Wentylacja- doprowadzanie do pomieszczenia świeżego powietrza z regulacją temp.:przeciwpożarowa- obejmuje systemy oddymiania budynku,ogrzewanie powietrzne(w halach produkcyjnych, supermarketach, halach sportowych) ,odciągi miejscowe-ujmują zanieczyszczenia w ich źródle, stosowane są w przemyśle gł. do odciągania zanieczyszczeń, które mogą powodować różne choroby; o.m. aktywne-nie tylko odprowadzają zanieczyszczenia ale tez nawiewają pewien strumień powietrza

Klimatyzacja- daje możliwość regulowania wszystkich parametrów powietrza aby zapewnić komfortowe warunki w pomieszczeniu, poprzez::nagrzewanie,chłodzenie,nawilżanie,osuszanie

Sprężone powietrze,zastosowanie:do sterowania automatyką, tam gdzie nie można używać prądu bo grozi to wybuchem .do transportu materiałów ,stanowi napęd wielu narzędzi

budowa: składa się ze sprężarki, chłodnicy(do osuszania powietrza, gdyż niektóre materiały wymagają b. małej wilgoci), odwadniacza(do wyłapywania pojedynczych kropelek wody), zaworów odcinających, zbiornika ciśnieniowego, osuszacza, odejścia do instalacji(rozprowadza po całym obiekcie); należy też określić odpowiednią ilość punktów czerpalnych, gdyż w nadmiarze mogą one destabilizować ciśnienie

Transport pneumatyczny- stosowany do rozładowywania urządzeń, wagonów kolejowych w transporcie przemysłowym(cement, zboże, popioły), jest tańszy od innych

Centralne odkurzanie- instalacja wewnątrz budynku; przewody w ścianach zakończone ssawkami, wydajne i szybkie, nie wywołuje wtórnego zapylenia

Suszarnictwo- zastosowanie w przemyśle do suszenia materiałów budowlanych, tworzyw sztucznych, drewna, oraz do suszenia spożywczego(warzywa)

Parametry powietrza:1)wilgotność względna φ[%], określana przy pomocy higrometru2)ozon- jego obecność świadczy o czystości powietrza3)zawartość CO-b. niebezpieczny, gdyż bezwonny4)zawartość CO2-powoduje braki tlenu w pomieszczeniu5)zawartość SO2-w powietrzu zamienia się w SO3, powoduje korozję urządzeń6)NO27)pyły:-gruby >10 μm-drobny1-10 μm-najdrobniejszy <1μm8)aerozole, opary, pyły lotne9)drobnoustroje10)zapachy11)prędkość, kierunek wiatru12)temperatura13)prędkość powietrza w pomieszczeniu14)promieniowanie

Czynniki oddziałujące na człowieka:syndrom chorego budynku(SBS)-zmęczenie, bóle głowy, mdłości, zaburzenia ukł. Nerwowego,syndrom przewlekłego zmęczenia(CFS)-obniżenie odporności, omdlenia, temperatura, nieżyt gardła, bóle mięśniowe, objawy jak przy grypie,wieloczynnikowa nadwrażliwość chemiczna(MSC)-zawroty głowy, zaburzenia pamięci i koordynacji ruchów,oświetlenie,hałas,promieniowanie

Czynniki szkodliwe dla człowieka:szkodliwe aerozole-powstają na skutek erozji płyt azbestowo-cementowych,formaldehydy- b. często stosowane w meblach, ich emisja jest b. powolna, ulatniają się z lakierów, klei, powodują kaszel, ból głowy, łzawienie oczu,mikroorganizmy(np. legionella- wywołuje zapalenie płuc, czasami śmiertelne; roztocze, bakterie, pleśnie),promieniowanie γ- od różnego rodzaju materiałów budowlanych,,gazy, pary, zapachy

Czynniki wpływające na jakość środowiska wewnętrznego:mat konstrukcyjne,woda,sprzęty użytkowe,systemy usuwania ścieków i odpadów,hałas,efektywność eksploatacji budynku,lokalizacja budynku,izolacja

Cele i zadania instalacji wentylacyjnej i klimatyzacyjnej to usuwanie:nadmiernych zysków ciepła,nadmiaru wilgoci,CO2 i in. Produktów,zanieczyszczeń chemicznych,mikroorganizmów,gazu, pary, zapachów

Wymiana ciepła z otoczeniem odbywa się poprzez:promieniowanie,konwekcję,przewodzenie,odparowanie,ciepło zmagazynowane w ciele ludzkim

Warunki zewnętrzne:oddziaływanie wiatru(infiltracje przez nieszczelne przegrody),cieplejsze-zysk,chłodniejsze-stratamoże wnosić zanieczyszczenia,-deszcze, mgły,en. słoneczna(źródło ciepła atmosfery)-są to zyski ciepł,w lecie niekorzystne,w zimie korzystne

Przewody wentylacyjne-mogą być o przekrojach kołowych i prostokątnych(dla transportu pneumatycznego tylko kołowe aby nie odkładały się zanieczyszczenia); materiały:1)blacha stalowa(ocynkowana, barwna), grubość- 0,8-1,2mm w zależności gdzie przewody2)aluminium- przewody okrągłe, skręcone z taśm typu spiro3)z tworzyw sztucznych- m.in. przewody elastyczne stosowane przy podłączeniu nawiewników4)betonowe np. w halach przemysłowych; są pod podłogą5)z cegły(rzadko, bo trudno utrzymać ich szczelność)

Obliczanie przewodów wentylacyjnych: stosujemy przewody o różnych przekrojach(prostokątnym, kołowym, itd.), przewody przechodzą przez przegrody budowlane, staramy się dobrać najłatwiejszą trasę, niekiedy jednak zachodzi potrzeba zastosowania kształtek(trójników, czwórników), przy obliczaniu strat ciśnienia uwzględniamy zarówno straty na odcinkach prostych jak i straty miejscowe na kształtkach

Wentylator-służy do napędzania powietrza; w wentylatorze jest podciśnienie, następuje sprężanie powietrza, pojawia się strata ciśnienia; ciśnienia w instalacji muszą być takie same, dlatego na wentylatorze wyrównujemy ciśnienia; po stronie tłocznej wyrównujemy ciśnienia całkowite, będące sumą ciśnienia statycznego i dynamicznego: Pct=Pst+Pdt a po stronie ssącej wyrównujemy ciśnienia całkowite, będące różnicą ciśnienia statycznego i dynamicznego: Pcs=Pss-Pds; rodzaj wentylatorów zależy od przeznaczenia pomieszczeń, najczęściej stosowane są bębnowe; powietrze wpada przez krótkie ssawy, jest napędzane przez ruch obrotowy wirnika i z określoną energią tłoczone do króćca wylotowego; prędkość wirnika wentylatora reguluje się przez zmianę średnic półpasowych; wentylatory określają 3 charakterystyki: sprężenia, mocy i sprawności, im wyższe obroty tym charakterystyki bardziej przesuwają się do góry

Systemy wentylacji-dopasowujemy do istniejących warunków, w zależności czy ma być automatyczna czy ręczna. Możliwości instalacji: inst. jednoprzewodowa, średnice przewodów większe, prędkość strumienia 10-12m/s(ogranicza ją hałas) ,inst. wysokoprędkościowe, stosowane na statkach, mniejsze średnice przewodów, prędkość wypływu 20-25m/s, duże straty energii; budowa:

Nagrzewnica przedwstępna(chroni instalację przed zamarznięciem; nagrzewnica wodna lub wypełniona glikolem; wodną musimy chronić przed zamarzaniem, gdy temp spada<2°C i wówczas przepływy są większe), komora mieszania(są tu 3 przepustnice-na przewodzie recyrkulacyjnym, na wywiewie zużytego powietrza i na przewodzie doprowadzającym powietrze-ustalające pożądaną przez nas ilość powietrza; jeśli powietrze chłodne napotka na ciepłe to może wystąpić wykraplanie pary wodnej więc należy tak wymieszać powietrze aby woda nie wydostawała się z komory mieszania), filtr(filtruje powietrze z recyrkulacji), wentylator ze wstępną nagrzewnicą wtórną

-inst. dwuprzewodowe, podstawowe parametry, obróbka podstawowa: nagrzewnica wstępna, komora zraszania, później na 1-ym przewodzie nagrzewnica z gorącym powietrzem a na 2-im chłodnica z zimnym, razem doprowadzone do komory mieszania; po uzyskaniu odpowiednich parametrów powietrze jest nawiewane do pomieszczenia ,inst. split- elementarny parownik(odbiera ciepło) i wentylator(powoduje przepływ powietrza przez parownik); czasem występuje nagrzewnica; na zewnątrz jest skraplacz(odbiera ciepło z parownika, zawiera rurkę odprowadzającą skropliny do kanalizacji) ,inst. multisplit-1 parownik i kilka wentylatorów

Podstawowe urządzenia stosowane w wentylacji i klimatyzacji:

-centrala klimatyzacyjna- przygotowuje pow. do uzyskania żądanych parametrów, reguluje i steruje całym procesem; zas. działania: czerpie powietrze → nagrzewnica przedwstępna(napęd elektr., wodna, zasilana glikolem) → komora mieszania(mieszanie powietrza świeżego z recyrkulacyjnym) → filtr powietrza(przefiltrowuje powietrze) → nagrzewnica wstępna → chłodnica → komora nawilżająca → wentylator → tłumik → z tgα nawiew do pomieszczenia, wentylator i wielkość poszczególnych urządzeń dostosowujemy do wielkości przepływu i zapotrzebowania na powietrze; centrala musi zmieścić się w pomieszczeniu

-komora zraszania-wyposażona w dyszę, którą jest rozpylana woda na pomieszczenie; płaszczyzna dysz może być ułożona w przeciwprądzie, współprądzie z kierunkiem powietrza

lub dwupłaszczyznowo(1płaszczyzna-współ a 2-przeciwprądowa); w dolnej części jest naczynie z którego pobierana jest pompą woda i tłoczona do dysz; część wody zostaje przekazana powietrzu; jeżeli poziom wody w zbiorniku obniży się to włącza się pompa i uzupełnia je ,komora mieszania-powietrze doprowadza tu przepustnica(reguluje stosunek między powietrzem świeżym a recyrkulacyjnym);odbywa się tu mieszanie; przepustnice napędzane są siłownikami, którym napęd zapewnia regulator; siłowniki ustawiają przepustnice na odpowiednim poziomie; przepustnice mogą pracować jako współbieżne(otwierane w tą samą stronę) i przeciwbieżne(otwierające się na przemian w przeciwne strony)

Na instalację klimatyzacyjną składają się :czerpnia powietrza- co najmniej 10m od budynku, pobiera pow. z otoczenia i tłoczy je do wstępnej nagrzewnicy, wlot ma osłonięty kratą lub na wys. 3m aby zabezpieczyć przed zwierzętami i wandalami, filtr- służy do wstępnego oczyszczania-,nagrzewnica- zimą ogrzewa powietrze, żaluzje chronią ją przed stykiem z zimnym pow. jeśli jest wodna bo grozi to zamarznięciem; zamiast wody może być stosowany glikol,,komora mieszania,,nagrzewnica wstępna 1-ego stopnia,,chłodnica- zwykle przeponowe, należy zapewnić odpowiednie warunki aby nie występowało zjawisko wykraplania- odbywa się w niej schładzanie i osuszanie,,nawilżacz lub komora zraszania(rozpylająca wodę, wyposażona w dyszę lub ze złożem zwilżonym)- powietrze jest tu nawilżane, może też podgrzać lub ochłodzić powietrze w zależności od stosunku temperatury wody i powietrza, powinien być max. kontakt wody z powietrzem,,nagrzewnica wtórna- nadaje ostateczną temperaturę, podgrzewa pow. zarówno w lecie i w zimie,,blok wentylatora-przetłacza pow. i wtłacza do instalacji

-tłumik- (opcjonalnie)występuje na drodze powietrza które zmierza bezpośrednio do pomieszczenia, obecnie stosuje się tłumiki aktywne, wywołujące falę dźwiękową o przeciwnej amplitudzie do fali zakłócającej

Rodzaje filtrów:1)działkowe- zwilżane olejem, prędkość powietrza powinna być jak najmniejsza, co znaczy, że powierzchnia filtrów powinna być jak największa2)taśmowe-tempo przewijania zależy w nich od stopnia zanieczyszczenia powietrza; taśmy mogą być też w formie zygzaka przewijającego się z górnej rolki na dolną, co zwiększa powierzchnię filtracyjną i zwiększa skuteczność oczyszczania3)kieszonkowe-materiałem filtracyjnym jest włóknina, papier filtracyjny lub filc filtracyjny ,Stosuje się tu proces filtracji stopniowej- od filtrów podstawowych do coraz dokładniejszych, zapewniających b. czyste powietrze

Nagrzewnice: wodne- stosowane najczęściej w instalacjach, składają się z 1-5 rzędów nagrzewnic, z których pierwszy pracuje ze skutecznością 100%,,układ równoległy zasilania powoduje, że wszystkie rzędy mają jednakową temp. zasilania a temp. powrotne różnią się minimalnie w zależności od kierunku nawiewu pow., prędkość wody w rzędach zmienia się w przedziale 0,3(ruch burzliwy-lepsza wym. ciepła)-0,8(aby uniknąć strat ciśnienia w rzędach nagrzewnicy)m/s,,zasilanie szeregowe- w 1-ym rzędzie jest t max a w ostatnim t min, powietrze płynie wtedy od nagrzewnicy chłodniejszej do nagrzewnicy z t max,,parowe- rury prowadzące parę są pionowe a skropliny powstałe przy nagrzewaniu powietrza są odprowadzane do zbiornika skroplin i następnie do kotła, gdzie ponownie zamieniane są na parę; skropliny mają temp. ok. 90°C a temp. grzejników wynosi 100°C, regulacja dotyczy tylko opcji wł/wył; ogrzewanie parowe jest wygodne dla zakładów przemysłowych, gdyż grzejniki parowe szybko osiągają odpowiednią temp.

Rozdział powietrza w pomieszczeniu: strefa przebywania ludzi- do 2m nad podłogą,,prędkość nawiewania zapewniająca komfort cieplny: V=0,2-0,4m/s,,wlot powietrza przez otwór okrągły

WLOT NIEZASŁONIĘTY(ε=1): strumień rozszerza się pod wpływem podsycania pow. w pomieszczeniu, ograniczeniem tego strumienia jest zbiór punktów o prędkości 0,2m/s, różnica między powietrzem wchodzącym do strefy przebywania ludzi a powietrzem w tej strefie powinna wynosić 1°C ,przy większej ΔT doprowadzamy mniej powietrza

WLOT PRZESŁONIĘTY(ε<1):często służy do ukierunkowania strumienia, chroni przed gryzoniami, zarazkami, bakteriami ,ze wzglądu na kratkę zmniejsza się przekrój ,strumień przyspiesza ,wzrasta podciśnienie ,zwiększa swą objętość przez podsycanie powietrza

strefy:1)formowania się strumienia-tuż za nawiewnikiem2)początkowa-rozszerzanie się strumienia do pewnej wielkości, rozkłady prędkości mniej więcej równomierne, strumień podsyca pow. z otoczenia3)przejściowa4)podstawowa-strumień zwalnia, zaczyna wtapiać się w powierzchnię otoczenia aż do momentu zaniknięcia

zasięg strumienia- odległość od czoła nawiewnika do momentu osiągnięcia prędkości 0,2m/s

Nawiewniki-kształtują strumień pow. o zasięgu kilka m(wywiewniki mają b. mały zasięg: 0,7-0,8m),1)dalekiego zasięgu-ma specjalną regulacją w rdzeniu na zewnątrz łopatki, jeśli zamkniemy przepływ przez część rdzeniową to pow. płynie tylko przez łopatki-strumień poziomy, przy otwartym rdzeniu pow. osiąga większą odległość; regulacja może być ręczna lub na czujnik(temp. w pomieszczeniu i w powietrzu nawiewanym), mogą chłodzić lub ogrzewać w zależności od potrzeb2) sufitowy-wirowy- w wysokich pom., halach sportowych, koncertowych,3)wirowo-promieniowy- ma łopatki, przez nadanie powietrzu ruchu wirowego zwiększa się efektywność mieszania z powietrzem otaczającym, ma zastosowanie w budynkach użyteczności publicznej(biura, hotele, szpitale, restauracje)4)wyporowy- zlokalizowany w strefie przebywania ludzi5)źródłowy- daje str. przypodłogowy o dużej ilości i małej prędkości, powietrze nawiewane jest chłodne i ogrzewając podnosi się6)dysze-są regulowane i mają b. duży zasięg strumienia(30m), b. ciche(25dB), reguluje się kąt nawiewu7)specjalne-posiadają dodatkowe wyloty oprócz perforowanej powierzchni i pow. nawiewane tymi wylotami ciągnie za sobą str., który jest nawiewany przez warstwę perforowaną co zwiększa zasięg nawiewu

Rozprowadzanie powietrza w pomieszczeniu:str. półograniczony- ma tendencję do wydłużania swojego zasięgu, uderzają o przeciwległą przegrodę a następnie opadają,,str. izotermiczny- nie ma tendencji do opadania i wznoszenia,,str. przylepiony-nawiewniki w pobliżu sufitu, ma tendencję do przylepiania się do przegrody,,str. chłodzący-ma tendencję do opadania i w pewnym momencie wchodzi do strefy przebywania ludzi,,str. konwekcyjne-pojawiają się przy dużej liczbie źródeł ciepła; silne str. konwekcyjne mogą zakrzywiać i unosić z powrotem nawiewane pow.,,jeśli str. opadający napotka na konwekcyjny to ma tendencję do wznoszenia się

-gdy strumienie nawiewane nachodzą na siebie następuje wektorowe sumowanie się prędkości i przyspieszenie nawiewanego pow., co jest niekorzystne; z kolei duże odstępy między nawiewanymi strumieniami spowodują martwą strefę -aby wydłużyć zasięg strumienia stosuje się nawiewnik za nawiewnikiem -aby uniknąć zanieczyszczeń stosuje się w powietrzu lekkie nadciśnienie(Pnaw>Pwyw) -podciśnienie(Pwyw>Pnaw) stosuje się np. w laboratoriach i kuchniach -w pomieszczeniach o podwyższonej czystości stosuje się np. płyty perforowane na całej długości sufitu, a nad nimi umieszczone są filtry o b. wysokiej sprawności przez które pow. przepływa laminarnie dopomieszczenia

Procesy przygotowania powietrza: powietrze jest gazem do którego można stosować prawo Daltona: Pc=Pcząstk.pow. suchego+Pcząst. pary wodnej -wilgotność względna- stos. wilgotności bezwzględnej pow. do wilgotności bezwzględnej pow. nasyconego φ=ρo/ρon -zawartość wilgoci w powietrzu x=m pary wodnej/m suchego powietrza ,x=0,622 (φ ·ρon)/(Pb- φ·ρon) ,-entalpia- ilość ciepła jaką należy dostarczyć do czynnika o temp 0°C by go ogrzać do temp t ,i=io·x +isp=(2500+1,8t)x+t ,io=2500+1,8t (suchego pow.)isp=t (pary wodnej)

Podstawowe procesy przygotowania powietrza: nagrzewanie ,chłodzenie(może być strefowe) ,mieszanie

Instalacje klimatyzacyjne :-źródło ciepła- zyski od nasłonecznienia, zmienne w ciągu roku i dnia, są różne dla poszczególnych części budynku, max. po stronie okna , klimakonwektor- urządzenie mieszające nawiewające pow. z komory do pomieszczenia; często występują jako układy wysokociśnieniowe; przewody powinny mieć duże przekroje; doprowadza świeże powietrze przez dysze do przestrzeni ponad wymiennikiem (w dyszy powietrze jest przyspieszane, przechodzi przez nagrzewnicę i trafia do pomieszczenia ) -mniej urządzeń przygotowujących na rzecz nawilżania(mieszania z pow. chłodzonym i nagrzewania)

-stosujemy obejścia- pow. w centrali płynie przez przepustnicę, przed zmieszaniem z pow. chłodzonym jest obejście, więc część idzie obok a część przez chłodnicę, na przepustnicy ustalają się proporcje pow. chłodzonego i nie

-rekuperacja- (odzyskiwanie ciepła)powietrze oddaje ciepło rekuperatorowi, dalej do powietrza zewnętrznego, stosujemy: gdy ze względu na zanieczyszczenia nie można mieszać ponownie powietrza wewnętrznego, ciepło przekazuje się przez czynnik pośredni np. wodę -urządzenie VVS- ze zmienną ilością powietrza, wymaga innego rodzaju nawiewników(ze zmienną charakterystyką strumienia); w klasycznych: nawiewnik i przez niego określona ilość powietrza, zmienna tylko temperatura; nowe: temp. stała a zmienna ilość powietrza; posiadają regulator strumienia objętościowego połączony z termostatem oraz nagrzewnicę wtórną

-klimatyzatory- w małych pomieszczeniach, montowane w stropie; pow. pobierane wewnątrz, przechodzi przez parowacz, pobierający ciepło, połączony ze skraplaczem, który wydziela ciepło zwykle na zewnątrz(obieg zamknięty);skraplacz musi być chłodzony konwekcyjnie lub przez przepuszczenie powietrza przez wentylator

-stropy i belki chłodzące- urządzenia działające na zasadzie grawitacji powietrza omywającego rurki w których płynie chłodna woda, w wyniku czego powietrze schładza się i opada

-układy wysokociśnieniowe- stosowane w budynkach, gdzie są niewielkie przestrzenie na zabudowę instalacji klimatyzacyjnej

-nawiewnik wirowo-promieniowy- ma zastosowanie w budynkach użyteczności publicznej(biura, hotele, szpitale, restauracje)

Specjalne wymagania dla pomieszczeń czystych:

-stosujemy 2 strefy:

1)strefa szara-o podwyższonej czystości, a w niej wydzielona jest strefa biała omijająca urządzenia, które napędzają jakąś aparaturę(mogą wznosić kurz), więc napęd umieszczamy w strefie szarej a aparaturę już w białej

2)strefa biała-o najwyższej czystości -w szpitalach- gradacja ciśnienia zapobiegająca przedostaniu się do określonych pomieszczeń powietrza z zewnątrz, więc na salach operacyjnych ciśnienie jest najwyższe; z kolei lekkie podciśnienie w pomieszczeniach gdzie składuje się np. brudne prześcieradła -oczyszczane powietrza na filtrach dokładnych: CHEPA- (mgła olejowo-sodowa)zatrzymuje wirusy i bakterie

ULPA- specjalny sposób rozprowadzania- przepływ laminarny(b. wolny)bez cyrkulacji wtórnej

-odciągi miejscowe- (np. do ochrony pomieszczeń w zakładach pracy przed zanieczyszczeniami powstającymi na konkretnych stanowiskach),stosujemy indywidualne rozwiązania w zależności od rodzaju wykonywanych czynności np. podczas spawania stosujemy: odciągi stanowiskowe, odpylacze walcowe, przewody elastyczne

-odciągi nad wannami- musi być zachowana w nich prędkość porywania, tj. minimalna prędkość, przy której cząstki wydobywające się w odległości x od źródła zanieczyszczenia zostają skierowane do ssawki, dalszy transport odbywa się z prędkością transportu- minimalną przy której cząstki znajdują się w stanie zawieszenia

-oczyszczanie w cyklonach-cząsteczki wpadają razem z powietrzem, są cięższe i osuwają się, ich sprawność jest ograniczona, sprawność jest ograniczona bo czasem mają zbliżoną wagę do powietrza -filtry typu Jet-Puls: duża wydajność; kosz z drutu lub stali nierdzewnej na zanieczyszczenia, oczyszczanie następuje pod wpływem podciśnienia; w obudowie jest określona ilość rękawów filtracyjnych które składają się z 3 warstw: cienkiego włókna, warstwy nośnej zwykle z włókien poliestrenu i tkanej luźno; filtracja jest powierzchniowa: zanieczyszczenia na górze a powietrze przechodzi; rękaw jest zamontowany na płycie, nad nim przewód prowadzący do dyszy(czasem idzie impuls sprężonego pow.), gdy wtryskiwana jest porcja powietrza, rękaw się wybrzusza i zanieczyszczenia przemieszczają się do dołu

1

---