WiK

Cel wentylacji – poprawa parametrów powietrza (stanu i składu) z punktu widzenia wymagań organizmu ludzkiego lub procesów produkcyjnych, co osiąga się poprzez wymianę powietrza wewnątrz pomieszczeń. Wentylacja może być też wykorzystana do usuwania nadmiaru ciepła i wilgoci z pomieszczeń. W tym przypadku system wentylacji wyposażony jest w elem.uzdatniające powietrze.

Wentylacja: ogólna; miejscowa; odciągi miejscowe; pożarowa.

WENT.OGÓLNA: naturalna; mechaniczna; naturalno-mechaniczna(mieszana, hybrydowa).

3.Went naturalna: ruch powietrza i jego wymiana spowodowana jest działaniem wiatru i ciśnienia grawitacyjnego, wywołanego różnicą temperatur powietrza wewnątrz i na zewnątrz obiektu. Powietrze nie ulega uzdatnieniu.

Podział: infiltracja (przenikanie powietrza poprzez nieszczelności przegród budowlanych); przewietrzanie; wentylacja grawitacyjna kanałowa; wentylacja bezkanałowa (aeracja) (stosowana wyłącznie w przemyśle przy dużych zyskach ciepła jawnego).

System wentylacji naturalnej działa pod wpływem czynników: różnicy temp a tym samym różnicy gęstości powietrza wewnątrz i na zewnątrz; różnicy ciśnienia wywołanej działaniem wiatru na budynek (nie uwzględnia się przy projektowaniu wentylacji). W systemie tym nawiew powietrza zewnętrznego odbywa się przez okna a wywiew przez pionowe przewody wentylacyjne.

Infiltracja – jest ściśle związana z konstrukcją przegród budowlanych, a szczególnie okien. W celu uzyskania wymaganego poziomu infiltracji konieczne jest rozszczelnienie okien przez wykonanie w nich szczelin infiltracyjnych. Strumień powietrza jaki jest w stanie napłynąć do pomieszczenia zależy od współcz.infiltracji, długości szczeliny oraz różnicy ciśnień jakie występują po obu stronach okna. Okno rozszczelnione nie jest w stanie doprowadzić do pomieszczenia wymaganej ilości powietrza wentylacyjnego. Niewielka jego ilość służy jedynie do zapewnienia elementarnego bezpieczeństwa.

Nawiewniki – urządzenia wprowadzające powietrze do pomieszczeń mieszkalnych, biurowych lub kuchni umieszczone tylko w górnej części okna, kasety rolet nad oknem lub obok okna w ścianie. Korzyści z nawiewników: brak możliwości wykroplenia się pary wodnej na oknach i nadprożach; niskie koszty energii cieplnej w porównaniu do normalnego uchylania i otwierania okna; komfort cieplny w pomieszczeniach(brak przeciągów); w przypadku nawiewników higrosterowanych automatyczne działanie całego systemu wentylacji. Rodzaje: sterowane ręcznie; automatyczne higrosterowane.

Przewietrzanie (went.uderzeniowa) – wymiana powietrza przez otwieranie okien. Zimą zimniejsze powietrze napływa dolną a wypływa górną częścią okna. Służy do szybkiego odnowienia powietrza. Latem zatężenie wentylacji zależy w znacznym stopniu od oddziaływania wiatru, ale też od różnicy temp spowodowanej promieniowaniem słonecznym.

4.Aeracja – naturalna went występuje na skutek działania wiatru oraz ciś grawitacyjnego. Wykonywana jest przez odpowiednie zestawienie i ukształtowanie regulowanych otworów i kanałów w przegrodach budowlanych (np. w wyciągach kominowych).

Wentylacja grawitacyjna –kanałowa – stosowana w pomieszczeniach wyposażonych w szyb wyprowadzany ponad dach; wzrost ciągu jest proporcjonalny do wysokości obiektu, w całym pomieszczeniu panuje podciśnienie; w celu zapewnienia wymaganej wymiany powietrza budynek musi mieć odpowiednio zaprojektowane otwory wlotowe doprowadzające powietrze; wentylacja działa poprawnie jedynie zimą, latem następuje zmiana kierunku przepływu powietrza i ciepłe pow napływa do środka. W celu zwiększeniu ciągu można zastosować nasadkę-deflektor. Oddziaływanie wiatru na deflektor powoduje wytworzenie podciśnienia i polepszenie ciągu, przy braku wiatru jest to nieskuteczne. Wentylacja naturalna zawodzi w gorące dni letnie. Stosuje się ją tylko w specjalnych przypadkach, gdy okresowy brak wentylacji jest do zaakceptowania. Wentylację szybową można tez zastosować nad źródłami ciepła.

Wentylacja wywietrznikami dachowymi – występuje w budynkach wyposażonych w nasadki, krótkie szyby lub podobne otwory na dachu budynku. Ciąg wywołany jest różnicą temp.

Went.mechaniczna: ruch powietrza i jego wymiana są wymuszone, wywołuje go wentylator lub strumienica.

Podział: wywiewna; nawiewna; nawiewno-wywiewna.

W zależności od proporcji ilości powietrza nawiewanego do wywiewanego: nadciśnieniowa; podciśnieniowa; zrównoważona.

6.Wentylacja wywiewna (wysysanie) – powietrze za pomocą wentylatora jest zasysane z pomieszczenia i wywiewane na zewnątrz. Dopływ pow.odbywa się przez otwory z sąsiednich pomieszczeń lub z zewnątrz budynku. Wewnątrz panuje podciśnienie. Instalacje wywiewne stosuje się w pomieszczeniach o dużym zanieczyszczeniu powietrza gazem, parą, zapachami lub pomieszcz o wysokiej temp.

Instalacja wywiewna składa się z: wentylatora wyciągowego z silnikiem, przewodu powietrza wywiewanego, przewodu pow zasysanego.

5.Wentylacja nawiewna: powietrze jest zasysane na zewnątrz budynku i wtłaczane do pomieszczeń. Nadmiar powietrza odpływa przez drzwi, okna, inne otwory i nieszczelności do otaczających pomieszczeń lub na zewn. Wewnątrz pomieszczeń panuje nadciśnienie, co uniemożliwia dopływ powietrza niepożądanego. Zimą instalacja wymaga ogrzewania doprowadzanego pow.do temp w pomieszczeniu. Powietrze jest nagrzewane w nagrzewnicy powietrza. Składa się z: wentylatora doprowadzającego powietrze, nagrzewnicy powietrza, filtru pyłowego(usuwa zanieczyszcz.z nagrzewnicy), przewodów powietrznych.

7.Wentylacja wywiewno-nawiewna – stosowana w dużych powieszczeniach. Poprzez regulację i ustawienie natężenia przepływu powietrza nawiewanego i wywiewanego można wytworzyć stosownie do potrzeb ograniczone nad- i podciśnienie. Stosuje się ją dla prawie wszystkich większych pomieszczeń. Umożliwia również odzyskiwanie ciepła.

23.Went.hybrydowa: Wykorzystuje się zarówno naturalny i wymuszony ruch powietrza. Gdy są sprzyjające warunki atmosferyczne działa wentylacja naturalna, gdy warunki te są gorsze uruchamiana jest went.mech. jej zadaniem jest minimalizacja zużycia energii przy zachowaniu warunków komfortu cieplnego

3 rozwiązania techniczne: 1. systemu są w pełni autonomiczne – pracuje ten system, który najlepiej spełnia warunki zewnętrzne. Naturalna pracuje w okresach przejściowych, a mechaniczna w okresach chłodnych i ciepłych. Współdziałanie systemów może także dotyczyć doby. Mechaniczna w godzinach użytkowania obiektu. 2. wspomaganie went naturalnej za pomocą mechanicznej – gdy siły napędowe went naturalnej są małe lub gdy zwiększa się zapotrzebowanie na powietrze należy zwiększyć dyspozycyjną różnicę ciśnienia poprzez włączenie niskociśnieniowych wentylatorów wspomagających. 3. Wspomaganie mechanicznej za pomocą naturalnej – system w. mechanicznej ma pracować przy najmniejszej możliwej różnicy ciśnień. Gdy tylko istnieją sprzyjające warunki wykorzystuje się różnicę ciśnień wywołaną wyporem cieplnym i wiatrem.

Cel klimatyzacji – uzdatnienie powietrza umożliwiające oprócz jego wymiany regulację temp, wilgotności względnej, czystości i rozdziału powietrza w zależności od potrzeb.

Podział: przemysłowa; komfortu.

K.przemysłowa – jakość wytwarzanego produktu wymaga ściśle określonego stanu powietrza. Proces technologiczny decyduje, które parametry powietrza mają być utrzymywane np.tylko temp, tylko wilgotność. Projektowanie i dobór instalacji klimatyzacyjnej musi być podporządkowane wymaganiom i warunkom technologiczno-przemysłowym.

K.komfortu – system klimatyz.podporządkowany jest zachowaniu warunków komfortu cieplnego.

Komfort cieplny – stan, w którym człowiek czuje się najlepiej. W tym stanie organizm człowieka nie odczuwa ani uczucia ciepła, ani zimna. Organizm człowieka znajduje się w stanie zrównoważonego bilansu cieplnego. W stanie komfortu cieplnego nie występują także zjawiska przeciągu, lokalnego nagrzewania lub chłodzenia.

Wskaźnik PMV – jest stosowany w celu opisania warunków komfortu cieplnego w pomieszczeniach zamkniętych. Jest używany głównie w klimatyzacji i opisuje wrażenia cieplne człowieka w 7-stopniowej skali. Dla warunków komfortu cieplnego powinien mieścić się w zakresie od -0,5 do +0,5 co odpowiada PPD<10% PPD – przewidywany odsetek niezadowolonych.

PMV jest złożoną funkcją: PMV=f(M,W,λ_clo,f_clo,t,t_mr,v,pa,hc,t_clo). M-metabolizm[met], W-praca zew[W/m2], λ_clo-oporność cieplna odzieży[clo], f_clo-stosunek powierzchni ciała zakrytego do odkrytego, t-temp powietrza, t_mr-śr temp promieniowania, v-względna pręd powietrza[m/s], pa-ciś cząstkowe pary wodnej[Pa], hc-współ wymiany ciepła przez konwekcję, t_clo-temp powierzchni odzieży.

Metabolizm – to wszystkie przemiany zachodzące w ciele człowieka których rezultatem jest wytworzenie energii niezbędnej do funkcjonowania organizmu.

Oporność cieplna odzieży – związana jest z izolacją termiczną odzieży. Parametr ten określa ilość ciepła przepływającego w jednostce czasu przez 1m2 powierzchni materiału, przy różnicy temp po obu stronach odzieży wynoszącej 1K. Odzież o odpowiedniej izolacji termicznej zapobiega nadmiernym stratom ciepła do otoczenia. Izolacja termiczna materiałów wyrażona jest w m2K/W.

Temperatura operatywna – w danym miejscu pomieszczenia określono wzorem: θ₀=( θ_a+ θ_r)/2. θ_a-temp powietrza w pomieszczeniu, θ_r-śr temp promieniowania poszczególnych elem pomieszczenia.

1.Komfort cieplny to zapewnienie w strefie przebywania ludzi: jakości powietrza, temperatury pow, wilgotności względnej pow(30-70%), prędkości przepływu powietrza.

2.Parametry powietrza: temperatura powietrza zewn – zmiany temp powierzchni Ziemi wywołane są promieniowaniem słonecznym. Zmienia się w ciągu doby jak i w ciągu roku. Powoduje zmiany temp przegród budowlanych, co z kolei ma wpływ na temp powietrza wewnątrz pomieszczeń; wilgotność powietrza zewn – zawartość pary wodnej w powietrzu atmosfer może zmieniać się w szerokim zakresie. Wilg bezwzgl-stosunek masy pary wodnej do jej objętości, wigl wzgl-stosunek wilg bezwzgl do max możliwej zawartości pary w danych warunkach; wiatr – jest zjawiskiem złożonym wywołanym różnicą ciśnień, ruchem obrotowym Ziemi oraz oddziaływaniem grawitacyjnym. Jest czynnikiem zmiennym, który w dużej mierze zależy od warunków lokalnych. Oddziałując na budynek powoduje powstanie różnicy ciśnień na powierzchniach przegród budowlanych. Ma wpływ na infiltrację; promieniowanie słoneczne – obejmuje szerokie pasmo fal o różnej długości i różnym natężeniu. Widmo słoneczne składa się z promieniowania nadfioletowego, widzialnego i podczerwonego. Ulega osłabieniu w trakcie przechodzenia przez warstwy atmosfery. Najbardziej narażone na oddziaływanie słońca są przegrody położone po stronie południowej; ciś atmosferyczne-ulega zmianom w zależności od położenia budynku w stosunku do poziomu morza.

Układy klimatyzacyjne: dzielą się na układy z urządzeniami: centralnymi (centrale klimatyzacyjne); z dwustopniowym uzdatnianiem powietrza; lokalne (klimatyzatory).

Centrale klimatyz – zestawy urządzeń do obróbki powietrza (zmiany temp, wilgotn, oczyszczenie)w celu dostosowania parametrów do wymagań powietrza w pomieszczeniu. Uzdatnianie pow odbywa się jednostopniowo w centrali. Do wymiennika ciepła doprowadzane są przewodami ciepło lub chłód (w systemie dwururowym) albo ciepło i chłód (w syst czterorurowym). Przewagą systemu 4-rur nad 2-rur jest możliwość nagrzewania lub chłodzenia, ale jest droższy w eksploatacji.

W skład centrali wchodzi zespół nawiewny i wywiewny. Zespół nawiewny – składa się zazwyczaj z: komory z odzyskiem ciepła lub recyrkulacyjnej, wstępnego filtra powietrza, nagrzewnicy wstępnej, nawilżacza wodnego lub parowego, chłodnicy, nagrzewnicy wtórnej, wentylatora, filtra dokładnego, tłumika. Zespół wywiewny – mogą się w nim znajdować: filtr wstępny, wentylator, filtr dokładny, komora z odzyskiem ciepła lub recyrkulacyjna.

Centrale klim.oferowane są w 3 podst wariantach wykonania: wewnętrzne (do lokalizacji w maszynowniach); zewnętrzne (do montażu na zew budynku, mają obudowę zabezpieczoną przed warunkami atmosfer); w wykonaniu specjalnym-higieniczne (do obiektów o podwyższonych wymaganiach higienicznych). Najczęściej spotykane są: selekcyjne (blokowe, zestawiona jest w poszczególnych elem znajdujących się w oddzielnych blokach); monoblokowe (kompaktowe, montowane są we wspólnej obudowie).

15.Rodzaje klimatyzacji: System CAV (constatnt air volume) – powietrze dostarczane jest do stref ze stałą wydajnością, lecz ze zmienną temp nawiewu. Gdy rośnie temp na zewnątrz, obniża się temp powietrza dostarczanego do pomieszczeń. System VAV (variable air volume) – strumień powietrza jest zmienny a temp stała. Różne zapotrzebowania różnych stref na ciepło są wyrównywane przez zmianę natężenia przepływu powietrza doprowadzanego. System VRV (variable refrigerent volume) – system ze zmiennym przepływem czynnika chłodniczego, złożony z jednostki zewnętrznej i kilkunastu wewnętrznych; czynnikiem czynnikiem chłodniczym w obiegu jest freon doprowadzany dwoma lub trzema przewodami. W systemie z 2 przewodami wszystkie jednostki wewnętrzne pracują jednocześnie w trybie grzania lub chłodzenia, w systemie z 3 przewodami mogą grzać lub chłodzić niezależnie od siebie.

Układy klimatyzacyjne z dwustopniowym uzdatnianiem powietrza – dzielą się na: strefowe; wysokociśnieniowe indukcyjne; z klimakonwektorami wentylatorowymi; wysokociśnieniowe bezindukcyjne. Powietrze jest najpierw wstępnie uzdatniane w centrali klimatyzacyjnej a następnie powtórnie i ostatecznie w pomieszczeniu lub na drodze między centralą a pomieszczeniem.

16.Klimakonwektory: indukcyjne – urządzenia do ogrzewania lub chłodzenia pomieszczenia, są złożone z wymiennika zasilającego ciepłem lub chłodem z systemu centralnego, uzupełniają system klimatyzacji mechanicznej. Do pomieszczenia doprowadzone jest powietrze uzdatnione centralnie, które przepływając przez klimakonwektor na zasadzie indukcji powoduje zasysanie powietrza z pomieszczenia; wentylatorowe – w porównaniu z indukcyjnymi wyposażone są w wentylator i wbudowany filtr powietrza. Do zasilania stosuje się zewnętrzne źródło ciepła i zimna, zazwyczaj zasila się je z obiegu wody ciepłej lub chłodnej. Typy zależne są od: miejsca umieszczenia w pomieszczeniach (np. podokienne, przyścienne, podsufitowe); sposobu zasilania ciepłem i zimnem; sposobu działania (np. pracujące z mieszaniną powietrza obiegowego i zewnętrznego lub tylko z powietrzem obiegowym).

17.Klimatyzator – urządzenie chłodzące oraz chłodzące z funkcją grzania, służące do obniżania lub podwyższania temp w pomieszczeniach. Składa się z: parownika, sprężarki, skraplacza, zaworu rozprężnego, zespołów filtrów powietrza, wentylatora powietrza nawiewanego do pomieszcz i wentylatora chłodzącego skraplacz. W klimatyzatorze z funkcją grzania umieszczono dodatkowo elektryczną nagrzewnicę powietrza lub zawór rewersyjny (ukł pracuje wtedy jako pompa ciepła).

Klimatyzatory występują w wersji kompakt lub split: kompakt – wszystkie elementy klimatyzatora umieszczone są w jednej obudowie, dlatego wymagają dostępu zarówno do pomieszczenia jak i do powietrza zewn, najczęściej stosowany jest klimatyzator okienny; split – składa się z jednostki wewnętrznej (parownika) i jednostki zewn (skraplacza i sprężarki), ich zaletą jest umieszczenie na zewnątrz pomieszczenia elementór będących źródłem hałasu; przenośne – można przenosić z pomieszczenia do pomieszczenia w zależności od potrzeb, wymagają jednak umieszczenia na zewnątrz elastycznego przewodu wentylacyjnego; multi split – ich budowa jest podobna do split, z tą różnicą, że do jednego agregatu zewnętrznego podłączonych jest kilka jednostek wewnętrznych, które można umieścić w różnych pomieszczeniach, mogą pracować w systemie 2rurowym lub 3rurowym.

24.Sufity chłodzące – systemy delikatnego chłodzenia, elementy chłodzące powieszone są pod sufitem pomieszczenia lub są zintegrowane z konstrukcją budynku. Podział: systemy radiacyjno-konwekcyjne – pod sufitem podwieszone są panele chłodzące lub panele te znajdują się na podwieszonym suficie. Panele są zintegrowane z konstrukcją budynku, w stropie umieszcza się wymienniki stropowe lub też w tynku rurki kapilarne; systemy konwekcyjno-radiacyjne – konwektory chłodzące są elementami wolnowiszącymi, umieszcza się je na lub w stropie perforowanym; systemy konwekcyjne – konwektory chłodzące są w szachcie.

25.Określenie strumienia powietrza wentylacyjnego:

- Na podstawie obciążenia cieplnego pomieszczenia: V.pow=Qmax/(ρ_pow*c_pow(tu-tn)). Qmax-największa sumaryczna wartość zysków ciepła w pomieszczeniu;

- Na podstawie zysków pary: V.pow=(w*103)/( ρpow(Xu-Xn)). w-ilość wydzielonej pary wodnej, Xn, Xu-zawartość pary w powietrzu nawiewanym i wywiewanym;

– Na podstawie zanieczyszczeń gazowych wpomieszczeniu: V.pow=ξ*Z/(Cd-Cz). ξ -współcz uwzględniający nierównomierność wydzielania się zanieczyszczeń, Z-ogólna ilość wydzielanych zanieczyszczeń w pom, Cd, Cz-stężenie danego zanieczyszczenia w powietrzu.

- w zal.od ilości powietrza przypadającego na jedną osobę: V.pow=k*Vos. k-ilość osób, Vos-ilość powietrza świeżego przypadającego na 1 os.

- na podst.krotności wymiany powietrza: V.pow=n*Vk. n-wymagana krotność wymiany pow.w pomieszczeniu.

Zyski ciepła – ilość ciepła przekazana do pomieszczenia ze źródeł wewn. i zew. Całkowite zyski ciepła: Qg=Qi+Qs. Qi-wew.zyski ciepła, Qs-zew.zyski ciepła. Na podstawie zysków ciepła ustala się odciążenie cieplne pomieszczeń i następnie ilość powietrza wentylacyjnego.

Wewnętrzne zyski ciepła (Qi)to:

11.Rodzaje nawiewników i ich zadania: 1.ze wzgl na miejsce usytuowania: ścienne (zasięg strumienia powietrza nie powinien sięgać przeciwległej ściany L=0,75*Lpom); sufitowe (powinny być umieszczone w środkach kwadratów lub prostokątów, na które został podzielony sufit. Bok kwadratu powinien być równy zasięgowi strugi. Zazwyczaj przyjmuje się że zasięg strugi jest równy wysokości pomieszczenia); podokienne. Ze wzgl na rodzaj strug wypływających: osiowosymetryczne – stosunek boków jest mniejszy lub równy 12. Dzielą się na: nawiewniki z łopatkami kierującymi ustawionymi pod kątem 90 st; nawiewniki z łopatkami kierującymi ustawonymi rozbieżnie-kąt rozwarcia strumienia zwiększa się maleje zasięg.; szczelinowe; wachlarzowe; pierścieniowe.

8.Odzysk ciepła w regeneratorach: odzyskują 50-90% ciepła z powietrza wywiewanego

10.Gruntowe wymienniki ciepła: stosowane są do zmniejszania zużycia energii cieplnej w układach wentylacji. Do schładzania lub ogrzewania powietrza wykorzystuje się umieszczony w ziemi system kolektorów powietrznych. Temp gruntu na głęb większej niż 1,3m jest stała i wynosi ok.+8st. Budowa – system wentylacji składa się z: czerpni powietrza z filtrem, systemu kolektorów powietrznych, systemu szczelnego przejścia do budynku, systemu odpływu skroplin do kanalizacji wew z syfonem lub studnią. System kolektorów powietrznych zbudowany jest z rur polipropylenowych o podwyższonym przewodnictwie cieplnym, przez co wymiana ciepła między powietrzem a gruntem jest bardzo dobra. Konfiguracje układania rur w gruncie zależy od wielkości terenu. Nie wolno umieszczać rur PP pod budynkiem. Z jednej strony zakończony jest czerpnią wyposażoną w zestaw filtrów, z drugiej strony znajduje się przepustnica. Instalacja wymaga zastosowania także dodatkowej czerpni ściennej. Przepustnica może być sterowana ręcznie lub automatycznie. Wewnętrzna powierzchnia wymiennika pokryta jest warstwa antybakteryjną

12.Wentylator osiowy: Struga powietrza napływa i wypływa osiowo z wirnika wentylatora. Wirnik posiada 2 –12 łopatek. W czasie obrotu wirnika za każdą łopatką w przestrzeni międzyłopatkowej powstaje podciśnienie, które powoduje zassanie gazu. Zassany gaz ulega sprężeniu przez łopatki wentylatora. Wentylator osiowy charakteryzuje się małym spiętrzeniem i dużą wydajnością. Wentylator osiowy bez obudowy i kierownic nosi nazwę śmigła lub propelera. Zastosowanie obudowy i owiewek poprawia sprawność wentylatora.

Wentylatory mogą też posiadać kierownice umieszczone przed lub za wirnikiem.

13.Wentylator promieniowy: W wentylatorze tym napływ strugi powietrza na wirnik jest osiowy a wypływ promieniowy. Cechą charakterystyczną tego wentylatora jest dodatkowy przyrost ciśnienia spowodowany działaniem siły odśrodkowej. Siła ta jest skutkiem zmiany prędkości obwodowej, a ta z kolei wzrasta ze wzrostem średnicy wirnika. Dodatkowy przyrost ciśnienia uzyskuje się w spiralnym kanale zbiorczym. Otwór wylotowy z wentylatora może być kwadratowy lub prostokątny.