instalacije ii vent klima

1

KABINET ZA INSTALACIJE

TERMOTEHNIČKE INSTALACIJE

mr. sc. IVAN CETINIĆ

SUSTAVI VENTILACIJE I KLIMATIZACIJE

2

Svojstva zrakaZrak je zapravo je smjesa dušika, kisika, ugljičnog dioksida, plemenitih plinova, vodene pare i raznih onečišćenja u što se ubrajaju razni drugi plinovi, čestice tvari i živi organizmi. Zrak obuhvaća cijelu Zemljinu kuglu i tvori plinoviti omotačZemlje, atmosferu. Masa, odnosno težina zraka u atmosferi uzrokuje tlak zrakakoji je najveći uz morsku površinu i opada s porastom nadmorske visine.

Normalni atmosferski tlak određen je upravo na nultoj nadmorskoj visini (uz površinu mora). Osim normalnog tlaka, normalno stanje određuje i normalna temperatura, to = 0°C. Iz normalnih vrijednosti tlaka i temperature prema jednadžbi idealnog plina izravno slijedi i normalna gustoća.Normalno stanje zraka: po = 1,013 bar; to= 0°C; o = 1,293 kg/m3

3

MOLIEROV DIJAGRAM ZA VLAŽNI ZRAK

4

Određivanje potrebne količine svježeg zraka

Određivanje količine svježeg zraka osnova je svakog proračuna sustava ventilacije i klimatizacije. Količina svježeg zraka određuje se na temelju:potrebne izmjene zraka u određenom vremenu, potrebne količine svježeg zrakapotrebnog toplinskog ili rashladnog učina.Količina zraka u slučaju kad se ne smije koristiti optočni zrak određuje se prema jednadžbi:

pri čemu su:V - količina (protočni volumen) svježeg zraka, m3/hn - broj potrebnih izmjena zraka u vremenu, h-1

Vp - volumen prostorije, m3

Broj izmjena zraka u satu ovisi o osobinama prostorije: visini, namjeni, izvorima onečišćenja te o izvedbi sustava dovođenja ili odvođenja zraka.

5

Potrebna količina svježeg zraka određuje se ovisno o broju osoba ili izvoru onečišćenja. U njih se ubrajaju izvori fizičkog onečišćenja (čestice, vlakna, mikroorganizmi) i izvori mirisa (smrada).

Potrebna količina svježeg zraka određena je ovisno o broju osoba koje borave u prostoriji, odnosno na temelju površine prostorije. Ako u prostorijama postoje dodatni izvori onečišćenja zraka (npr. duhanski dim), vrijednosti najmanje definirane količine svježeg zraka po osobi potrebno je povećati za 20 m3/h.

Potrebna količina svježeg zraka određuje se i prema onečišćenosti jednadžbom:

V =

V - najmanja potrebna količina svježeg zraka, m3/hVop - količina štetne tvari, mg/hkMAK - najveći dopušteni udio štetne tvari (MAK), mg/m3

kok - udio štetne tvari u neposrednoj okolici, mg/m3.

okMAK

op

kV

k

7

POTREBNA KOLIČINA SVJEŽEG ZRAKA PO OSOBI, m2 PROSTORIJE

8

BROJ IZNJENA ZRAKA U SATU OVISNO O NAMJENI PROSTORIJE

9

MAKSIMALNO DOZVOLJENE KONCENTRACIJE ONEČIŠĆENJA ZRAKA

10


11


12

Ako je jedini izvor onečišćenja zraka u prostoriji čovjek (onečišćenje ugljičnim dioksidom), potrebna se količina svježeg zraka računa prema jednadžbi:

V - najmanja potrebna količina svježeg zraka, m3/hVCO2 - količina CO2 u zraku koju odaje čovjek ovisno o razini aktivnosti, m3/h kCO2max - najveći dopušteni udio CO2 u zraku u prostoriji, m3/m3 ili %

(najviše 0,15%, preporučljivo 0,1%)kCO2ok - udio CO2 u okolnom zraku, m3/m3 ili % (u pravilu 0,04%, ali su u gradovima

moguće i 3 do 4 puta veće vrijednosti).

ODREĐIVANJE KOLIČINE SVJEŽEG ZRAKA NA TEMELJU ONEČIŠĆENJA

13

Vrste ventilacijeDovoljna izmjena zraka za održavanje kvalitetnog zraka u prostorijama možese postići na razne načine te se razlikuju slijedeći načini ventilacije:

Prirodna ventilacijaKod koje se izmjena zraka ostvaruje prirodnim načinom, uslijed razlike tlaka u prostoriji koju treba ventilirati i mjesta iz kojeg dolazi svježi zrak, a ta razlika je rezultat uzgona ili strujanja vjetra. Ona može biti:1. Ventilacija kroz prozore je najintenzivnija, omogučuje otvaranjem prozora

veliku izmjenu zraka u vrlo kratkom vremenu, ali je moguća samo kodprostorija koje imaju vanjski zid i na tom zidu prozore ili vrata.

2. Ventilacija kroz fuge se ostvaruje kod prostorija koje imaju vanjski zid i na tom zidu prozore ili vrata i to i kod zatvorenih prozora i vrata, a zrak prolazi kroz fuge prozora, vrata i drugih otvora u zidu.

3. Ventilacija kroz vertikalne kanale, se primjenjuje za prostorije koje nemaju prozora i vrata na vanjskim zidovima, a može biti:- Jednokanalna izvedba- Dvokanalna izvedba- Izvedba sa sabirnim kanalom

15

Prirodna ventilacija

16


17


18


19

w2 -izlazna brzina strujanja, m/sg -ubrzanje sile teže (g = 9.81 m/s)H -visinska razlika između otvora (uzgonska visina), mt -razlika vanjske i unutarnje temperature, °Ct1 -temperatura svježeg zraka (iz okolice), °CA1, A2 -površina poprečnog presjeka ulaznog, odnosno izlaznog otvora

ventilacijskog otvora (kanala), m2.

Izdašnost prirodne ventilacije

20

Prirodna ventilacija-jednokanalna

21

Prirodna ventilacija-dvokanalna

22

Prirodna ventilacija-pojedinačnim ventilacijskim kanalima

P+4

23

Prirodna ventilacijasabirni kanal

24

Prirodna ventilacijasabirni kanal

25

Prirodna ventilacija sa sabirnim ventilacijskim kanalom

26

Prirodna ventilacija sa sabirnim ventilacijskim kanalom

iznad P+4

27

Prirodna ventilacija-vertikale na krovu

VENTILACIJA REZERVNI DIMNJACI

28


29


30

Prisilna ventilacijaKod koje se strujanje zraka postiže ventilatorom:Ventilacija zidnim ili krovnim ventilatorom-odsisna ili tlačnaVentilacija kroz vertikalne kanale te centralna ventilacija kod koje ventilatorubacuje i izvlači zrak iz više prostorija kroz zrakovode.

Istrošeni zrak

31

Prisilna ventilacija

32


33


34

Toplozračno grijanje recirkulacijskim zrakom-elementi sustava

35

Prisilna ventilacija s kontroliranim odvodom i dovodom zraka-elementi sustava

36

Osnovna podjela sustava klimatizacije

37

Osnovna podjela sustava klimatizacije SUSTAVI ZRAK VODA

38

Sustavi klimatizacije sastoje se od slijedećih komponenata i podsustava koji čine funkcionalnu cjelinu termotehničkog postrojenja klimatizacije:

Klima komoraIzvor toplinske energijeIzvor rashladne energijeRashladni toranjRazvodna kanalna mrežaElementi za razdiobu zrakaElementi protupožarne zaštiteCijevna razvodna mreža sa zapornom i regulacijskomarmaturomCirkulacijske crpkeEkspanzijski sustav

Osnovne komponenete sustava klimatizacije

39

Klima komora se sastoji od sljedećih komponenata:

- zaklopka svježeg istrošenog i opticajnog zraka- filtar- komora mješanja- sustava povrata energije ( obvezno za sustave učina V>2500 m3/h)- predgrijač (grijač)- ovlaživač s usmjerivačem i eliminatorom kapi- hladnjak s tavom za odvod kondenzata- dogrijač (grijač)-tlačni i odsisni ventilator

a) standardni jedno ili višebrzinskib) frekventno reguliran broj okretaja

Elementarni procesi pripreme zraka u klima komori:

- filtriranje - ovlaživanje- povrat energije - hlađenje- predgrijavanje - dogrijavanje- mješanje - transport i raspodjela zraka u prostoru- dogrijavanje

43

Funkcionalna shema složenog sustava klimatizacije

44

Elementi složenog sustava klimatizacije i njihova funkcija

45


46


47

Filteri

Filter je osnovni dio svakog uređaja za pripremu zraka i njegov je osnovni zadatak uklanjanje mehaničkih onečišćenja (čestica) iz struje zraka. Svaki je filter određen svojom karakteristikom i sposobnošću odvajanja, tj. udjelom ukupnog broja čestica određene veličine koje se na njega mogu nahvatati. Karakteristika filtera određuje se jednadžbom:

=n

fn

GGG

- karakteristika filteraGn - udio čestica u nefiltriranom zraku,%Gf - udio čestica u filtriranom zraku,%.Ovisno o sposobnosti odvajanja, filteri se dijele u različite skupine.

48

Am- srednji stupanj odvajanja prašine, % (prema DIN EN 779)Em-srednji stupanj djelovanja u odnosu na atmosfersku prašinu, % (prema DIN EN 779)

50

Pregled raznih načina rekuperacije i regeneracije toplineV ‐ vanjski zrak; O ‐ otpadni zrak

Sustavi za povrat energije

51


Rekuperator s posrednim medijem

52


Rekuperator s posrednim medijem

53


U primjeni nailazimo na različte tipove regeneratora, ali se po načelu radadijele na: Sorpcijske regeneratore i Kondenzacijske regeneratore.

Prikaz ugradnje regeneratora

54


Prikaz regeneratora

55


Prikaz ugradnje regeneratora

56


57


58

Grijači zraka od lamelnih cijevi sastoje se od orebrenih cijevi postavljenih jedna pored druge i jedna iza druge, a na oba kraja zavarenih u zajedničke sabirne komore Zrak struji okomito na cijevi između lamela, a ogrijevni medij kroz cijevi. Razmak između lamela je 1,6 do 6 mm, a debljina lamele je od 0,1 do 0,4 mm. Lamele mogu biti kružnog, kvadratnog, pravokutnog, šesterokutnog, trokutastog oblika itd. Cijevi mogu biti vertikalne i horizontalne.

59

Hladnjaci zraka po svojoj izradi odgovaraju grijačima zraka te se za hlađenje zraka može koristiti i izmjenjivač topline koji je predviđen za grijanje, tako što će umjesto tople vode kroz cijevi strujati hladna voda.

60

U uređajima za vlaženje raspršivanjem zrak se dovodi u direktan dodir s vodomkoja struji ili je pak raspršena; zbog toga oni nisu samo prenositelji topline, veći prenositelji materije. Zavisno od temperature vode, pri tome su moguće raznepromjene stanja zraka: zagrijavanje, hlađenje, ovlaživanje i sušenje. Odnosi semogu pratiti u h, x-dijagramu, kada se uzme u obzir da se određena promjenastanja zraka vrši u pravcu prema točci stanja zasićenog zraka na određenoj temperaturi vode. Ako je stanje zraka prikazano točkom A, tada se promjene stanja zraka (pri velikim količinama vode) zavisno od temperaturne vode, odvijaju na sljedeći način:pravac AB - zagrijavanje i vlaženje,pravac AC - hlađenje i vlaženjepravac AD - hlađenje bez promjene

vlažnosti,pravac AE - hlađenje i oduzimanje

vlage,pravac AF - adijabatska promjena

stanja.

Sustavi za za vlaženje

61

Odvlaživači zraka vodom-ugrađeni u komoru

62

Ovlaživači zraka vodom-ugrađeni u kanal

Centrifugalni raspršivač vodeu struji zraka

63

Ovlaživanje zraka parom

64

Ventilatori

65

Ventilatori

66

a)strujni kanalb)vanjski omotačc)perforirani limd)apsorpciona materija

e)porozna materijaf)promjena presjekag)redni rezonatorh)rezonator ogranka

Prigušivači zvuka

67

Prigušivači zvuka

68

Prigušivači zvuka

69

Mjere za izolaciju zvuka u centrali za provjetravanje1‐betonska ploča ispod ventilatora,2‐prigušivač vibracija,3‐temelj s pločom od mekanog vlakna,

4‐ploča od mekanog vlakna,5‐vješanje cijevi s izolacijskim trakama

u obujmici,6‐elastične gumene cijevi.

Sustavi prigušenja zvuka i vibracija

70

KLIMA KOMORA S POVRATOM TOPLINE POMOĆU AKUMULACIJSKIH PLOČA

Sustavom zaklopki povratni zrak se usmjerava preko paketa jedne akumulacijska mase te je “puni” (grije/hladi), a istovremeno vanjski zrak struji preko drugog paketa koji je prethodno “napunjen” i grije se/hladi se. Regulacija učinka je promjenom vremena trajanja “punjenja” i “pražnjenja” unutar jednog ciklusa.

71

Najveći stupanj povrata topline i vlage postiže se tijekom cijelog perioda grijanja neovisno o vnjakoj temperaturi. Prednji paket akumulacijske mase se zagrijava odsisanim zrakom. Vlaga se zadržava u lamelama, istovremeno hladan zrak se grije i vlaži na stražnjem paketu.U kratkom intervalu vrši se zakretanje zaklopki i proces se ponavlja u suprotnom smjeru. Ovisno o potrebama toplovodni grijač zraka se koristi za dogrijavanje dobavnog zraka na željenu temperaturu. U načelu nije potrebno dodatno vlažiti dobavni zrak, jer se vlaga iz odsisnog zraka prenosi na dobavnu struju zraka u akumulacijskoj masi.

KLIMA KOMORA S POVRATOM TOPLINE POMOĆU AKUMULACIJSKIH PLOČAZIMA

72

PRELAZNI PERIOD

Pri smanjenju potreba za grijanjem dodatni toplovodni grijač smanjuje kapacitet a potom se povrat topline smanjuje polagano na nulu. Ovo se postiže promjenom frekvencije otvaranja zaklopki akumulatora topline. Istovjetno smanjenju grijanja, kod potrebe za dodatnim hlađenjem, frekvencija i način strujanja zraka preko akumulacijske mase se postepeno prilagođava. Ukoliko je tražena temperatura dodatnog zraka previsoka čak i pri najvećoj frekvenciji preklapanja zaklopki, uključuje se integrirani kompresorski agregat.


73

LJETO

Topli vanjski zrak prolazi kroz regenerator i predaje toplinu pothlađenoj akumulacijskoj masi i na taj način se hladi. Za prostore s velikim toplinskim opterećenjem integrirani kompresorski krugovi osiguravaju dodatno hlađenjeSobzirom na povrat velikog dijela topline preko akumulacijske mase uređaj može biti značajno manjih gabarita i kapaciteta.


74

LJETO-SLOBODNO HLAĐENJE

Ukoliko je potrebno, tijekom ljeta moguće je aktivirati režim slobodnog hlađenja noću pomoću hladnijeg vanjskog zraka. U tom slučaju ne vrši se prebacivanje zaklopki.


75

Kratka usporedba tehničkih podataka komore sa povratom topline pomoću akumulacijskih ploča s komorom “standardne” izvedbe sa povratom topline rotirajućim regeneratorom i kompresorskim rashladnim krugom.

ZR49 to 72

D Z

P Z

O Z

S ZD Z

P Z

ZR 84 to 94

S Z

O Z

Nova generacija Standard

USPOREDBA KLIMA KOMORA S POVRATOM TOPLINE POMOĆU AKUMULACIJSKIHPLOČA SA STANDARDNOM KLIMA KOMOROM S POVRATOM TOPLINE S ROTACIJSKIM

REGENERATOROM I KOMPRESORSKIM RASHLADNIM KRUGOM

76

USPOREDBA KLIMA KOMORE NOVE GENERACIJE I STANDARDNE IZVEDBE

NOVA GENERACIJA STANDARD

77

ZIMA-POČETNO GRIJANJE PROSTORA

• Cjelokupna količina zraka se propušta kroz recirkulacijsku žaluzijute prolazi kroz dodatni grijač gdje se zagrijava na traženu temperaturu

KLIMA KOMORA S POVRATOM TOPLINE POMOĆU PLOČASTOG REKUPERATORAI ADIJABATSKIM HLAĐENJEM POVRATNOG ZRAKA VODOM

78

• Svježi zrak se predgrijava u pločastom rekuperatoru• Tražena temperatura zraka se postiže uz pomoć dodatnog grijača


ZIMA

79

• Međusobno upravljanje povrata topline i protoka zraka u režimu slobodnog hlađenja• Žaluzije na povratu, dobavi i by-passu osiguravaju traženu količinu zraka

PRELAZNI PERIOD


80

• Svježi zrak se indirektno hladi preko pločastog rekuperatora, predajući toplinu adijabatski ohlađenom povratnom zraku preko vodenih sapnica.• Dodatno hlađenje za maksimalni pogon preko kompresorskog kruga.•K-Kondenzator; I-Isparivač


LJETO

81

Kratka usporedba tehničkih podataka komore nove generacije sa komorom “standardne” izvedbe sa pločastim rekuperatorom i vodenim hlađenjem.

Standard

USPOREDBA KLIMA KOMORA S POVRATOM TOPLINE POMOĆU PLOČASTOG REKUPERATORA I ADIJABATSKIM HLAĐENJEM POVRATNOG ZRAKA VODOM SA

STANDARDNOM KLIMA KOMOROM S POVRATOM TOPLINE PLOČASTIM REKUPERATOROM

Nova generacija

Rashladnik vode

82

NOVA GENERACIJA STANDARD

USPOREDBA KLIMA KOMORE NOVE GENERACIJE I STANDARDNE IZVEDBE

83

UGRADNJA KLIMA KOMORE PORED ZGRADE

84

UGRADNJA KLIMA KOMORE PORED ZGRADE

85

Brzina strujanja zraka kroz pojedine dijelove kanalnog razvoda sustava ventilacije i klimatizacijeBrzina strujanja w, m/sDionica

Sustavi komforne ventilacije i klimatizacije Sustavi industrijske ventilacije i klimatizacijeFiltar 1.5 - 2 2 - 3Glavni kanal 4 - 8 8 - 12Istrujni otvor 1.5 - 4 3 - 5Izlazni kanal ventilatora 5 - 8 8 - 12Izmjenjivač topline 2 - 3 3 - 4Odsisni otvor 2 - 3 3 - 4Odvojci i sporedni kanali 3 - 5 5 - 8Ovlaživač zraka 2 - 2.5 2 - 2.5Ulazna i izlazna zaklopka 2 - 4 4 - 6

Brzine strujanja kroz elemente ventilacijskog sustava

Dimenzioniranje poprečnog presjeka kanalskog razvoda

86

Razvodna kanalska mreža :

- za niskotlačnu klimatizaciju i sustave ventilacije u pravilu je pravokutnog presjeka s odnosom stranica a:b = 1: 2,5 (1:4)

- za sustave visokotlačne klimatizacije okruglog je presjekaMaterijal za izradu kanala u pravilu je pocinčani lim debljine ovisno odimenzijama kanala. Kanalna razvodna mreža može biti i iz drugih vrstamaterijala (npr. Alu-lim, plastika, platno i drugi)

- kompenzatori istezanja

Brzine strujanja zraka u kanalima ovise o odabranom sustavuklimatizacije:

a)niskotlačna klimatizacija v = 2÷8(10) m/s

b)visokotlačna klimatizacija v = 10÷20(30) m/s

NAPOMENA: Distribucija zraka u prostoriji uvjek je niskotlačna

87

Zahtjevi koji se postavljaju na materijal za izradu kanala

Marerijali za izradu kanalnog razvoda

88

Izvedba kanalnog razvoda

89

Vođenje kanalnog razvoda - Pozicioniranje strojarnica termotejničkih sustava u građevini

90

Vođenje kanalnog razvoda - Pozicioniranje strojarnica termotejničkih sustava u građevini

91

Vođenje kanalnog razvoda - Pozicioniranje otvora za uzimanja i odbacivanjazraka u građevini

PROTUKIŠNA REŠETKA

92


93


94

Vođenje kanalnog razvoda – Ugradnja PPZ u kanalni razvod sustava KV u građevini

95

Vođenje kanalnog razvoda – Ugradnja PPZ u kanalni razvod sustava KV u građevini

96

Vođenje kanalnog razvoda - Pozicioniranje tlačnog i odsisnog kanala te raspodjela(dovod i odvod) zraka termotejničkih sustava u građevini

97


98


99


100


101

Vođenje kanalnog razvoda – Ovješenje kanalnog razvoda termotejničkih sustava u građevini

102

Vođenje kanalnog razvoda – Ovješenje kanalnog razvoda termotejničkih sustava u građevini

103

Vođenje kanalnog razvoda - Pozicioniranje vertikale u stubišnoj jezgri

104


105


106

Elementi za distribuciju zraka :

107

Primjeri strujanja zraka u ventiliranom prostoru

108

Elementi za distribuciju zraka

109


110


111


112


113

Osnovni elementi ventilacijskog sustava

114

Osnovni elementi ventilacijskog sustava

instalacije ii vent klima

Documents