrali wentylacyjnej

Dla strumieni powietrza nawiewanego V_N=2215m³/h i wywiewanego V_W=1994m³/h dobrano centralę produkcji VBW CLIMA typ BS-1(25) wewnętrzną nawiewno-wywiewną (sekcje wywiewne posadowione na sekcjach nawiewnych) składającą się z:

• recyrkulacji,

• filtra EU 3, typ FB 3

• nagrzewnicy wodnej typ HW 1(parametry czynnika 95/70),

• chłodnicy freonowej typ CDX 1( temp. odparowania freonu +6°)

• wentylatorów z łopatkami zagiętymi do przodu typ WH 1

gr. izolacji 25mm,

wlot powietrza - nawiew -500x500

wylot powietrza - nawiew -250x250

wlot powietrza - wywiew -315x400

wylot powietrza - wywiew -315x400

wym.(BxHxL) 650x1200x2415

F_czynna= 0,33m

---