Znaczenie techniki chłodniczej i klimatyzacyjnej: -procesy powodujące obnizenie jakości produktow spożywczych w koncowe ich zepsucie. -szybkie gnicie i plesnienie wywolane przez mikroorganizmy. -znaczny nabytek masy i jędrności,powstaly na skutek zwietrzenia i wysychania. -reakcje chemiczne wywołujące zmiane wartości odżywczych oraz utrate waznych składników przedwszystkim witaminy. Proces zamrazania: Przemysłowe metody zamrazania: -zamrazanie w strumieniu powietrza o dużej prędkości. -zamrazanie kontaktowe. -zamrazanie przez zamarzanie produktu w cieczy. -zamrazanie w rozpylających cieczach. Liofilizacja-szczególna formula długotrwałego przechowywania żywienia .zamarzane produkty umieszcza się w prozni ok133mbar i suszy do uzyskania wilgotności na poziomie2% . Termodynamika pary: -pary są gazami dla których wielkosci opisujące ich stan przyjmuja wartości w pobliżu krzywej skraplania. -Odparowywanie-to powolne przechodzenie cieczy w stan gazowy przy jej powierchni zachodzące poniżej punktu wrzenia. -Temperatura punktu wrzenia zalezy od cisnienia panującego nad ciecza.im wyższe jet cisnienie wywierane na ciecz tym wiecej należy do niej doprowadzac ciepla aby zaczela wrzec. Cisnienie nasycenia pary wodnej:
Parowanie wody nastepuje tylko wtedy kiedy spełnione są jednoczesnie 2warunki : 1)do wody doprowadzana jest energia cieplna. 2)cisnienie pary wodnej w warstwie granicznej jest wyższe od cisnienia pary wodnej w otoczeniu. Cisnienie nasycenia pary wodnej zalerzy jedynie od temperatury. Para sucha nasycona 100% pary o temp100 stopni. Para mokra- rownoczesna ilość mieszaniny cieczy i pary o tej samej temp. Zakres temperatury nasyconej:
Cisnienie czastkowe pary wodnej w powietrzu wilgotnym:
Zawartość wilgoci i wskaźnik wilgotności: -zawartość wilgoci oznacza mase pay wodnej w kilogramach znajdującej się w 1kg powietrza suchego(w mieszaninie powietrze-para wodna) wilgotność wlasciwa(wskaźnik wilgotności) x=masa pary wod./mas powietrz suchego z prawa Daltona dla pary wodnej PpVp=MpRpTp dla pow.suchego PwVw=MwRwTw x=0,622 Pw/Pp
STOPIEN NASYCENIA-PROCENT NASYCENIA; zawartość wilgoci w powietrzu wilgotnym o danej temp. Do zawartości wilgoci w powietrzu nasyconym o tej samej temperaturze t. ponieważ para wodna i powietrze suche zajmuja te sama objętość i maja te sama temperature. Dla powietrza nienasyconego otrzymujemy x=(Pw/Pb-Pw)( Rp/Rw) ponieważ para wodna i powietrze suche zajmuja ta sam objętość i temp.
Wilgotnosc wzgledna powietrzna: - stosunek cisnienia czasteczkowego pary wodnej w powietrzu wilgotnym o danej temperaturze t do cisnienia czastkowego pary wodnej w powietrzu nasyconym o tej samej temp φ=Pw w danej temp/ Pwn w tej samej temp)*100%
Zmiany stany pary wodnej na wykresie w układzie pV:
Punkt rosy powietrza: - temperatura nasyconego powietrza w którym cisnienie czasteczkowe pary wodnej jest takie samo jak w rozpatrywanym powietrzu wilgotnym(nienasyconym). Ciepło topnienia i parowania: -cieplo topnienia to ilość ciepla potrzebna do zmiany 1kgciala stalego w stan ciekly.w procesie odwrotnym nazywany krzepnieciem, ta sama ilość ciepla jest oddawana(cieplo krzepniecia) -Cieplo parowania—to ilość ciepla konieczna do zmiany 1kg cieczy w stan gazowy. W proces,odwrotnym nazywanym skralaniem ta sama ilość ciepla jest oddawana(cieplo skraplania). -Cieplo sublimacji—to ilość ciepla potrzebna do zmiay 1kg ciala stalego w stan gazowy .a odwrotnie to resublimacja ta sama ilość ciepla jest oddawana w postaci ciepla resublimacji. -Cieplo jawne lub wyczowalne-cieplo dostarczane lub odbierane powodujące zmiany temperatury ciala. -Cieplo utajone—przy dostarczeniu lub odbieraniu ciepla zmienia się stan skupienia bez zmiany jego temperatury Rsb=Tr+Ro
Objętość wlasciwa powietrza wilgotnego: -objetosc wlasciwa odnosi się do objętości zajmowanej przez 1kg powietrza suchego lacznie z masa znajdujacej się w nim pary wodnej - W mieszaninie para wodna zajmuje taka sama objętość jak powietrze suche lecz każdy z 2kladnikow znajduje się pod swoim cisnieniem czastkowym. -suma tych cisnien czastkowych jest całkowitym cisnieniem mieszaniny.
Wykres termodynamiczny w układzie współrzędnych log p-h Wykres Molliera :
entalpia-cisnienie odczyt ciepla parowania jednostkowej wydajności chłodniczej ,ciepla skraplania,jednost wkowej pracy spezarki jako roznica współrzędnych. Entalpia-skalarna wielkość fizyczna okreslona jako funkcja stanu układu termodynamicznego =sumie jego energii wewnętrznej oraz iloczynu cisnienia i objętości układu.zwana Ownie całkowitej zawartości cieplnej gazu
Temperatura wg termometru mokrego: - roznica miedzy temperatura mierzona termometrem mokrym a termometrem adiabatycznego nasycenia9temp powierzchni granicznej lub stanu adiabatycznej równowagi) -temp termom,mokr,jest wartością wskazana przez zwykly termometr którego czujnik jest owiniety zwilzona gaza -temp adiabatyczn nasycenia otrzymuje się z równania opisującego adiabatyczna wymiane ciepla (dla mieszaniny pwietrza i pary wodnej te 2parametry maja prawie te same wartości liczbowe w normalnej temp. I cisnieniu Cisnienie czastowe pary wodnej -wytwarzajac cisnienie czastkowe pary wodnej w powietrzu wilgotnym w funkcji zmierzonych wartości temp wg.wskazan termometru mokrego i suchego Pw=Pwn*< (alfa k +alfa r)/delta r>*(T-Tw)
Temperatura adiabatycznego nasycenia (nawilżenia):
Bilans ciepla: cp(t1-t2)+cpw(t1-t2)=(x2-x1)[(t2-t1)+r] 1)x2-x1-masa wody która zostala ogrzana od temp.tw do tempt2. 2) x2-x1 jest również masa wody która odparowala ze zwilżonej powierzchni w komorze o temp.t2;cieplo parowania niezbędne do odprowadzania wynosi rkJ/kg w temp.t2. 3)masa 1kg powietrza suchego zostaje ochlodzona od t1 do t2. 4)masa x2 kg pary wodnej zostaje ochlodzona od t1 do t2. Wprowadzając uproszczenia od lewej strony rownania poprzez podanie pojecia zastępczego ciepla właściwego powietrza wilgotnego c'pw. C'pw(t1-t2)=(x2-x1)[(t2-tw)(cpw+r) gdzie c'pw=cp+x1cpw Dla nieskonczenia dlugiej rury: -powietrze wilgotne osiagnie ten nasycenia określony zawartością wilgoci x'' i temp. t'' c'pw(t1-t2)=(x'-x1)[(t''-tw)(cpw+r) zakładając ze t'=tw otrzymujemy c'pw(t1-t2)=(x''-x1)r Przebieg procesu adiabatycznego nasycenia powietrza: Ostatecznie otrzymano równanie opisujące proces adiabatycznego nasycenia powietrza para wodna:
Zawartosc wilgoci w powietrzu nasyconym: -sklad mieszaniny powietrza suchego,pary wodnej jest wyrazony przez zawatosc wilgoci odniesiona do masy i dlatego pojecie stonia nasycenia jest szczególnie trafne ponieważ definiuje ono udzial pary nasycenia w mieszaninie o roznych temperaturach x=ψ*xn/100 x=0,62197fwpwn/pb-pwpwn -stała jet stosunkiem masy maolowej pary wodnej i powietrza suchego w wartościach 18,016 i 28,966 kg/kmol. -bezwymiarowy współczynnik fw jest zalezny od stalej henryego odnoszacej się do rozpuszczalności powietrza w wodzie i cisnienia nasycenia pary wodnej i temperatury, cisnienia barometrycznego itp. - Wartość fw dla cisnienia barometrycznego1013,25hpa i temp stopni = 1,004. -dane są oparte na materiałach Goffa i stanowia postawe do obliczen prowadzacych do tablic psychrometrycznych CIBSE i wykresu.Dla praktycznych celow współczynnik fw przyjmujemy rowny 1,004. -w warunkach dostatecznie niskiego cisnienia stanu mieszaniny gazow może być opisany równaniem: pv=RT-pΣXi*Xk*Aik(T)-p2Σ*Xi*Xj*asik(T)xk Entalpia powietrza wilgotnego: -w stalej temp. entalpia pow.suchego wzrasta bardzo nieznacznie przy spadku cisnienia.Jednak w większości praktycznych przypadkow entalpia pow.suchego może być uwazana za wartość stala przy zmianach cisnienia od 101.325kPa do 80kPa. -Zmiana cisnienia barometrycznego wpływa na wartość entalpi powietrza wilgotnego powodując zmiane zawartości w powietrzu.
Punkt potrojny: Zgodnie z miedzynarodowa mowa oodpowiada warunkom 0,01*C a wiec 273,16K i 613,2Pa w którym stala płynna i gazowa postac wody mogą występować razem w równowadze nasyconej. Konsekwencja tej definicji dla stali o temp.*C jest sytuacja w której punkt lodu i pary są ustalone dokladnie 0*C(273,15K)i 100*C(372,15K). Nie jest możliwe istnienie wody cieklej przy cisnieniu niższym od cisnienia punktu potrojnego.Okazuje się rakjze ze ponieważ linia cialo stale-ciecz jest bardzo bliska przebiegu pionowego ,wartości temp.dla wody cieklej nizsze od 0*C są możliwe przy jedynej bardzo wysokich ciśnieniach. Psychrometria procesow klimatyzacyjnych: Wykres psychrometryczny:
Mieszanie powietrza:
Powietrze wilgotne o parametrach 1 tworzy z powietrzem wilgotnym o parametrach 2miesznine o parametrach 3. 1)suchego powietrza mp1+mp2=mp3 2)pary wodnej(wilgoci) x1-x3/x3-x2=mp2/mp1 i1-13/i3-i2=mp2/mp1 Ogrzewanie i chlodzenie w warunkach wymiany ciepla jawnego: -wymiana ciepla jawnego wystepuje wówczas gdy pow.wilgotne przepływa przez nagrzewnice lub chlodnicy. -temp. czynnika grzejnego w nagrzewnicy nie jest temp.krytyczna. -jedynym wymaganym w stosunku do procesu wymiany ciepla jest to aby jego temp. była wyzsza od koncowej temp.powietrza. -w przypadku wymiany ciepla jawnego przy chlodzeniu powietrza obowiazuje dodatkowo następujące ograniczenie: Najnizsza temp. wody nie może być zbyt niska aby na powietrze chlodnicy nie nastąpiło wykraplanie pary wodnej z pow.Jezeli jednak ze względu na niewłaściwy dobor temp.wody chłodzącej wykraplania nastapi to proces nie jest już wymiana ciepla jawnego ponieważ nastepuje także osuszanie. -w obu procesach istotne jest to ze zmiany stanu przebiegaja wzdłuż lini stalej zawartości wilgoci. Chlodzenie i ogrzewanie powietrza bez miany zawartości wilgoci:
Osuszanie powietrza : -powietrze wilgotne może być osuszan poprzez-adsorpcje -absorpcje-sprezanie po którym nastepuje chlodzenie. -powietrze może być ochładzane do temp poniżej punktu rosy a pomoca chlodnicy lub komory zraszania. -Ponieważ celem powietrza jest osuszenia powietrza to czesc rozpylonej wody lub czesc powierzchni chlodnicy musi Mieć temperature nizsza od punktu rosy powietrza dopływającego do urzadzenia. a)
b)
Chlodzenie i osuszanie powietrza: a)schematy urządzeń do uszuszania. b)przebieg procesu na wykresach psychrometrycznych. Współczynnik kontaktu: -wspolczynnik kontaktu albo współczynnik obejścia oznaczmy niekiedy przezβ,ma nastepujaca definicje: β=xA-xB/xA-xC=iA-iB/iA-Ic -Podobne współczynniki obejścia jest zdefionowany jako: 1-β=xA-xC/xA-xC=iB-iC/iA-iC -w praktyce można przyjąć ze te dwie wielkości mogą być wyrazone w funkcji temp.powietrza(wg termometru suchego): β=Ta-tB/Ta-tC 1-β=tB-tC//tA-tC Nawilzanie powietrza: -to zwiekszenie w powietrzu zawartości wilgotności.Uzyskujemy to za pomoca wody lub pary wodnej. -trzy metody nawilzania powietrza za pomoca wody: 1.przeplyw powietrza wilgotnego przez komore zraszania wypelniona bardzo duza ilością malych kropelek. 2.rozpylenie kropel wody o wymianie aerozolu bezpośrednio w klimatyzowanym pomieszczeniu. 3.odmiana tej ostatniej metody jest wtryskiwanie kropel wody o wymianie aerozolu do strumienia powietrza płynącego przewodem. Nawilzanie Cd.: Zmiany stanu powietrza w komorze zraszania: a)schemat komory. b)przemiany politropowe.
Przemiana adiabatyczna:
Skuteczność komory zraszania: -jest zdefiniowana wyrażeniem:
-a sprawność nawilzania: η=100E% Alternatywne podejście: -zawartosc wilgoci jest druga wspolrzedna wykresu psychrometrycznego a punkty A,B,C leza na lini prostej,można przedstawic alternatywna def.skutecznosci komory zraszania.
-oraz η=100E% -entalpia powietrza o parametrach B,iB>iA.Oznacza to ze cieplo doprowadzane do rozpylonej wody,która krazy w komorze zraszania. -jest to realizowane np.za pomoca gnałki umieszonej w przewodzie powrotnym z wanny komory zraszania.Jesli woda rozpylania w komorze byłaby chladzana w nieogrzewana to wtedy może przebiegac zgodnie z linia przerywana od punktu A do punktu B.W tym przypadku skuteczność komory zraszania może być wyrazona przez równanie:
Nawilzanie powietrza przez natrysk wody: -najprostszym przypadkiem cala masa wtryskiwanej wody odparowuje.
Proces nawilzania powietrza przez całkowite odparowane rozpylonej wody: a)schemat urzadzenia. b)przebieg procesu psychonometrycznego. Bilans masy i ciepla: -zestawiajac bilans ciepla,można opisac:
-i podobnie może być zapisany bilans masy:
Nawilzanie powietrza przez natrysk pary wodnej: -odchylenie kątowe miedzy dwiema prostymi przemian jest= tylko 7◦ i jedną prostych izoterma temp.termometru mokrego. -Dlatego w praktyce mozna przyjąć ze zmiana stanu w procesie zwanym nawilzaniem adiabatycznym przebieglo wzdłuż izotermy termometru mokrego. -warto zapamiętać ze chociaz linia procesu na wykresie psychometrycznym lezy we wspolnym wycinku 7◦ ,to jednak im woda jest cieplejsza tym szybciej odparowanie ponieważ temp.ma wpływ na cisnienie pary wodnej. Nawilzanie przez natrysk: -bilans masy i energii.Jesli m pr kg suchej nasyconej pary wodnej doprowadzono do powietrza wilgotnego o strumieniu masy 1kg/s to wtedy można napisac:
oraz
-Gdy znane są: początkowy stan strumienia powietrza wilgotnego,parametry pary wodnej,to można określić parametry koncowego stanu powietrza przy zalozeniu ze par nie skropliła się. -zmiana stanu powietrza przebiega także wzdłuż: izotermy suchego termometru w przedziale wyznaczonym przez najmniejsza i najwieksza entalpie wytryskiwanej pary w warunkach gdy para jest sucha,nasycona. -gdy para jest przegrzana to wtedy oczywiście temp.strumienia powietrza może znacznie wzrosnąć zaleznie od stopnia jej przegrzania.
Entalpia pary wodnej przy nawilzaniu przez natrysk: -najmniejsza możliwa entalpia pary wodnej nasyconej wystepuje w temp.100 *C.Nie można uzyskac pary o temp.od 100*C ponieważ musi mieć cisnienie wyższe od atmosferycznego.Jesli ma wypływać z dysz,jednak należy pamiętać ze para może być wytwarzana przy niższej temp.z cieplej wody wypełniającej wannę komory zraszania,woda w tych warunkach nie wrze lecz paruje. -górną granice przedzialu stanowi para o max.entalpii.Wartosc jej rowna jest 2803 kJ/kg i wystepuje przy cisnieniu ok.30b i temp.okolo 243*C. Chłodzenie i osuszanie powietrza z ogrzewaniem wtórnym: -powietrze osuszone i ochłodzone w chlodnicy powinno być wtornie ogrzewane do temp.wymaganej ze względu na obiaciazenie chłodnicze spowodowane zyskiem ciepła jawnego i im mniejsze jest obciążenie chłodnicze spowodowane zyskami ciepła jawnego tym wieksza jest temp.do której powietrze musi być wtornie podgrzane. -w projekcie instalacji powietrza powinien być dobrany odpowiednio do max zysków ciepła jawnego i max zysków ciepła utajonego. Schemat instalacji Osuszanie powietrza przez chlodzenie i ogrzewanie wtórne: a)schemat urzadzenia. b)przebieg procesu psychrometrycznego.
Nagrzewnica sekwencyjna:
Położenie punktu odpowiadającego wartości granicznej w pobliżu wymiennika.
Osuszanie powietrza przez chłodzenie i sekwencyjne ogrzewanie wtórne i schemat urzadzenia i przebieg procesu psychrometrycznego. Nawilżenie powietrza z ogrzewaniem wstępnym i wtornym: -urzadzenia klimatyzacyjne w ktorcyh w okresie zimy poddawane jest uzdatnianiu tylko powietrze swieze,maja za zadanie zwiekszenie zarówno zawartości wilgocie jak temp. powietrza nawiewanego do klimatyzowanej przestrzeni. -w zimie powietrze zewnętrzne może mieć bardzo mala zawartość wilgoci. -zaleca się stosowanie nawilzania parowego.
Mieszanie i adiabatyczne nasycenie powietrza z ogrzewaniem wtórnym: Powietrze recyrkulacyjne płynące do urzadzenia klimatyzacyjnego miesza się z powietrzem zewnętrznym o stanie z,tworząc mieszanine o stanie M.Nastepnie powietrze przepływa przez komore zraszania w której woda rozpylana jest w recyrkulacji w komorze nastepuje adiabatyczne nasycanie powietrze a stan jego zmienia się od punktu M do punktu k wzdłuż izotermy termometru mokrego. Schemat instalacji i wykres psychometryczny:
Wykorzystanie pary suchej do nawilzania: Jedynie w przypadku gdy powietrze może pochłonąć dodatkowa wilgoc,nawilżenie może być dokonane przez wprowadzenie rozpylonej wody lub pary suchej. Jeśli powietrze jest nasycone lub bliskie stanu nasycenia,doprowadzona wilgoc będzie pochlonieta i wytrąci się w urzadzeniu klimatyzacyjnym lub w przewodach.Niezbedne jest wiec ogrzanie powietrza przed nawilżeniem. Schemat instalacji i wykres:
Zastosowanie pary suchej do nawilzania :
Stan przesycenia: Gdy gorace wilgotne powietrze przepływa przez chlonice o wystarczająco niskiej średnicy temp.powierzchni jest możliwe,ze powietrze opuszczjace chlodnice znajdzie się chwilowo w stanie nasycenia,zgodnie z punktem B. Stan jest niestabilny,a obecność jader kondensacji powoduje bezpośrednie przejscie do stanu stabilnego nasycenia(punkt E) odbywa się to bez doprowadzania lub odprowadzania ciepla z systemu jak również bez wykonania pracy. Wilgoc wykrapla się z powierzchni i jest tracona powodując spadek entalpii powyżej danych dla 0۫ C.Entalpia nasyconego powietrza w punkcie E jest mniejsza niż w punkcie D o te wiekoszosc.
Osuszanie sorpcyjne: Aby uzyskac bardzo niską temp.punktu rosy niezbędne jest stosowanie procesu osuszania droga absorpcji lub adsorpcji wilgoci z powietrza.Adsorpcja jest przemiana fizyczna. Absorpcja jest przemiana chemiczna. W każdym przypadku takie procesy nazywamy osuszaniem sorpcyjnym często potrzebne jest jeszcze urzadzenie chłodnicze.Temp.punktu rosy około -70۫C,można osiągnąć jedynie w wyniku osuszania sorpcyjnego. Absorpcja(sposób 1) : Bogaty roztwór chlorku litu jest pompowany ze zbiornika i natryskiwany na powierzchnie zewnetrzna chlodnicy zasilanej w wode chlodzaca.Ze strumienia powietrze jest absorbowania wilgoci w powietrzu dostarczanym do przestrzeni klimatyzowanej jest regulowana poprzez zmiane przepływu wody chłodzącej przez chlodnice. Cieplo odbierane na chlodnicy skada się z utajonego ciepla skraplania z ciepla dostarczonego z roztworem z ciepla jawnego obieranego od powietrza oraz z ciepla dodanego do roztworu podczas procesu regeneracji. Jako jednostka osuszajaca może być potrzebna chlodnica odbierajaca od powietrza ciepla jawne. Proces osuszania za pomoca wodnego roztworu chlorku litu natryskiwanego na powierzchnie chlodnicy.
Absorpcja(2sposob): Stosujemy obracający się bębem zawieracjacy material nasaczony chlorkiem litu.Wymienniki wodne nie są odpowiednie do tego celu.Regulacja zawartości wilgoci w powietrzu nawiewnym do przestrzeni klimatyzowanej nastepuje poprzez zmiane mocy nagrzewnicy regeneracyjnej. Cieplo odbierane przez sektor oszuszajacy bebna sklada się z ciepla utajonego ciepla skraplania oraz z ciepla kawnego przewodzonego od sektora regenerowanego zwykle za bebnem absorbera potrzebna jest chlodnica odbieracjaca cieplo jawne z powietrza nawiewanego. Schemat instalacji: Przekrój:
Schemat:
Adsorpcja: Nie zachodzi w tym przypadku żadna rekacja chemiczna.Powierzchnia ciala stalego może pochłaniać czasteczki gazu.Stosuje się specjalnie wyprodukowane materialy porowate o niezwykle dużej powierzchni wewnętrznej.Materialy asorbujace ą regenerowane poprzez podgrzanie ich do wysokiej temp.co ma na celu wyprowadzenie wilgoci na zewnatrz. Typowymi substancjami adsorbującymi są silicagel lub aluminium aktywowane do osuszanie oraz wegiel aktywowany do usuwanie z powietrza domieszek gazu.Materialy adsorbujące mogą być dostosowane selektywnie do absorpcji danego gazu. Wykres psychrometryczny: Alternatywne rozwiązanie najpierw chlodzenie i osuszanie powietrza w sposób konwencjonalny a nastepnie przepuszczenie go przez Absorber obrotowy . Powietrze jest ochładzane i osuszanie od punktu 0 do W ,potem osuszane od punku W do E i na koniec ochładzane od punktu E do C.
Rekuperator to rodzaj wymiennika ciepla.Jego dzialanie polega na przykazaniu energi z jednego do innego.W przypadku wentylacji rekuperator jest urzadzeniem ogrzewającym powietrze nawiewane do budynku za pomoca cieplego powietrza,które jest równocześnie wywiewane z budynku. Metody odzysku ciepla stosowane w wentylacji: Pod względem technicznym sposoby odzysku ciepla podzielic na dwie podstawowe grupy: 1.Uklady przekazujące cieplo bez medium pośredniczącego tzn.pracujace w układzie powietrze-powietrze. 2.Uklady przekazujące cieplo poprzez czynnik posredniczacy tzn.pracujacy w układzie powietrze-czynnik pośredniczący-powietrze. Układy bez medium pośredniczącego: -Recyrkulacja. -krzyzowo-plytowy wymiennik ciepla. -regenerujacy obrotowy wymiennik ciepla. Recyrkulacja: -polega na zmieszaniu pewnej ilości powietrza wywiewanego z pomieszczenia w powietrzem zewnętrznym i skierowane ho pompowanie do instalacji nawiewnej. -parametry nawiewanego powietrza zalerza od stanu powietrza zewnetrznego i udzialu strumienia powietrza recykulowanego. Schemat układu wentylacyjnego z recyrkulacja:
Z-powietrze zewnętrzne. N-powietrze nawiewane. P-powietrze w pomieszczeniu wentylowanym. W-powietrze wywiewane. R-powietrze recyrkulacyjne. F-filtr. N-nagrzewnica. WN-wenylator nawiewny. WW-wentylator wywiewany. Rekuperacja: W procesie reuperacji wymiana ciepla nastepuje poprzez powietrze odzielajace zimne i cieple strumienie powietrza.Powietrze przepływa wzdłuż wspólnych przegród.W rekuperatorach nie wystepuje zjawisko mieszania się mas powietrza wyciąganego i nawiewanego.Najczesciej stosowanymi agreatami rekuperacyjnymi są rekuperatory z krzyzowym wymiennikiem ciepla. Krzyżowo-płyowy wymiennik ciepla: Wymiennikach o takiej samej konstrukcji strumienie konstrukcji strumienie powietrza nawiewanego i wywiewanego maja się na krzyz co powoduje oddanie ciepla przez powietrze zużyte do powietrza świeżego za pośrednictwem płyt aluminiowych.Wymienniki te osiągają sprawność maks.do 60%. Budowa:
Schemat działania wymiennika krzyzowego:
Zalety krzyzowo-plytowego wymiennika ciepla: -prosta konstrukcja. -wymienniki te nie wymagaja doprowadzenia dodatkowej energii spoza układu. -pewnosc dzialania zwiazana min.z brakiem czesci suchowych. -sa tanie w produkcji ze względu na ich masywność i prosta technologie produkcyjna. Wady: -mozliwosc wystepowania szronienia już przy temp.ok. -5۫C. -duze wymiary centralu z wymienikiem plytowym. -stosunkowo niska sprawność przekazywania ciepla w porównaniu z innymi wymiennikami od odzysku ciepla(55-60%) Regeneracja: Zachodzi wtedy gdy dwa strumienie na przemian obmywania te sama powierzchnie wymiennika dzieki czemu realizowana może być tylko wymiana ciepla,lecz również wymiana masy.Przykladem wymiennika regeracyjnego jest obrotowy wymiennik ciepla. Regeneracyjny obrotowy wymiennik ciepla: Ciepło jest w tym przypadku przekazywane dzieki wyprawieniu wirniku dzieki wprawieniu wirnika tego wymiennika w ruch obrotowy.Wypelnienie wirnika odbiera cieplo ze strumienia powietrza wywiewanego i przekazuje je do powietrza nawiewanego w warunkach zimowych natomiast w okresie letnim przeplyw ciepla odbywa się w kierunku przeciwnym.
Budowa: obudowa,wirnik,silnik elektryczny z przekladnia pasowa… Zalety obrotowego wymiennika ciepla: -uzyskuje najwyzesz sprawności przekazywania ciepla przy takich samych parametrach obliczeniowych w porównaniu z innymi wymiennikami (80%) -prosta konstrukcja. -mozliwosc odzyskania w okresie letnim”chłodni” w powietrza wywiewanego oraz odzyskiwania wilgoci w przypadku pokrycia wirnika materialem higroskopilnym. Wady: -wymaga doprowadzenia podczas pracy energii zewnętrznej. -istnieje w nim możliwość przecieku powietrza wywiewanego do nawiewanego lub odwrotnie. -obecnosc czesci ruchomych stwarza wieksza możliwość wystepowania awarii. Układy z czynnikiem pośredniczącym: -rurka ciepla. -uklad glikolowy. -pompy ciepla. Rurka ciepla: Zasada dzialania rurki ciepla polega na tym,ze jedna czesc znajduje się kanale nawiewnym,natomiast druga w kanale wywiewnym.Cieplo pobrane w jednej czesci rurki od powietrza wywiewanego powoduje odparowanie znajdującego się w niej cieplego czynnika.Roznica gęstości jego fazy cieklej i parowej wymusza przeplyw powstałej pary do drugiego konca rurki gdzie zachodzi jej skraplanie związane z odprowadzaniem na zewnatrz ciepla skraplania.
Rurka ciepla-uklad grawitacyjny: Powinna ta rurka pracowac w pozycji pionowej lub ukosnej ponieważ strefa odprowadzania ciepla musi zawsze znajdowac się powzyej strefy jego doprowadzania.Fakt ten ogranicza jej zastosowanie do przekazywania ciepla tylko w jednym kierunku.
Rurka ciepla-uklad kapilarny: Rurka ciepla z wypelnieniem kapilarnym może pracowac w dowolnym może pracowac w dowolnym położeniu względem sil ciężkości,cieplo zas może być w niej przekazywane w jedna lub w druga strone.
Budowa: Wymiennik skaladajacy się z kilku rzedow rurek ciepla posiada konstrukcje baterii lamelowych.Kazda z takich rurek wykonana jest z aluminium.Jest ona niezalezna od innych i wypelniona czynnikiem niskowrzącym.Rurki zostaja wydłużone od srodka porowato-kapilarna wykladzina. Zalety rurki ciepła: -duza przedownosc cieplna i prawie izotermiczny proces przekazywania ciepla wewnątrz termowodu. -brak czesci ruchomych,pewność i długotrwałość dzialania bez konieczności doprowadzania energii. -brak możliwości mieszania się powietrza nawiewanego z wymiennikiem. -ryzyko szronienia tego aparatu wystepuje dopiero przy temp.pwoietrza nawiewanego -18۫C. -sprawnosc odzysku ciepla około 60%. -latwosc czyszczenia zewnętrznego powierzchni wymiany ciepla. -male wymiary. Wady rurki ciepla : -koniecznosc usytuowania kanalu nawiewanego nad kanalem wywiewanym. -stosunkowo duzy koszt wymiennika. -brak możliwości odzysku chlodu za pomoca grawitacyjnej rurki ciepła.
Centrale klimatyzacyjne: Podział centrali klimatyzacyjne: Ze względu konstrukcyjne: 1.Centrale modułowe-montowane z elementow i podzespołów w jedna całość na miejsce ich przeznaczenia. 2.Wykonane całkowicie u producenta: -zawieraja we wspolnej obudowie wszystkie elementy potrzebne do obróbki ceplnej powietrza. Centrale montowane u producenta dzielimy na kanałowe(dziela się również na wewnętrzne i zewnętrzne) i bezkanałowe. Można również dokonac podzial central ze względu na możliwość ich wykorzystania poczawszy od budynkow mieszkalnych,teatrow,kin,biur,hoteli,resteracji. Podstawowe funkcje centrali wentylacyjnych: 1.Zapewnienie przepływu gazu. 2.Filtracja powietrza nawiewanego do pomieszczenia. 3.Recyrkulacja. 4.Ogrzewanie oraz chlodzenie powietrza. Podstawowe zalety centrali klimatyzacyjnych: 1.Płynna regulacja wydajności powietrza. 2.Automatyczne utrzymanie wydatku powietrza na stalym zadanym poziomie. 3.Automatyczne utrzymywanie cisnienia w kanale na stalym zdalnym poziomie. 4.efektywny odzysk ciepla. 5.Energoszczedna praca wentylatorow. 6.Niski poziom głośności. 7.Wielofunkcyjny system sterowania. 8.Zwasta budowa min.wymiary. 9.Mozliwosc montażu wewnątrz i na zewnatrz budynku. 10.łatwy i szybki montaż. 11.Prosta obsługa. 13.Rozsadna cena. Sprawność odzysku ciepla: Jest to proporcja energii która można odzyskac w danym wymienniku do energii która teoretycznie można byłoby odzyskac gdyby nie występowały w nich straty. Zastosowanie odzysku ciepla poprzez zastosowanie rotacyjnego obrotowego wymiennika ciepla pozwoliloby obniżyć zucycie energii na energie napedowa elementów kontroli nawet o ponad 90%.