POLITECHNIKA ŚLĄSKA

WYDZ. INŻYNIERII ŚRODOWISKA I ENERGETYKI

Ćwiczenie projektowe 1 z „Wentylacji i klimatyzacji”

Agnieszka Danielczyk

sem. V, kier.: Inżynieria Środowiska

gr. 2B

Spis treści

1. Obliczeniowe parametry powietrza zewnętrznego

2. BILANS CIEPLNO-WILGOTNOŚCIOWY POWIETRZA

   1. Zyski ciepła i wilgoci od ludzi

   2. Zyski ciepła od ludzi z uwzględnieniem akumulacji ciepła w przegrodach

   3. Zyski ciepła i wilgoci od powierzchni wody – wanna galwaniczna

   4. Zyski ciepła i wilgoci od pary i wody całkowicie odparowującej

   5. Zyski ciepła od oświetlenia

   6. Zyski ciepła od silników i maszyn elektrycznych

   7. Zyski ciepła od klimatu zewnętrznego

3. Tabelaryczne zestawienie zysków ciepła i wilgoci

4. Wykresy Q i W

5. PROCESY UZDATNIANIA POWIETRZA WENTYLACYJNEGO

6. Wykres h-x

7. Schemat technologiczny

8. Przebieg procesu uzdatniania powietrza w okresie całorocznym

1. Obliczeniowe parametry powietrza zewnętrznego

Gdańsk na podstawie normy PN-76/B-03420 zarówno dla lata jak i zimy znajduje się w I strefie klimatycznej.

Warunki zewnętrzne: w lecie t_eL = 28 ^○C ϕ_eL = 48%

w zimie t_eZ = -16 ^○C ϕ_eZ = 90%

2. BILANS CIEPLNO-WILGOTNOŚCIOWY POWIETRZA

1. Chwilowe zyski ciepła i wilgoci od ludzi

ZIMA

$${\dot{Q}}_{c} = {\dot{Q}}_{s} + {\dot{Q}}_{m}$$

$${\dot{Q}}_{s} = n*{\dot{q}}_{s}*\varnothing$$

$${\dot{Q}}_{m} = \dot{W}\left( 2501 + 1,84*\partial_{\text{sk}} \right)$$

$$\dot{W} = n*\dot{w}*\varnothing$$

T_i=18⁰C

ϕ_i=30 %

⌀=1

n=12

∂_sk=31⁰C

Rodzaj pracy: ciężka

$${\dot{Q}}_{s} = 12*163*1 = 1956\ W = 1,956\ kW$$

$$\dot{W} = 12*0,218*1 = 2,616\frac{\text{kg}}{h} = 7,267*10^{- 4}kg/s$$

$${\dot{Q}}_{m} = 7,267{*10}^{- 4}*\left( 2501 + 1,84*31 \right) = 1,859\ kW$$

$${\dot{Q}}_{c} = 1,956\ + 1,859 = 3,815\ kW$$

$${\dot{Q}}_{u} = \dot{W}*i_{p}*t_{i}$$

$${\dot{Q}}_{u} = 7,267*10^{- 4}*\left( 2501 + 1,84*18 \right) = 1,842\ kW$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{c} - {\dot{Q}}_{u}$$

$${\dot{Q}}_{j} = 3,815 - 1,842 = 1,973\ kW$$

$${\dot{Q}}_{\text{jp}} = {\dot{Q}}_{m} - {\dot{Q}}_{u}$$

$${\dot{Q}}_{\text{jp}} = 1,859 - 1,842 = 0,017\ kW$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{s} + {\dot{Q}}_{\text{jp}} = 1,956 + 0,017 = 1,973\ kW$$

LATO

$${\dot{Q}}_{c} = {\dot{Q}}_{s} + {\dot{Q}}_{m}$$

$${\dot{Q}}_{s} = n*{\dot{q}}_{s}*\varnothing$$

$${\dot{Q}}_{m} = \dot{W}\left( 2501 + 1,84*\partial_{\text{sk}} \right)$$

$$\dot{W} = n*\dot{w}*\varnothing$$

ΔT_N=4 K

ϕ_i=40 %

t_e^L=28⁰C

t_i^L= t_e^L+ ΔT_N=28+4= 32⁰C

t_i^L=32⁰C

⌀=1

N=12

∂_sk=31⁰C

Rodzaj pracy: ciężka

$${\dot{Q}}_{s} = 12*53*1 = 636\ W = 0,636\ \text{kW}$$

$$\dot{W} = 12*0,383*1 = 4,596\frac{\text{kg}}{h} = 1,277*10^{- 3}kg/s$$

$${\dot{Q}}_{m} = 1,277*10^{- 3}*\left( 2501 + 1,84*31 \right) = 3,267\ kW$$

$${\dot{Q}}_{c} = 0,636\ + 3,267 = 3,903\ kW$$

$${\dot{Q}}_{u} = \dot{W}*i_{p}*t_{i}$$

$${\dot{Q}}_{u} = 1,277*10^{- 3}*\left( 2501 + 1,84*32 \right) = 3,269\ kW$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{c} - {\dot{Q}}_{u}$$

$${\dot{Q}}_{j} = 3,903 - 3,269 = 0,634\ kW$$

$${\dot{Q}}_{\text{jp}} = {\dot{Q}}_{m} - {\dot{Q}}_{u}$$

$${\dot{Q}}_{\text{jp}} = 3,267 - 3,269 = - 0,002kW$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{s} + {\dot{Q}}_{\text{jp}} = 0,636\ - 0,002 = 0,634\ kW$$

• Zyski ciepła od ludzi z uwzględnieniem akumulacji ciepła w przegrodach

Rodzaj przegród: lekkie

Okres przebywania 6-19 , czas przebywania 13h

ZIMA

Godzina doby	Godzina od wejścia	$$\dot{Q_{S}}$$	$$\dot{W}$$	$$\dot{Q_{m}}$$	$$\dot{Q_{u}}$$	CL^τ	${\dot{Q_{S}}}^{\tau}$, W	${\dot{Q_{c}}}^{\tau}$, W	${\dot{Q_{j}}}^{\tau}$, W
0		1, 956	0	0	0	16	0,31296	0,31296	0,31296
1		1, 956	0	0	0	0	0	0	0
2		1, 956	0	0	0	0	0	0	0
3		1, 956	0	0	0	0	0	0	0
4		1, 956	0	0	0	0	0	0	0
5		1, 956	0	0	0	0	0	0	0
6	1	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	8	0,15648	2,01548	0,17348
7	2	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	68	1,33008	3,18908	1,34708
8	3	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	74	1,44744	3,30644	1,46444
9	4	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	78	1,52568	3,38468	1,54268
10	5	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	82	1,60392	3,46292	1,62092
11	6	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	84	1,64304	3,50204	1,66004
12	7	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	86	1,68216	3,54116	1,69916
13	8	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	88	1,72128	3,58028	1,73828
14	9	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	89	1,74084	3,59984	1,75784
15	10	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	90	1,7604	3,6194	1,7774
16	11	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	91	1,77996	3,63896	1,79696
17	12	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	92	1,79952	3,65852	1,81652
18	13	1, 956	0,0007267	1,859	1,842	92	1,79952	3,65852	1,81652
19		1, 956	0	0	0	93	1,81908	3,67808	1,83608
20		1, 956	0	0	0	33	0,64548	0,64548	0,64548
21		1, 956	0	0	0	27	0,52812	0,52812	0,52812
22		1, 956	0	0	0	22	0,43032	0,43032	0,43032
23		1, 956	0	0	0	19	0,37164	0,37164	0,37164

LATO

Godzina doby	Godzina od wejścia	$$\dot{Q_{S}}$$	$$\dot{W}$$	$$\dot{Q_{m}}$$	$$\dot{Q_{u}}$$	CL^τ	$${\dot{Q_{S}}}^{\tau}$$	$${\dot{Q_{c}}}^{\tau}$$	$${\dot{Q_{j}}}^{\tau}$$
0		0,636	0	0	0	0,16	0,10176	0,10176	0,10176
1		0,636	0	0	0	0	0	0	0
2		0,636	0	0	0	0	0	0	0
3		0,636	0	0	0	0	0	0	0
4		0,636	0	0	0	0	0	0	0
5		0,636	0	0	0	0	0	0	0
6	1	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,08	0,05088	3,31788	0,04888
7	2	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,68	0,43248	3,69948	0,43048
8	3	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,74	0,47064	3,73764	0,46864
9	4	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,78	0,49608	3,76308	0,49408
10	5	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,82	0,52152	3,78852	0,51952
11	6	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,84	0,53424	3,80124	0,53224
12	7	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,86	0,54696	3,81396	0,54496
13	8	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,88	0,55968	3,82668	0,55768
14	9	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,89	0,56604	3,83304	0,56404
15	10	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,9	0,5724	3,8394	0,5704
16	11	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,91	0,57876	3,84576	0,57676
17	12	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,92	0,58512	3,85212	0,58312
18	13	0,636	0,001277	3,267	3,269	0,92	0,58512	3,85212	0,58312
19		0,636	0	0	0	0,93	0,59148	3,85848	0,58948
20		0,636	0	0	0	0,33	0,20988	0,20988	0,20988
21		0,636	0	0	0	0,27	0,17172	0,17172	0,17172
22		0,636	0	0	0	0,22	0,13992	0,13992	0,13992
23		0,636	0	0	0	0,19	0,12084	0,12084	0,12084

1. Zyski ciepła i wilgoci od powierzchni wody – wanna galwaniczna

F=1 m²

t_w=30⁰C

$${\dot{Q}}_{s} = \propto *F*(\partial_{\text{pc}} - t_{i})$$

∂_pc = t_w − 0, 125 * (t_w−t_mo)

∝ = 5, 7 + 4, 07w

$${\dot{m}}_{p} = \sigma*\left\lbrack p_{s}\left( \partial_{\text{pc}} \right) - p_{\text{pi}} \right\rbrack*F*\frac{1000}{p_{o}}$$

σ = 2, 1 * 10⁻⁶ * (a + 0, 017w)

ZIMA

t_i=18⁰C

ϕ_i=30 %

w=0,3 m/s t_mo= 9⁰C

a=0,022

p_pi=618,6 Pa

p_s=3563 Pa

∝ = 5, 7 + 4, 07 * 0, 3 = 6, 921 W/m²K

$${\dot{Q}}_{s} = 6,921*1*\left( 27,375 - 18 \right) = 0,064884\ W$$

∂_pc = 30 − 0, 125 * (30−9) = 27, 3750C

$${\dot{m}}_{p} = 5,691*10^{- 8}*\left\lbrack 3563 - 618,6 \right\rbrack*1*\frac{1000}{987} = 0,0001698\ kg/s$$

$$\sigma = 2,1*10^{- 6}*\left( 0,022 + 0,017*0,3 \right) = 5,691*10^{- 8}\frac{\text{kg}}{s*Pa*m^{2}}\ $$

$${\dot{Q}}_{m} = {\dot{m}}_{p}*i_{p}\left( 27^{0}C \right) = 0,4331\ kW$$

$${\dot{Q}}_{u} = {\dot{m}}_{p}*i_{p}\left( 18^{0}C \right) = 0,4303\ kW$$

$${\dot{Q}}_{\text{jp}} = {\dot{Q}}_{m} - {\dot{Q}}_{u} = 0,0028\ kW$$

$${\dot{Q}}_{c} = {\dot{Q}}_{s} + {\dot{Q}}_{m} = 0,49798\ kW$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{s} + {\dot{Q}}_{\text{jp}} = 0,06768\ kW$$

LATO

t_i=32⁰C

ϕ_i=40 %

w=0,5 m/s t_mo= 21,5⁰C

a=0,022

p_pi=1901,6 Pa

p_s=4004 Pa

∝ = 5, 7 + 4, 07 * 0, 5 = 7, 735 W/m²K

$${\dot{Q}}_{s} = 7,735*1*\left( 28,938 - 32 \right) = - 23,685\ W$$

∂_pc = 30 − 0, 125 * (30−21,5) = 28, 9380C

$${\dot{m}}_{p} = 6,405*10^{- 8}*\left\lbrack 4004 - 1901,6 \right\rbrack*1*\frac{1000}{987} = 0,0001364\ kg/s$$

$$\sigma = 2,1*10^{- 6}*\left( 0,022 + 0,017*0,5 \right) = 6,405*10^{- 8}\frac{\text{kg}}{s*Pa*m^{2}}\ $$

$${\dot{Q}}_{m} = {\dot{m}}_{p}*i_{p}\left( 29^{0}C \right) = 0,3484\ kW = 348,4\ W\ $$

$${\dot{Q}}_{u} = {\dot{m}}_{p}*i_{p}\left( 32^{0}C \right) = 0,3492kW = 349,2\ W$$

$${\dot{Q}}_{\text{jp}} = {\dot{Q}}_{m} - {\dot{Q}}_{u} = - 0,8\ W$$

$${\dot{Q}}_{c} = {\dot{Q}}_{s} + {\dot{Q}}_{m} = 324,715\ W$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{s} + {\dot{Q}}_{\text{jp}} = - 24,485\ W$$

1. Zyski ciepła i wilgoci od pary i wody całkowicie odparowującej

1. Dla pary wodnej

t_p = 1150C

$${\dot{m}}_{p} = 0,002\ kg/s$$

$${\dot{Q}}_{c} = {\dot{Q}}_{m}$$

$${\dot{Q}}_{m} = \dot{W}*i_{p(w)}*\partial_{zr}$$

$${\dot{Q}}_{m} = \dot{m_{p}}\left( 2501 + 1,84*t_{p} \right)$$

$${\dot{Q}}_{c} = {\dot{Q}}_{j} + {\dot{Q}}_{u}$$

$${\dot{Q}}_{u} = \dot{W}*i_{p}(t_{i})$$

$${\dot{Q}}_{u} = \dot{m_{p}}*(2501 + 1,84t_{i})$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{c} - {\dot{Q}}_{u}$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{\text{jp}}$$

$${\dot{Q}}_{\text{jp}} = {\dot{Q}}_{m} - {\dot{Q}}_{u}$$

$${\dot{Q}}_{m} = {\dot{Q}}_{c} = 0,002\left( 2501 + 1,84*115 \right) = 5,4252\ kW$$

ZIMA: ${\dot{Q}}_{u} = 0,002*\left( 2501 + 1,84*18 \right) = 5,0682\ kW$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{c} - {\dot{Q}}_{u} = 5,4252 - 5,0682 = 0,3570\ kW$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{\text{jp}}$$

LATO: ${\dot{Q}}_{u} = 0,002*\left( 2501 + 1,84*32 \right) = 5,1198\ kW$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{c} - {\dot{Q}}_{u} = 5,4252 - 5,1198 = 0,3054\ kW$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{\text{jp}}$$

1. Dla wody całkowicie odparowującej

t_w = 500C

$${\dot{m}}_{w} = 0,002\ kg/s$$

$${\dot{Q}}_{c} = {\dot{Q}}_{m}$$

$${\dot{Q}}_{m} = \dot{m_{w}}*4,19t_{w}$$

$${\dot{Q}}_{c} = {\dot{Q}}_{j} + {\dot{Q}}_{u}$$

$${\dot{Q}}_{u} = \dot{W}*i_{p}(t_{i})$$

$${\dot{Q}}_{u} = \dot{m_{w}}*(2501 + 1,84t_{i})$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{c} - {\dot{Q}}_{u}$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{\text{jp}}$$

$${\dot{Q}}_{\text{jp}} = {\dot{Q}}_{m} - {\dot{Q}}_{u}$$

$${\dot{Q}}_{m} = {\dot{Q}}_{c} = 0,002*4,19*50 = 0,419\ kW$$

ZIMA: ${\dot{Q}}_{u} = 0,002*\left( 2501 + 1,84*18 \right) = 5,0682\ kW$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{c} - {\dot{Q}}_{u} = 0,419 - 5,0682 = - 4,6492\ kW$$

LATO: ${\dot{Q}}_{u} = 0,002*\left( 2501 + 1,84*32 \right) = 5,1198\ kW$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{c} - {\dot{Q}}_{u} = 0,419 - 5,1198 = - 4,7008\ kW$$

1. Zyski ciepła od oświetlenia

$${\dot{Q}}_{c} = {\dot{Q}}_{s} = {\dot{Q}}_{j}$$

Gdy oświetlenie jest włączone ${\dot{Q}}_{s} = N_{\text{el}}*\left\lbrack \beta + \left( 1 - \beta - \alpha \right)k_{o} \right\rbrack*\psi$

Po wyłączeniu światła ${\dot{Q}}_{s} = N_{\text{el}}*\left( 1 - \beta - \alpha \right)k_{o}*\psi$

Oświetlenie fluorescencyjne: $\frac{N_{\text{el}}}{F} = 0,065*I_{osw}$

I_osw = 600Lx

β = 0, 15

ψ = 0, 8

α = 0

F = 120m²

N_el = 0, 065 * I_osw * F = 0, 065 * 600 * 120 = 4680 W = 4, 68 kW

Godzina doby	Godz. Od włączenia oświetlenia	Nel [kW]	β	ko	$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{c} = {\dot{Q}}_{s}$$
0	8	4, 68	0,15	0,3	0,95472
1	9	4, 68	0,15	0,19	0,604656
2	10	4, 68	0,15	0,1	0,31824
3	11	4, 68	0,15	0,05	0,15912
4	12	4, 68	0,15	0,02	0,063648
5		4, 68	0,15	0	0
6		4, 68	0,15	0	0
7		4, 68	0,15	0	0
8		4, 68	0,15	0	0
9		4, 68	0,15	0	0
10		4, 68	0,15	0	0
11		4, 68	0,15	0	0
12		4, 68	0,15	0	0
13		4, 68	0,15	0	0
14		4, 68	0,15	0	0
15		4, 68	0,15	0	0
16	0	4, 68	0,15	0	0
17	1	4, 68	0,15	0,5	2,1528
18	2	4, 68	0,15	0,7	2,78928
19	3	4, 68	0,15	0,84	3,234816
20	4	4, 68	0,15	0,9	3,42576
21	5	4, 68	0,15	0,93	3,521232
22	6	4, 68	0,15	0,98	3,680352
23	7	4, 68	0,15	0,5	1,5912

1. Zyski ciepła od silników i maszyn elektrycznych

N_e=7 kW

n=5

silnik

η_s=0,7

$$N_{\text{el}} = \frac{N_{e}}{\eta_{s}} = \frac{7}{0,7} = 10\ kW$$

$$N_{u} = \Delta p_{w}*{\dot{v}}_{w}$$

$${\dot{Q}}_{j} = {\dot{Q}}_{c} = N_{\text{el}} - N_{e} = 10 - 7 = 3\ kW$$

1. Zyski ciepła od klimatu zewnętrznego

Zysk wilgoci W = 0

QUOTE  m  =  0

QUOTE  u  =  0

QUOTE  c  =   QUOTE  s  =   QUOTE  j

F=540 m³

Dla lata:

$$\text{\ QUOTE\ }\ {\dot{Q}}_{C}^{L} = \ F\ ;\ {\dot{Q}\text{\ QUOTE\ }\ }_{e} = 540*17 = 9180\ W$$

$${\dot{Q}}_{C}^{L} = 9,18\ kW$$

Dla zimy:

$${\dot{Q}}_{C}^{Z} = \ F\ ;\ \text{\ QUOTE\ }\ e = 540*\left( - 18 \right) = - 9720\ W$$

$${\dot{Q}}_{C}^{Z} = \ - 9,72\ kW$$

PROCESY UZDATNIANIA POWIETRZA WENTYLACYJNEGO

ZAŁOŻENIA:

- Instalacja działa całą dobę, pokrywając straty ciepła pomieszczenia wentylowanego przez przenikanie,

- Maksymalna dopuszczalna różnica temperatury może wynosić Δt_N^max = 4K,

- Należy zastosować rozdział powietrza: nawiew górą, wywiew dołem,

- Należy zastosować uzdatnianie powietrza w systemie CAV,

- Przyjąć, że w okresie całego roku zbędne zyski ciepła jawnego zmieniają się proporcjonalnie do temperatury powietrza zewnętrznego.

Obliczenia dla LATA

T_i=32⁰C

ΔT_N=4 K

$${\dot{Q}}_{C}^{L} = 24,990315\ \text{kW}$$

$${\dot{Q}}_{j}^{L} = 11,132515\text{\ kW}$$

$$\dot{W} = 0,0054134\ kg/s$$

$${{\dot{m}}_{N}}^{Z} = {{\dot{m}}_{N}}^{L}$$

$$\varepsilon^{Z} = \frac{{\dot{Q}}_{c}^{Z}}{{\dot{W}}^{Z}} = \frac{24,990315\ }{0,0054134} = 4616,4\ kJ/kg$$

t_i^L = t_e + t_N^L = 28 + 4 = 32

$${{\dot{m}}_{N}}^{L} = \frac{Q_{j}^{L}}{C_{g}*t_{N}^{L}} = \frac{11,132515}{1,005*4} = 2,77\frac{\text{kg}}{s}$$

$${{\dot{m}}_{N}}^{L} = \frac{\dot{W}}{x_{i}^{L} - x_{N}^{L}} = \frac{0,0054134}{\left( 0,0133 - 0,0113 \right)} = 2,71\ kg/s$$

$${{\dot{m}}_{N}}^{L} = \frac{Q_{c}^{L}}{h_{i}^{L} - h_{N}^{L}} = \frac{24,990315\ }{66 - 57} = 2,78\ kg/s$$

Przypadek I

$$\varepsilon^{Z} = \frac{{\dot{Q}}_{c}^{Z}}{{\dot{W}}^{Z}} = \frac{1,63766}{0,0048965} = 334,5\ kJ/kg$$

$$t_{N}^{Z} = \frac{Q_{j}^{Z}}{C_{g}*{{\dot{m}}_{N}}^{L}} = \frac{- 10,77104}{1,005*2,77} = - 3,9\text{\ K}$$

t_N^Z = t_i − t_N^L = 18 + 3, 9 = 21, 9

Punkt	t, ⁰C	ϕ, %	x, kg H20/kg p.s.	h, kJ/kg
Z^L=N^L	28	48	0,0113	57
P^L=W^L	32	43	0,0133	66
Z^Z	-16	90	0,0008	-14
P^Z=W^Z	18	30	0,004	28
N^Z=G^Z	21,9	14	0,0021	27,5
M^Z	-1	66	0,0023	4

Przypadek II

$$\varepsilon^{Z} = \frac{{\dot{Q}}_{c}^{Z}}{{\dot{W}}^{Z}} = \frac{6,06998}{0,0048965} = 1239,7\ kJ/kg$$

$$t_{N}^{Z} = \frac{Q_{j}^{Z}}{C_{g}*{{\dot{m}}_{N}}^{L}} = \frac{- 6,33872}{1,005*2,77} = - 2,3\ K$$

t_N^Z = t_i − t_N^L = 18 + 2, 3 = 20, 3

Punkt	t, ⁰C	ϕ, %	x, kg H20/kg p.s.	h, kJ/kg
Z^L=N^L	28	48	0,0113	57
P^L=W^L	32	43	0,0133	66
Z^Z	-16	90	0,0008	-14
P^Z=W^Z	18	30	0,004	28
N^Z=G^Z	20,3	15	0,0021	26

Wymagany strumień wartości powietrza wynikający z warunków higienicznych:

${\dot{V}}_{\mathbf{e}}\mathbf{=}$n• 20m³/(h•os.)

${\dot{V}}_{\mathbf{e}}\mathbf{=}$12•20=240 m³/h = 0,067 m³/s

Sprawdzenie warunku higienicznego dla wentylacji z recyrkulacją:

$$n_{e} = \frac{{\dot{V}}_{\mathbf{e}}}{{\dot{m_{n}}}^{\mathbf{Z}}} \bullet 100\%$$

$$n_{e} = \frac{0,067}{2,77} \bullet 100\% = 2,42\%$$

n_e < 10%

2, 42%<10% (Wynika z tego, że U_emin = 10%)

Mieszanie powietrza w stosunku:

n_e=10%

n_u=90%

$$n_{e} = \frac{t_{U}^{Z} - t_{M}^{Z}}{t_{U}^{Z} - t_{e}^{Z}} = 0,1$$

t_M^Z = t_U^Z − n_e(t_U^Z−t_e^Z) = 18 − 0, 1(18−(−16)) = 14, 6C

Mieszanie w obliczonym stosunku jest nieprawidłowe, ponieważ konieczne byłoby osuszenie powietrza z punktu G^Z do punktu N^Z. Dobrano stosunek mieszania tak, aby punkt M^Z=G^Z.

M^Z=-1⁰C

$$n_{e} = \frac{t_{U}^{Z} - t_{M}^{Z}}{t_{U}^{Z} - t_{e}^{Z}} = \frac{18 - ( - 1)}{18 - ( - 16)} = 0,55$$

Mieszanie powietrza w stosunku:

n_e=55%

n_u=45%

Strumień ciepła dostarczany do nagrzewnicy:

$${\dot{Q}}_{n} = {\dot{m}}_{N}\left( h_{G}^{Z} - h_{M}^{Z} \right) = 2,77*\left( 26 - 4 \right) = 60,94\text{\ kW}$$