predavanja energija in okolje · klimatizacija elektro instalacije oskrba in ravnanje z vodo...

Prezračevanje

Hlajenje

Klimatizacija

Elektro instalacije

Oskrba in ravnanje z vodo

Transportne naprave

Naprave za gašenje

PREDAVANJA

Inteligentne instalacije

Energija in okolje

Ogrevanje

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ_Laboratorij za okoljske tehnologije v zgradbah 2015 ©

Topla sanitarna voda

Osnovni namen – zagotoviti toplotno bivalno ugodje.

pri hlajenju stavb uravnavamo temperaturo zraka v prostoru in ne tudi njegovo vlažnost.če je element za hlajenje v prostoru v njem lahko kondenzira vodna para iz zraka (kar je koristno, saj povečamo latentni prenos toplote s hlapenjem)

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

10 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Zunanja temperatura (°C)

Občute

na n

otr

an

ja t

em

pera

tura

(°C

)

Priporočeno območje

???

Kratkotrajno sprejemlivo

160

120

80

40

01410 18 22 26 30 34 38

temp. zraka (C)o

hlapenje konvekcija

sevanje

116 g/h30 g/h

Toplo

tni to

k (W

)

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Hlajenje ni potrebno

LOTZ ©

Hlajenje in klimatizacija

Zmanjšanje toplotnih dobitkov sončnega sevanja

Naravno hlajenje stavb

Močno odvisno od notranjih virov toplote (naprave, ljudje)

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb

Lahko je naravno, aktivno naravno ali mehansko.

Z naravnim in aktivnim naravnih hlajenjem ni vedno mogoče zagotoviti, da temperatura ne preseže mejo toplotnega ugodja (na primer 25-27°C), zato je merilo:

število ur v letu (poletju), ko je ta meja presežena (npr 150 °Ch; degree hours

razlika med najvišjo dnevno temperaturo v okolici in v stavbi (< 5-6°C ; adaptivni modeli toplotnega ugodja)

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

10 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32

Zunanja temperatura (°C)

Občute

na n

otr

an

ja t

em

pera

tura

(°C

)

Priporočeno območje

???

Kratkotrajno sprejemlivo

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb

smernice v TSG-1-004:2010 / nekatere zahteve

s projektiranjem in vgradnjo pasivnih elementov, predvsem zunanjih senčil in prezračevalnih odprtin, je treba zagotoviti, da se prostori ne pregrevajo nad temperaturo, ki je določena s kriteriji toplotnega ugodja;

če to ni mogoče je potrebno izvesti aktivno naravno hlajenje, ki ima avtomatsko upravljanje delovanja;

če to ne zagotavlja kriterijev toplotnega ugodja se lahko uporabi mehansko hlajenje; učinkovitost generatorja hladu mora biti enaka ali večja od minimalno predpisane

električno energijo za delovanja posamezne hladilne/klimatizacijske naprave večjih moči je treba meriti;

cevovodi za ohlajeno vodo premera do 40 mm morajo imeti TI debeline 13 mm, cevovodi s premerom do 200 mm pa TI debeline 38 mm.

LOTZ ©

Hlajenje stavbU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

Ura v dnevu [h]

Sevan

je [

W/m

2]

vodoravno

J/90

Z/90

S/90

V/90

-20

-10

0

10

20

30

40

50

60

0 730 1460 2190 2920 3650 4380 5110 5840 6570 7300 8030 8760

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

Temperatura stene na

zunanji strani [C]

Temperatura stene na

notranji strani [C]

Zid s toplotno prehodnostjo U 0,3 W/m2K

LOTZ ©

Toplotni dobitki skozi netransparentni ovoj stavbeU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Prenos toplote v gradbenih konstrukcijah se časovno spreminja

ker se spreminja sončno sevanjeker se spreminja temperatura okolice

t,x 0 Te

2T Te A cos t C

T

Amplituda dnevne temperature okolice (zidu)

Na notranji strani zidu debeline d je temperatura Ti(t,x=d):

Faktor dušenja amplitud f navaja za koliko se zmanjša toplotni tok, ki prestopa vprostor, fazni zamik Dj, kdaj je toplotni tok v prostor največji (+ 12 ura).

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Dan (h)

Tem

pera

tura

(°C

)

Te

TeTeA

Povprečna dnevna temperatura okolice (zidu)

'

Tet,x d

2Ti Te A cos t C

T

Dj

Amplituda temperature na notranji površini zidu

“Fazni zamik” (h)

0,0

5,0

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

Dan (h)

Tem

pera

tura

(°C

)

Te

Ti

Te

'A

Dj

'

Te

Te

Af 1

A

LOTZ ©


NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Enaka toplotna prehodnost U, toda bistveno drugačen f ! (f=0,938; 0,30)

toplotni tok na notranji strani strehe bo v razmerju f, torej bo v drugem primeru 3,2xmanjši.

večja gostota toplotne izolacije -> 150 kg/m3 (prej v primeru a) 33 kg/m3) -> f = 0,488

prezračevan zračni sloj (v = 1 m/s)-> f = 0,65


NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Proizvajalci toplotnih izolacij navajajo časovni zamik na 1 cm debeline toplotneizolacije. S tem dokazujejo, da bo toplotni tok (oz. pregrevanje) manjše:

toplotna izolacija -> r=150 kg/m3 1cm (24/25) poveča Dj za 24 minut (pri11/12) za 20 minut

toplotna izolacija -> r=33 kg/m3 1cm (24/25) poveča Dj za 9 minut (pri 11/12)za 5 minut

20

25

30

35

40

3984 4152 4320 4488 4656 4824 4992 5160

Najtoplejše obdobje v letu

Te

mp

era

tura

po

vrš

ine

ro

loja

(oC

)Vgrajena zasteklitev U 2,8 W/m2K, g 0,76

Zasteklitev U 1,3 W/m2K, g 0,33

23. junij 30. junij16. junij 07. julij 14. julij 21. julij 28. julij 04. avgust

V tem času želimo toploto shranjevati v gradbene konstrukcije – tako zmanjšamo pregrevanje prostorov

V tem času želimo, da toplota iz konstrukcij v prostoru prestopa na zrak, tako zmanjšamo porabo energije

Temperature se spreminjajo tudi v prostoru zaradi sončnega sevanja in notranjih virov toplote (ljudje, naprave, razsvetljava)

LOTZ ©

Toplotni dobitki skozi transparentni ovoj stavbeU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Ker se del sončnega sevanja v steklu absorbira, se steklo segreje. Zato sončnemu sevanju prištejemo še toplotni tok, ki prestopa s površine zasteklitve v prostor. Vrednotimo z energijsko prehodnost zasteklitve g.

Tehnični podatki za različne zasteklitve Solar-control zasteklitev

Štiri stekla,

štirje nanosi,

Dimenzije (steklo/rega/steklo) [mm] 6 - 12 - 6 - 12 - 6 -12 - 6 6 - 12 - 6 6 - 12 - 6 6 - 12 - 6

ε = 0,02 brez barve modra zelena

Plin v regi (koncentracija > 90% kripton argon argon argon

Us - EN ISO 10077-1 Ug [W/m2K] 0,3 1,1 1,1 1,1

Skupna energijska prehodnost g [%] 38 37 24 28

Svetlobna transmitivnost TL [%] 59 67 40 55

Odbojnost svetlobe RL [%] 18 11/121

10/331

9/121

Dvojna zasteklitev,

nanos na enem steklu

1 Odbojnost zunaj

toplotni tok v prostor

qi (konekcija +

sevanje)

toplotni tok v

okolico qe

(konekcija +

sevanje)

Sončno sevanje na površino zunaj Ge

son

son

sončno sevanje v prostor Gi

son

i i

e

G qg 100 %

G

Odlično ! Dobra zaščita pred pregrevanjem in dobra naravna osvetlitev

LOTZ ©

Toplotni dobitki skozi transparentni ovoj stavbeU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

POZOR: po PURES 2010 mora zasteklitev imeti TL > 50% (transmitivnost svetlobe) !

Vpliv namestitve senčil; PURES 2002 – 2010 : vsa okna na SV-J-SZ morajo imeti zunanja senčila !

Stavba, ki se vrti okoli navpične osi, se poleti obrne od sonca

Senčilo se hladi s konvekcijo na obeh straneh preko odprtin brisoleja; prostori so tudi naravno osvetljeni

Senčila imajo nizko-emisijsko površino, zato je sevalni tok na zasteklitev minimalen; uporabniki lahko uravnavajo senčenje

= 65%

g %= 75

= 15%

100%

= 20%

toplotni tok v prostor

10%

toplotni tok v

okolico 10%

= 8%

q = 2%

q = 4%

= 14%

g 14%=

= 58%

100%

q= 15% 7%

2%

= 4%= 22%

q= 2%

q= 4%

2%= 8%

= 7%

= 8%

q = 6%

q = 4%=46%

= %7

=11%

g 25%=

= 30%

= 8%

= 27%

100%

q= 4%q= 4%

q= 6%

q= 12%

= 24%

= 12%

= 8%

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Toplotni dobitki skozi transparentni ovoj stavbe

18

23

28

33

38

43

48

3984 4152 4320 4488 4656 4824 4992 5160

Dan v letu

Tem

pera

tura

pro

sto

ra v

tre

tjem

nad

str

op

ju (

oC

)

Brez senčil in haljenja

Zunanja lamelna senčila, nehlajen prostor

Temperature zraka ob notranjem senčilu

LOTZ ©

Toplotni dobitki skozi transparentni ovoj stavbe

aktivno naravno

naravno

hlad okoljazrak, zemlja,

podtalnica, morje

mehansko hlapilno hlajenje

intenzivnost nočnega prezračevanja povečamo z jaški (poveča se Dh)

prečno prezračevanje (poveča se Dt)Najbolj pogost način naravnega hlajenje je nočno prezračevanje.

nočno prezračevanje (n 5-10 h-1)

LOTZ ©

Hlajenje stavb – način/sistemiU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

aktivno naravno

naravno


podtalnica, morje


intenzivnost nočnega prezračevanja povečamo z jaški (poveča se Dh)

prečno prezračevanje (poveča se Dt)Z enostranskim prezračevanjem dosežemo nizke majhne izmenjave zraka.


LOTZ ©


NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

aktivno naravno

naravno


podtalnica, morje


Hlad okolja prenašamo v stavbo z mehanskim sistemom, raba energije le za transport hladu.

COP (prenešen hlad : raba energije za delovanje) 20 - 50

Izkoriščamo naravne procese za hlajenje zraka, na primer hlapilno hlajenje in sevalno hlajenje

COP do 100

Zemeljski zračni prenosniki toplote omogočajo predhlajenje zraka


LOTZ ©


NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

direktno decentralno hlapilno hlajenje (COP < 20, raba energije za delovanje ventilatorja)

indirektno centralno (COP < 100, del prezračevalnega/ klimatizacijskega sistema

8

12

16

20

24

28

32

0 300 600 900 1200 1500 1800 2100

number of hours per year

ve

nti

lati

on

air

te

mp

era

ture

(°C

)

Ta Tevaporative

Število ur v letu, in

temperatura svežega zraka,

ki pri prezračevanju

brez in po hlapilnem

hlajenju vstopa v stavbo (kraj

Ljubljana, TRL)

LOTZ ©

Hlajenje stavb – aktivno naravno hlajenjeU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Hladilni stropovi paneli pod stropi v katerih kroži voda s temperaturo 16 – 18oC

moč hlajenja 120 W/m2 (28o/18o), 100 W/m2 (26o/18o), 70 W/m2

(24o/18o)

primerno pri vlažnostih zraka do 50%, da ne pride do kondenzacije na panelih

tudi za ogrevanje in hlajenje s hladilnimi napravami

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb – aktivno naravno hlajenje

LOTZ ©


UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©


Podno hlajenje

hladilni tok 35 – 55 W/m2

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb – TABs

kompresorsko hlajenje

V obeh primerih dobimo ohlajeno vodo s temperaturo 5 – 7°C

aktivno naravno

naravno

kompresorsko> električna energija

mehansko

absopcijsko/adsorpcijsko> toplota

vodno

zračno

gen

erat

or

hla

du

ventilatorski konvektorji

hladilne grede

pod/stropn

osi

lec

h

lad

uko

nčn

i pre

no

snik

i to

plo

te

decentralno/lokalno centralnoQNC

Qok

Wf,c

QNC

Qok

Qt

absorpcijsko (tekoči absorbent)/adsorpcijsko

(trden absorbent)

NC

f,c

QCOP 2,5 5

W NC

t

QCOP 0,7 0,9

Q

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb – način/sistemi

aktivno naravno

naravno


mehansko


vodno

zračno

gen

erat

or

hla

du


hladilne grede

pod/stropn

osi

lec

h

lad

uko

nčn

i pre

no

snik

i to

plo

te

decentralno/lokalno centralno

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©


Hladilni agregat ima enake elemente kot toplotna črpalka; prenaša toploto iz hlajene stavbe v toplo okolje

Uparjalnik v prostoru

Kondenzator zunaj

kompaktne – sobne in okenske naprave (vsi elementi v enem ohišju)

Toploto, ki jo odvzamemo zraku odvedemo v okolico s prigrajeno fleksibilno cevjo, ki jo namestimo v odprtino v zidu, oknu ,...

Količina kondenzata je velika. Shranjuje se v posodi na dnu naprave, ki jo sproti praznimo

Kondenzator in kompresor nameščena v delu naprave, ki je zunaj, uparjalnik pa v prostoru. Tako je hrup naprave manjši. COP 2,5 – 2,8

Sodobne naprave delujejo reverzibilno tudi kot toplotne črpalke in jih lahko uporabljamo tudi za ogrevanje

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©


ločene ali split naprave COP 2,9 – 3,5

do 20 m

en kompresor

en ali več uparjalnikov

split/multisplit

hladivo

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©


CONTENT

nočno aktivno hlajenje + DX

LOTZ ©

Hlajenje stavb – hibridni sistemi

Glede na hladilno moč se uporabljajo batni (Pe

do 100kW), vijačni (< 1MW), centrifugalni kompresorji (< 10 MW).

Toplota iz stavbe se odvaja v hladilnem stolpu; uporabljamo suhe in mokre (vodne) hladilne stolpe.

aktivno naravno

naravno


mehansko


vodno

zračno

gen

erat

or

hla

du


hladilne grede

pod/stropn

osi

lec

h

lad

uko

nčn

i pre

no

snik

i to

plo

te


LOTZ ©


NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Ločen hladilni agregat, hladilni stolp in razvodno omrežje za transport hladu

ZAPS_LOTZ 2014,in avtor©

aktivno naravno

naravno


mehansko


vodno

zračno

gen

erat

or

hla

du


hladilne grede

pod/stropn

osi

lec

h

lad

uko

nčn

i pre

no

snik

i to

plo

te


LOTZ ©


NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

aktivno naravno

naravno


mehansko


vodno

zračno

gen

erat

or

hla

du


hladilne grede

pod/stropn

osi

lec

h

lad

uko

nčn

i pre

no

snik

i to

plo

te


hlajenje z ohlajenim zrakom

hlajenje z ohlajeno vodo

Pri hlajenju zraka se ta lahko ohladi pod temperaturo rosišča, zato vodna para v zraku kondenzira. To izboljša bivalno ugodje.

LOTZ ©

Hlajenje stavb – hlajenje z zrakom/vodoU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

zrak učinkovito ohladimo (visok COP),

zrak očistimo s filtri

velike količine zraka, kanali za razvod zraka so veliki

velike količine zraka, večje hitrosti zraka v prostorih, pozor natoplotno ugodje (max v 0,6 m/s

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb – hlajenje z zrakom

Pretok zraka za hlajenje

Tvpih ne manj kot 18°C;

Qc izračunamo;

Qc informativno med 25 W (stanovanjske) in 80 W (poslovne) na m2

kondicionirane površine.

W s/h

3c

p i vpih

1,2kg /m3 1005J/kgK

Q 3600 mV

hc T T

.

Stavba s kondicionirano površino Ak 500 m2, projektnim Qc 35 W/m2; Tvpih 18°C, Ti 26°C

Potreben pretok hlajenega zraka 6440 m3/h

Moč ventilatorja Pdov,max = 0,55 (W/(m3/h).V (m3/h) = 3,5kW moč odvodnega ventilatorja Podv,max = 0,35 (W/(m3/h).V (m3/h) = 2,2 kW

.

.

..

LOTZ ©

Hlajenje stavb – hlajenje z zrakom

cevovodi so precej manjši in cenejši kot kanali

hlad (ohlajeno vodo 5-7°C vodo) je mogoče v hranilniku shranjevati – manj vklopov hladilnega agregata, manjša moč hladilnega agregata, delovanje pri nižji ceni električne energije

hlajenje v posameznem prostoru uravnavamo z ventilatorjem v končnem prenosniku toplote

čiščenje zraka s filtri in zniževanje vlage v prostoru ni tako učinkovito

v vsakem prostoru moramo namestiti ventilatorski konvektor

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb – hlajenje z vodo

KOMPRESRSKI HLADILNI AGREGAT

prenos toplote v okolico

hranilniki hladu (vodni, led); zmanjšanje vršne moči in premaknitev delovanja v čas cenejšega energenta

manj običajno, v 1 m3 ledu je shranjenih 93 kWh hladu; moč hladilnega agregata je lahko manjša za 40 do 50%

Load shifting

Time

En

erg

y c

on

sum

ptio

n

Conservation

Time

En

erg

y c

onsum

ption

Peak-load clipping

+ DSM

+ DSM

+ DSM

+ DSM

Time

En

erg

y c

on

sum

ptio

n

Valley filling

Time

En

erg

y c

on

su

mptio

n

Hranilnik ohlajene vode

LOTZ ©

Hlajenje stavb – hlajenje z vodoU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Ventilatorski konvektorji (samostojni, talni, stropni (2 cevni, sezonsko ogrevanje/hlajenje), 4 cevni (vedno možno hlajenje in ogrevanje prostorov))

Hladilne gredi (prezračevanje+hlajenje

(Qc 1200W/3m dolžine, V 120 m3/h)Ploskovno hlajenje (Qc 30 – 50 W/m2)

.. .

LOTZ ©

Hlajenje stavb – končni prenosniki toploteU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Prezračevalni sistem

Ventilatorski konvektor za ogrevanje/hlajenje

LOTZ ©

Hlajenje stavb – končni prenosniki toploteU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gija insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Ogrevanje ali hlajenje 2 (3) cevni sistemi

Ogrevanje in hlajenje 4 (5) cevni sistemi; vedno na voljo topla in ohlajena voda

Pri vodnih hladilnih napravah vodimo v stavbi le cevi (dve,tri , štiri ali pet) za toplo in hladno vodo ter kondenzat.

Zrak v prostoru segrevamo s klima-konvektorjem (fan-coil).Vgrajen ventilator sesa zrak iz prostora in ga tlači preko filtra, kjer se očisti in prenosnika kjer se segreje ali ohladi (razvlaži) nazaj v prostor.

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb – končni prenosniki toplote

Stanje zraka uravnavamo lokalno s spreminjanjemkoličine tople ali hladne vode še posebej učinkovito paz večstopenjskim ventilatorjem, tako, da se količinazraka, ki teče skozi prenosnika spreminja.

Potreben sveži zrak za prezračevanje s samostojnimprezračevalnim sistemom

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb – končni prenosniki toplote

Ventilatorski konvektor

Vpih svežega zraka

Odvod onesnaženega zraka

Vpih svežega zraka

Ocena pregrevanja stavbU

NI LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb – načrtovanje

Ogrevanje

Prezračevanje

Hlajenje

21 Wh/m2

84 Wh/m2

38 Wh/m210 W/m2

25 W/m2

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb – načrtovanje/specifični hladilni tok

Ogrevanje

Prezračevanje

Hlajenje

21 W/m2 7 We/m2

8 kWhh/m2

84 W/m2 28 We/m2

51 kWhh/m2

38 W/m2 12 We/m2

29 kWhh/m210 W/m2 15 kWh/m2

25 W/m2 40 kWh/m2

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

LOTZ ©

Hlajenje stavb – načrtovanje/specifični hladilni tok

UN

I LJ, F

A, Tehnolo

gije insta

lacij;

pro

f. S

ašo M

edved

Hlajenje stavb – načrtovanje/specifični hladilni tokLOTZ ©

Hlajenje

V osnovi centralni zračni sistemi namenjeni:

zračni centralni

vrste

ogrevanju in hlajenju z zrakom

navlaževanju in razvlaževanju zrak

čiščenju zraka v prostorih z izločanjem delcev (tudi plinov) z recilkulacijo zraka

Uporabljajo se za zagotavljanje toplotnega ugodja in IAQ za velike prostore (športne dvorane), večje prostore z velikim številom uporabnikov ter zato z visokimi viri toplote in vlage (sejne sobe, predavalnice), prostore s posebnimi zahtevami, kot so plavalni bazeni ali čisti prostori (operacijske dvorane, zahtevni proizvodni prostori).

doveden zrak

zavržen (onesnažen) zrak

odveden zrak

povratni, recirkulacijski zrak

sekundarni zrak

zunanji (svež) zrak

vdor zraka, infiltracija

odtok zraka, exfiltracija

KLIMAT

KONVEKTOR

Poimenovanje tokov zraka pri klimatizaciji (in tudi prezračevanju)

LOTZ ©

Klimatizacija stavb

Hlajenje

Osnovni element je KLIMAT. V klimatu potekajo termodinamične preobrazbe zraka.

ogrevanje

navlaževanje

hlajenje

razvlaževanje

zračni centralni

vrste

LOTZ ©

Klimatizacija stavb

+ -

filter

grelnik

grelnik

ventilator

glušnik zvoka

razvodni kanali

v in iz prostorov

hladilnik

ovlaževalnik zizločevalnikom kapljic

zunanji zrak

obtočni zrak

zavržen zrak

mešalna komora

rekuperator/regenerator filter

dovod (+) 11500 m3/h

odvod (-) 10100 m3/h

Pventilator = + 5,5 kW; - 4 kWZAPS_LOTZ in avtor 2015 ©

zračni centralni

vrste

LOTZ ©

Klimatizacija stavb

Osnovni element je KLIMAT. V klimatu potekajo termodinamične preobrazbe zraka.

za klimatizacijo velikih prostorov kot so velike predavalnice, kinodvorane, proizvodnje hale, bazeni; ogrevalnega sistema ne potrebujemo;

vsak prostor svoj klimat in razvod, skupen generator toplote in hladu;

prostore, ki so občasno zasedeni lahko ogrevamo z vodnimi ogrevali stalno na temperaturo (12-16°C) in klimatiziramo v času uporabe (manjša raba energije za transport toplote in hladu)

ni mogoče ogrevanje enega, hlajenje drugega prostora s skupnim klimatom

LOTZ ©

Klimatizacija stavb – enokanalni sistemi

Iz klimata

v klimat

istočasno ogrevanje in hlajenje z dvokanalnimi zračnimi klimatizacijskimi napravami. Pri teh napravah vodimo v vsak prostor dva kanala, za topel in hladen zrak. Z loputami, ki so uravnavane s sobnim termostatom mešamo različne količine toplega in hladnega zraka in tako spreminjamo temperaturo vpihovanega zraka.

Mešalna komora

Filter

Grelnik

Ventilator

Glušnik zvoka

Ventilator

Hladilnik

Ovlaževalnik +

-

Mešalnakomora

30-50oC

12-17oC

pri Ti= -20oC > 50oC

pri Ti=10oC > 28oC

kvalitetno uravnavanje parametrov toplotnega ugodja, ki ga omogoča individualna regulacija z mešalno komoro

potrebujemo dva velika kanala za topel in hladen zrak - vsak od njiju mora biti dimenzioniran na celotno količino zraka, ki ga potrebujemo za ogrevanje in hlajenje prostorov, (količina zraka, ki se pretaka po kanalih je 2 do 3 krat in raba energije za 30% do 60% večja kot pri enokanalnih napravah).

LOTZ ©

Klimatizacija stavb – dvokanalni sistemi

Hlajenje

smernice v TSG-1-004:2010

Pomembna naloga klimatizacijskega sistema je izločanje onesnažil (trdnih delcev);

G4 grobi filter trdnih delcev (do 90% delcev velikosti 50 mm);

F7/F8 fini filter do 95% delcev v zraku, tudi cvetni prah (delci velikosti 5/1 mm);

H10/H14 HEPA in ULPA filtri se uporabljajo pri klimatizaciji čistih prostorov (operacijske dvorane in bolnišnice, farmacevtska ind., laboratoriji); Odstranijo 99,999995% delcev in do velikosti 0,2 do 0,5 mm, torej tudi bakterije in viruse;

Zamenjava filtrov na 3 do 6 mesecev; poveča se tlačni padec in raba energije za transport zraka;

zahtevana je ustrezna zrakotesnost kanalov za razvod zraka

ventilatorji naj imajo zvezno regulacijo pretoka zraka

filtri pri večjih napravah morajo biti opremljeni z merilniki padca tlaka in signalizacijo, ki opozori na to

veljajo tudi zahteve za prezračevalne sisteme

LOTZ ©

Klimatizacija stavb

V = A (presek, m2) .v (hitrost m/s, max 6-8 m/s) (m3/s).

Toplotni tok za ogrevanje in hlajenje med 30 in 50 W/m2 -> 35 W/m2

Tdovedeni zrak 35°C, 18°CTi 20°C 26°Cprostoru 1000 m2 s 50 ljudimi

Vogrevanje = 6500 m3/h

Vhlajenje = 12000 m3/h -> A = 0,42 m2 -> d= 750 mm

Vprezračevanje (50 . 40 m3/h) = 2000 m3/h.

.

.

..

.

+-

Zrak vodimov prostore

Zrak iz prostorovObtočni zrak

Zunanji zrak

Zavrženi zrak

LOTZ ©

Klimatizacija stavb - načrtovanje

Količine dovedenega ali odvedenega zraka m3/h

1 le dovod zraka(nadtlačno)

2 le odvod zraka(podtlačno)

3 dovod in odvod zraka (uravnoteženo prezračevanje)

Količine dovedenega ali odvedenega zraka m3/h

Površina prostora za klimat (m2)

Višina prostora za klimat (m)

~ 10.000 m3/h

LOTZ ©

Klimatizacija stavb – načrtovanje/velikost prostora za klimat

Hladilna moč kW (groba ocena 40 do 80 W/m2 hlajene površine)

1 Hladilni agregat, razvod ohlajene vode, črpalke, hranilnik,..

2 Hladilni agregat

Površina prostora za hladilni agregat (m2)

Višina prostora za hladilni agregat (m)

LOTZ ©

Klimatizacija stavb – načrtovanje/velikost prostora za hladilni agregat

Količine zraka m3/s(6 m3/s = 21600 m3/h)

Kategorija onesnaženosti zraka, ki ga odvajamo iz prostora1 pisarne, hodniki2 čajne kuhinje, jedilnice,

hotelske sobe3 WC, savne, kopirnice, prostori

v katerih kadijo4 kuhinje, garaže, skladišča barv,

centralni sesalni sistemi

Razdalja med kanali

Razdalja med kanali

Zunanji zrak zajemamo pod izpihom

Zunanji zrak zajemamo nad izpihom

LOTZ ©

Klimatizacija stavb – načrtovanje zajema svežega in izpust onesnaženega zraka

Količina zraka v kanalu v m3/h

Presek jaška m2

Presek kanalov m2

Če vodimo kanale v spuščenem stropu poslovnih stavb s pisarnami je potrebna višina v splošnem 0,4m do 0,5 m (do 1 m pri bvelikih prostorih),

Visoke stavbe razdelimo na prezračevane cone. Največja višina cone med najvišjo in najnižjo rešetko ali difuzorjem (za vpih in odsesovanje zraka) sme biti:

Dmax=600/(Ti – Te,p) npr.: 600/(20-(-13)) = 18 m

~ 10.000 m3/h

LOTZ ©

Klimatizacija stavb – velikost navpičnih jaškov za kanale

Manjše prostore v stanovanjskih, javnih in poslovnih stavbah po navadi ne klimatiziramo, jih pa ogrevamo, hladimo in mehansko prezračujemo. Delovanje teh sistemov mora biti med seboj usklajeno, skupna pa sta jim generator toplote in hladilni agregat.

Klimat v zadnji odprti etaži, dva klimata, južni in severni del stavbe

Navpični razvod svežega zraka

Vodoravni razvod svežega zraka

Vpih svežega zraka v podni 4 (5) cevni ventilatorski konvektor

Ogrevanje in hlajenje s 4 (5) cevnimi ventilatorskimi konvektorji, prezračevanje s pripravljenim zrakom v klimatu

LOTZ ©

Klimatizacija stavb

LOTZ ©

?

predavanja energija in okolje · klimatizacija elektro instalacije oskrba in ravnanje z vodo...

Documents