Politechnika Warszawska

Wydział Inżynierii Środowiska

Przedmiot: Wentylacja i Klimatyzacja

Ćwiczenia projektowe

Zespół: Prowadzący:

Emilia Gontarek, ISiW1 dr inż. Anna Charkowska

Aneta Heleniak, ISiW1, ITS

Data oddania:

15 czerwca 2009 r.

1. Założenia projektowe

Dane wyjściowe:

• Lokalizacja: Olsztyn

• Oszklenie budynku: 50 %

• Liczba osób w pomieszczeniu (m2 powierzchni podłogi / 1 osobę):

Pomieszczenie biurowe małe	15
Pomieszczenie biurowe duże	10
Sala zebrań	2
Sala posiedzeń	2,5
Poczekalnia	6

• Wysokość kondygnacji (w świetle): 3,0 m

• Wysokość stropu podwieszonego (w świetle): 0,65 m

2. Parametry powietrza wewnętrznego i zewnętrznego (wg PN-76/B-0342)

Powietrze zewnętrzne:

Lato: II strefa klimatyczna

Sierpień, lipiec: t_z^L = +30 °C, φ_z^L = 45%

Zima: IV strefa klimatyczna

t_z^z = - 22°C, φ_z^z = 100%

Powietrze wewnętrzne:

Aktywność fizyczna: mała

Zima:

t_w^z = +21 ± 1°C

φ_w^z = 50 ± 5%

v_z = 0,2 m/s

Lato:

t_w^L = +24 ± 1°C

φ_w^L = 50 ± 5%

v^z_max = 0,3 m/s

v^L = 0,2 m/s

1. Dopuszczalne wartości poziomu hałasu w pomieszczeniach (PN-87/B-02151/02)

Pomieszczenia biurowe bez wewnętrznych źródeł hałasu L_w = 40 dB (A).

2. Ilość wymian powietrza

gdzie:

V_w - ilość powietrza nawiewanego na godzinę,

V_kub - kubatura pomieszczenia,

n - ilość wymian powietrza w pomieszczeniu.

Dla pomieszczeń biurowych n = 4 ÷ 8 h^-1; przyjęto n = 5 h^-1.

3. Metoda wskaźnikowa (Recknagel)

Q_max = 45 W/m²

4. Minimalny strumień powietrza zewnętrznego

Według PN-B-03430:1983/Az3:2000 _Vzew,min = 30 m³/h∙os.

3. Obliczenie strumienia powietrza wentylacyjnego

	Vkub	Fpodł	Ilość osób
		m^3		m^2
Sala zebrań	288	96	2
Biuro 1	192	64	10
Biuro 2	240	80	10

	Vzew HIG	Ilość wymian		Metoda wskaźnikowa			Vzew ≥0,1 VN
				Vn	Vw	Q		Vn	Vw
		m^3/h	m^3/h	m^3/h	W	m^3/h	m^3/h	m^3/h
Sala zebrań	60	1440	1296	4320	1620	1458
Biuro 1	300	960	864	2880	1080	972
Biuro 2	300	1200	1080	3600	1350	1215
Suma		3600	3240		4050	3645

V_zew HIG = Ilość osób ∙ V_{zew, min}

V_n = n ∙ V_kub

V_w = 90% ∙ V_n

Q = Q_max ∙ F_podł

c_p = 1,0 kJ/kgK

ρ = 1,2 kg/m³

Δt_N = t_p - t_N

Przyjęto Δt_N = 8 K

4. Dobór nawiewników i wywiewników

1. Sala zebrań

3 nawiewniki ustawione w jednym rzędzie:

A_rz = 4,0 m

Dla A_kat = 4,2 m dobrano nawiewniki VWD-R-Z-H: 600 x 24

V_max = 580 m³/h

V_min = 216 m³/h

Δp_{t max} = 30 Pa

3 wywiewniki ustawione w jednym rzędzie:

A_rz = 4,0 m

Dla A_kat = 4,2 m dobrano wywiewniki VWD-R-A-H: 600 x 24

V_max = 580 m³/h

V_min = 216 m³/h

Δp_{t max} = 30 Pa

2. Biuro 1

2 nawiewniki ustawione w jednym rzędzie:

A_rz = 4,0 m

Dla A_kat = 4,2 m dobrano nawiewniki VWD-R-Z-H: 600 x 24

V_max = 580 m³/h

V_min = 216 m³/h

Δp_{t max} = 30 Pa

2 wywiewniki ustawione w jednym rzędzie:

A_rz = 4,0 m

Dla A_kat = 4,2 m dobrano wywiewniki VWD-R-A-H: 600 x 24

V_max = 580 m³/h

V_min = 216 m³/h

Δp_{t max} = 30 Pa

3. Biuro 2

5 nawiewników ustawionych w jednym rzędzie:

A_rz = 2,0 m

Dla A_kat = 2,4 m dobrano nawiewniki VWD-R-Z-H: 500 x 24

V_max = 325 m³/h

V_min = 144 m³/h

Δp_{t max} = 30 Pa

5 wywiewników ustawionych w jednym rzędzie:

A_rz = 2,0 m

Dla A_kat = 2,4 m dobrano wywiewniki VWD-R-A-H: 400 x 16

V_max = 270 m³/h

V_min = 108 m³/h

Δp_{t max} = 30 Pa

5. Dobór przewodów nawiewnych i wywiewnych

W instalacji nawiewnej i wywiewnej dobrano przewody o przekroju prostokątnym i kwadratowym wg Normy PN-EN 1505 „Przewody proste i kształtki wentylacyjne z blachy o przekroju prostokątnym”. Ponieważ przewody o przekroju kwadratowym są bardziej zalecane, zatem wymiary przewodów prostokątnych dobierano tak, aby stosunek długości boków przekroju był
.

Prędkości w przewodach nawiewnych i wywiewnych powinny wynosić 2,5 ÷ 3,0 m³/s, maksymalnie 4,0 m³/s (4,5 m³/s). W projekcie do doboru wymiarów przewodów założono prędkość v_N = v_W = 2,5 m³/s.

1. Dobór przewodów nawiewnych

Nr działki	v	Qi		Ai	wymiary przewodu	Arzecz.	vrzecz.
		[m/s]	[m^3/h]	[m^3/s]	[m^2]	[mm × mm]	[m^2]	[m/s]
1	2,5	270	0,075	0,030	200 × 150	0,030	2,5
2	2,5	270	0,075	0,030	200 × 150	0,030	2,5
3	2,5	270	0,075	0,030	200 × 150	0,030	2,5
4	2,5	270	0,075	0,030	200 × 150	0,030	2,5
5	2,5	270	0,075	0,030	200 × 150	0,030	2,5
6	2,5	540	0,150	0,060	250 × 250	0,063	2,4
7	2,5	540	0,150	0,060	250 × 250	0,063	2,4
8	2,5	540	0,150	0,060	250 × 250	0,063	2,4
9	2,5	540	0,150	0,060	250 × 250	0,063	2,4
10	2,5	540	0,150	0,060	250 × 250	0,063	2,4
11	2,5	540	0,150	0,060	250 × 250	0,063	2,4
12	2,5	810	0,225	0,090	300 × 300	0,090	2,5
13	2,5	1080	0,300	0,120	400 × 300	0,120	2,5
14	2,5	1350	0,375	0,150	500 × 300	0,150	2,5
15	2,5	1890	0,525	0,210	500 × 400	0,200	2,6
16	2,5	2430	0,675	0,270	500 × 500	0,250	2,7
17	2,5	540	0,150	0,060	250 × 250	0,063	2,4
18	2,5	1080	0,300	0,120	400 × 300	0,120	2,5
19	2,5	1620	0,450	0,180	400 × 400	0,160	2,8
20	2,5	4050	1,125	0,450	800 × 500	0,400	2,8

2. Dobór przewodów wywiewnych

Nr działki	v	Qi		Ai	wymiary przewodu	Arzecz.	vrzecz.
		[m/s]	[m^3/h]	[m^3/s]	[m^2]	[mm × mm]	[m^2]	[m/s]
1	2,5	243	0,068	0,027	200 × 100	0,020	3,4
2	2,5	243	0,068	0,027	200 × 100	0,020	3,4
3	2,5	243	0,068	0,027	200 × 100	0,020	3,4
4	2,5	243	0,068	0,027	200 × 100	0,020	3,4
5	2,5	243	0,068	0,027	200 × 100	0,020	3,4
6	2,5	486	0,135	0,054	250 × 200	0,050	2,7
7	2,5	486	0,135	0,054	250 × 200	0,050	2,7
8	2,5	486	0,135	0,054	250 × 200	0,050	2,7
9	2,5	486	0,135	0,054	250 × 200	0,050	2,7
10	2,5	486	0,135	0,054	250 × 200	0,050	2,7
11	2,5	486	0,135	0,054	250 × 200	0,050	2,7
12	2,5	729	0,203	0,081	300 × 250	0,075	2,7
13	2,5	972	0,270	0,108	400 × 250	0,100	2,7
14	2,5	1215	0,338	0,135	400 × 300	0,120	2,8
15	2,5	1701	0,473	0,189	400 × 400	0,160	3,0
16	2,5	2187	0,608	0,243	500 × 400	0,200	3,0
17	2,5	486	0,135	0,054	250 × 200	0,050	2,7
18	2,5	972	0,270	0,108	400 × 250	0,100	2,7
19	2,5	1458	0,405	0,162	400 × 400	0,160	2,5
20	2,5	3645	1,013	0,405	800 × 500	0,400	2,5

3. Obliczenie oporów przepływu w ciągu przewodów nawiewnych

Opór całkowity:
,

gdzie:

- opory liniowe [Pa],

R - jednostkowy opór liniowy [Pa/m],

l - długość odcinka [m],

- współczynnik związany z chropowatością przewodu; dla przewodów stalowych, ocynkowanych gładkich
= 1,

- suma oporów miejscowych [Pa],

- suma współczynników oporów miejscowych [-],

- ciśnienie dynamiczne [Pa],

- gęstość powietrza,
= 1,2 kg/m³,

- opory przepływu przez urządzenia [Pa].

Całkowite opory przepływu powietrza:
.

Całkowita strata ciśnień:
.

4. Obliczenie oporów przepływu w ciągu przewodów wywiewnych

Dla instalacji nawiewnej i wywiewnej policzono opory przepływu w ciągu przewodów, uwzględniając opory miejscowe w instalacji. Wyniki obliczeń zamieszczono w tabelach dołączonych do projektu.

6. Wyrównywanie ciśnień w trójnikach

Instalacja nawiewna

Ponieważ różnica ciśnień dla obu odgałęzień instalacji nawiewnej w trójniku jest mniejsza niż 10%, nie trzeba zamontować przepustnicy do dławienia ciśnienia.

Instalacja wywiewna

Ponieważ różnica ciśnień dla obu odgałęzień instalacji wywiewnej w trójniku są większe niż 10% należy zamontować przepustnicę przed trójnikiem na odcinku, na którym są mniejsze opory przepływu, dzięki czemu ciśnienie w tym odcinku zostanie przy dławione i wyrównane do ciśnienia z drugiego odgałęzienia instalacji (w którym od początku były większe opory przepływu).

7. Dobór centrali

Dobrano centralę nawiewną z wymiennikami ciepła BC-006 firmy PM - LUFT o godzinowym przepływie powietrza 4320 m³/h (1,2 m³/s). Dla godzinowego policzonego przepływu powietrza 4050 m³/h sprawność wymiennika obrotowego wynosi η =  81%, sprawność odzysku ciepła η =  63%, a ciśnienie dyspozycyjne wentylatorów jest równe 1600 kPa.

7

---