instalatii de ventilare

Ministerul Educaiei i nvmntului al Republicii Moldova Universitatea Tehnic a Moldovei Facultatea Urbanism i Arhitectur Catedra: Ingineria Sistemelor de Alimentare cu Cldur i Gaze, Ventilare.

PROIECT DE ANLa disciplina Instalaii de Ventilare Tema: Calculul sistemului de ventilare al unei cldiri publice

A efectuat:

st.gr.ACGV-072 Gsc Constantin

A verificat:

l.a. Be Dionis

Chiinau 2010 Cuprins: Introducere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Date iniiale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Parametrii aerului exterior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Parametrii aerului interior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Calculul cantitii de substane nocive . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Alegerea schemei de ventilare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10. Determinarea debitului de aer pentru ncperea de calcul . . . . . . . . . . 13. Calculul debitului de aer i dimensionarea gurilor i canalelor de aer ale instalaiei de ventilare general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17. Calculul aerodinamic al canalelor de ventilare. . . . . . . . . . . . . . . 18. Calculul aerodinamic al sistemului de ventilare prin refulare R1. . . . . . . . 19. Calculul aerodinamic al sistemului de ventilare prin aspiraie A1 . . . . . . . 23. Calculul i alegerea utilajului de ventilare . . . . . . . . . . . . . . . . 28. Bibliografie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30.

2

Introducere Condiiile actuale de via ale omului presupun mijloace eficiente artificiale pentru ameliorarea mediului aerian. n acest scop este folosit tehnica de ventilare. Factorii, aciunea duntoare ale crora sunt combtute, snt: excesul de cldur, excesul vaporilor de ap umiditatea, gazele i vaporii substanelor chimice cu proprieti toxice i / sau iritante, praful, substanele radioactive. Se examineaz fiecare surs de nociviti i se calculeaz debitul orar de aer ce trebuie introdus sau evacuat din ncpere. Scopul proiectul de curs este de a asimila cunotinele teoretice i de a obine deprinderi practice la proiectarea instalaiilor de ventilare pentru diferite edificii publice. Calitatea mediului ambiant se apreciaz prin valoarea parametrilor comfortului termic: temperatuta, umeditate relativ i viteza de micare a aerului interior, compoziia chimic i puritatea acestuia, precum i ali factori ca gradul de iluminare,nivelul de zgomot, elemente estetice etc. Cldirile social-culturale,administrative sunt dotate cuinstalaii de ventilare pentru crearea comfortului pentru oameni. n fabrici rolul instalaiilor de ventilare a fost extins de la cel de protecie a mucii la cel tehnologic. Un numr mare de instalaii se realizeaz nu numai pentru comfort i asigurarea condiiilor igienico-sanitare, dar i pentru a menine un mediu necesar pentru desfaurarea proceselor tehnologice.

3

Date iniiale 1.Planul cldirii 8 (bibliotec cu dou nivele). 2. Localitatea Tbilisi. 3. Alimentarea cu cldur este centralizat: T1 =135 C i 4. Orientarea faadei principale Est. 5. Indicii termotehnici ai ngrdirii: a) rezistena termic pentru pereii exteriori: b) rezistena termic pentru tavan:R tav = 1,5 R per = 2,3 m 2 C W

T2 =70 C .

m 2 C W

;

;

c) ineria termic a tavanului: D = 5 . 6. Numrul ncperii de calcul 15. 7. Numrul de persoane din ncperea de calcul 40. Parametrii aerului exterior Datele climaterice se determin conform localitii din SNIP 2.04.05-86 i anume temperatura i entalpia aerului exterior, iar umeditatea relativ i coninutul de umeditate se determin cu ajutorul diagramei I-d utiliznd cele dou date din snip. Valorile parametrilor de calcul se nscriu n tabelul 2.1. Parametrii de calcul ai aerului exterior Perioada de calcul a anului Parametrii A d,g/kg I,kJ/kg Parametrii B I,kJ/kg d,g/kg Tabelul 2.1 Pa Presiunea barometric,

Vara Tranziie Iarna

28,8 8

60,3 22,5

12,2 5,8

47 85 -8 -4,8 1 50

0,9510 5

40

Parametrii aerului interior de calcul

4

Concentraia de CO2,g/m3 1

Latitudinea

,%

t,C

t,C

,%

Condiiile meteorologice din zona de deservire se stabilesc conform regulamentului. Temperatura admisibil din ncpere pentru perioada de var se admite sa fie cu maxim 3 grade mai mare dect temperatura aerului exterior, umeditatea relativ se adopt 65% i viteza de micare a aerului se stabilesc din anexa 1 [1] i tabelele 1.1 i 1.2 [2]. Ceilali parametri se stabilesc din diagrama I-d cunoscnd temperatura i umeditatea relativ. Zona de lucru n cldirile de uz social este de 2 m, iar n ncperile unde oamenii stau aezai: sli de teatru, coli, restaurante etc. de 1,5 m. Valorile parametrilor interiori si nscriu n tabelul 2.2. Parametrii de calcul ai aerului interior Perioada de calcul a anului t,C d,g/kg I,kJ/kg V,m/s 0,5 0,2 0,2 CO2,g/m3 Concentraia de 2,5 2,5 2,5

Tabelul 2.2

Vara Tranziie Iarna

31,8 20 20

,%65 65 65

80 44,6 44,6

19 9,5 9,5

Calculul cantitii de substane nocive Excesul de cldur n multe ncperi din cldirile publice (edificii) substana nociv determinant este excesul de cldur. La calcularea instalaiilor de ventilare n astfel de ncperi este necesar de alctuit bilanul termic, adic s se determine debitul i consumul de cldur. - vara Q > 0 - iarna Q < 0Q = deg pierd Q Q

a) Degajri de cldur de ctre oameni:t l Qo = Qop + Qo

Q Q

deg pierd

= Q0 +Qil .el . +Qutilaj +... = Q peret +Qtav +Qinil . +...

unde: unde:

t l Q0 , Q0p Qo t o

respectiv cldura total , perceptibil i latent. specific de caldur total degajat de o persoan ( qt= f( t i

Q = q t N b + q t N f 0,85 + q t N c 0,75 q t degajarea q t = 93 q t = 116

));

N b , N f , N c numrul 0,85 / 0,75 partea

vara iarna

de barbai, femei i respectiv copii din ncpere; de cldura pe care o degaj o femeie sau respectiv un copil5

in raport cu cldura specific total degajat de un barbat. Aceste valori se calculeaz pentru efectuarea lucrului uor i pentru toate 3 perioade ale anului: - pentru var : q t = 93 W q p = 31,36 Wt Qo = 93 20 + 93 10 0,85 + 93 10 0,75 = 3348W

Qop = 31,36 20 + 31,36 10 0,85 + 31,36 10 0,75 = 1128 ,96W

- pentru iarna i perioada de tranziie: q t = 116 W q p = 87 Wt Qo = 116 20 + 116 10 0,85 + 116 10 0,75 = 4176W

Qop = 87 20 + 87 10 0,85 + 87 10 0,75 = 3132W

b) Degajrile de umiditate de ctre oameni:

Wo = wo N b + wo N f 0,85 + wo N c 0,75

unde: wo cantitatea spacific de umeditate degajat de o persoan; - pentru var:wo = 89 ,4 g / h Wo = 89 ,4 20 + 89 ,4 10 0,85 + 89 ,4 10 0,75 = 3218 ,4 g / h

- pentru iarn i perioada de tranziie:

wo = 40 g / h Wo = 40 20 + 40 10 0,85 + 40 10 0,75 = 1440 g / h

c) Degajri de CO2 de ctre oameni: b f c M CO2 = mCO2 N b + mCO2 N f +m CO2 N c

unde:b mCO2 = 60 g / h cantitaea de CO 2 degajat de un barbat timp de o or;f mCO2 = 90 g / h cantitatea de CO 2 degajat de o femeie timp de o or; c mCO2 = 30 g / h cantitatea de CO 2 degajat de un copil timp de o or;

Se calculeaz pentru toate perioadele anului mpreun:

M CO2 = 60 20 + 90 10 + 30 10 = 2400 g / h

d) Degajrile de cldur de la iluminatul electric:Qil = E F qil il , W

unde:E - gradul de iluminare (tabelul 2.3[13]); E = 300 . F - suprafaa ncperii, m2; F =112 ,64 m 2 .

- cldura specific n W/m2 degajat de la 1 lux de iluminare (tabelul 2.4[13]); qil = 0,058 W / m 2 . - cota parte de iluminare a energiei termice degajate n ncpere; = 0,55 . il ilqil Qil = 300 112 ,64 0,058 0,55 = 1077 ,96W

e) Aportul de cldur din exterior:Qr . s . = Qrf.s . +Qrtav. ,W .s

6

unde:Qrf. s . -

aportul de cldur prin elementele vitrate;Qrf.s. = ( q ' + q '' ) F k , (W )

unde: de permeabilitate termic; k = 0,9 . F suprafaa elementelor vitrate care se ia pentru fiecare orientare geografica FSud = 50 ,4m 2 . n parte; FEst = 7,5m 2 Dac azimutul solar al ferestrelor Dac azimutul solar al ferestrelorAs . f . 90 0 q ' = (q dir . + q dif . ) k1 k 2q '' = 0

k coeficient

As. f . 90 q = q dif . k1 k 20 ''

q' = 0

pentru orientarea Sud pentru orientarea Est iar unde:As = 20 00

q dif . q dir . q dif . q dir .

= =

221 70 424 114

(ora de calcul 12-13 dup mas); (ora de calcul 7-8 pn la mas);

As . f . = As A f

pentru ferestrele din partea de Sud azimutul solar; As = 93 pentru ferestrele din partea de Est; A f = 0 0 pentru ferestrele din partea de Sud azimultul ferestrelor; A f = 90 0 pentru ferestrele din partea de Est; Astfel azimutul solar al ferestrelor va fi: 0 0 0 - pentru cele de Sud As. f . = As A f = 20 0 = 20 0 0 0 - pentru cele de Est As. f . = As A f = 93 90 = 3 Deci: - pentru orientarea SudAs. f . 90 0 q ' = ( q dir . + q dif . ) k1 k 2 = (70 + 221) 0,9 0,95 = 248 ,8W / m 2

- pentru orientarea EstAs. f . 90 0 q ' = (q dir . + q dif . ) k1 k 2 = (114 + 424 ) 0,9 0,95 = 460W / m 2

n final Qrf.s . va fi: - pentru orientarea Sud - pentru orientarea Estta Qr .v . s

Qrf.s . = ( q ' + q '' ) F k = 248 ,8 50,4 0,9 = 11285 ,56W Qrf.s. = ( q ' + q '' ) F k = 460 7,5 0,9 = 3105W

aporturi de cldur prin planeu de pod.Qrtav. = ( q0 + Aq ) F , W .s

unde:q0 -

cldura medie introdus prin tavan timp de 24 de ore;7

q0 =

1 W c (te ti ), 2 tav R0 m Im 0 t ec = t e + , C e

t e temperatura medie exterioar lunar; t e = 24 ,8 0 C (SNIP23-01-99) = 0,7 I m = f (latitudine , oreledecal cul ) tab .4

I m = 891W / m 2 -

intensitaea radiaiei solare

e = 1,16 (5 + v )v = 0,9m / s tab .2col .13

e = 16 ,8W / m 2

deci

c t e = 24 ,8 +

0,7 891 = 61,9 0 C 16 ,8 R 0 = 2,3m 2 0 C / W 1 q0 = (61,9 31,8) =13 ,08W / m 2 2,3

q 0 = 13,08W / m 2k = 0,6

Aq = k i A i

i = 8,7W / m 2Ai = 2,5 0,1(t i 21) = 2,5 0,1(31,8 21) = 1,42z = 13 + 2,7 5 = 26 ,5

Aq = 0,6 8,7 1,42 = 7,41W / m 2

q = 0,5

n final obinem:

Qrtav. = (13,08 + 0,5 7,41) 118 ,8 = 1994 ,05W .s

e) Pierderi de cldur prin ngrdiri de protecie n perioada de tranziie se calculeaz n form de tabelul 2.3 Calculul pierderilor de cldur Tabelul 2.3 ngrdiriiDenumirea Nr.ncperii Orientarea Dimensiunile a x b,m Aria, F,m21 +

k

ti-te

n

Q0

Qp

15

PE PE PE TV FD FD

E

6,6x3,5 -7,5

15,6 12,6 23,1 18,8 7,5 50,4

0,43 0,43 0,43 0,66 2,32 2,32

20+8 20+8 20+8 20+8 20+8 20+88

1 1 1 1 1 1

187,8

1,15

215,93 159,28 305,91 219,5 560,28 3437,59 4898,5

S V 6,6x3,5 E S

151,7 1,05 278,1 1,1 2195 487,2 1,15 3273,9 1,05 Q=

Suma pierderilor de cldur va fi: unde:Qinilt

Q

t p

= p +Qinilt Q

- pierderile de cldur pentru nclzirea aerului infiltrat se calculeaz cu formula:Qinf ilt = 0,3 V (t i t ext ) = 0,3 337 ,92 28 = 2838 ,52W

Deci suma pierderilor totale prin ngradirile exterioare ale ncperii ded calcul va fi: Q tp = 4898 ,5 + 2838 ,52 = 7737 ,07W . Toate pierderile i degajrile de cldur calculate pn acum se nscriu n tabelul 2.4. Degajri i pierderi de cldur Tabelul 2.4Denum.ncp. Volumul Perioada de calcul Degajri de cldur, W Prin ngrdiri de protecie De la iluminatul electric De la oameni Total Perceptibil Sumare Perceptibil Total Pierderi cldur Prin ngrdiri de protecie Totale n W Exces de cldur Perceptibil n W/m3 Total n W/m3 15 61, 6 -7, 3 15, 5 n W 14 2081 0,5 -248 3,1 5253 ,9

1 2 spec. Cam. de preg. 214,4

3 Vara Tranzi. Iarna

4 1128 ,96 3132 3132

5 3348 4176 4176

6 1638 4,61 -

7 1077 ,96 1077 ,96 1077 ,96

8 1859 1,53 4209 ,96 4209 ,96

9 2081 0,57 5253 ,96 5253 , 96

10 7737 -

11 7737 -

12 18591 ,5 -3527, 1 4209, 9

13 55 -10, 4 20. 4

Calculul debitelor de aer n ventilarea general i pentru caracterizarea ncperii din punct de vedere a degajrilor de noxe se efectueaz n form de tabel (tabelul 2.5). Noxe degajate n ncpere Tabelul 2.5Excesul de cldur Degajri de gaze i vapori nocivi 9

Nr.ncperii

Perioada de calcul

Volumul,m3

n W

n W/m3

n W

n W/m3

15

Cam. de spec.

337,92

Vara Tranzi. Iarna

18591, 5 -3527, 1 4209,9

55 -10,4 12,4

2219 1044 1044

20810, 5 -2483, 1 5253, 9

3,21 1,44 1,44

2400

Alegerea schemei de ventilare n proiectul dat aleg schema de introducere i de evacuare a aerului din ncpere sus-sus. Am ales aceasta schem deoarece se utilizeaz n cele mai multe ncperi din cldiri publice (n cazul dat bibliotec).Ga Gr

Q W

M

Figura 2.1 Schema sus-sus Construim procesele de tratare a aerului n diagrama I-d. Pentru aceasta calculm parametrii aerului exterior, interior i refulat. - pentru perioada rece a anului: P.E.- parametrii aerului exteriort e = 8 0 C I e = 4,8kj / kg

P.I.- parametrii aerului interiort i = 20 0 C

= 65 %

10

Degajri de CO2

Perceptibil

Latent Total

2400 2400

Alte gaze i vapori nocivi

Denumirea

Degajri de umiditate

t r = t i 2 = 20 2 = 18 0 C temperatura t a = t i + ( H h) gradt

aerului refulat; = 20 + ( 2,5 1,5) 0,3 = 20,3 C temperatura aerului aspirat;0

unde: H=2,5 nlimea de amplasare a gurii de aspiraie; h=1,5- nlimea zonei de lucru;gradt = f ( Q perceptibi l Vincaperii ) = 0,3 0 C / m

i =i =

3,6 Qt ; kj / kg raza W

procesului de iarn;

3,6 5253 ,9 = 13134 ,75 kj / kg 1,44

- pentru perioada de tranziie: P.E.- parametrii aerului exteriort e =8 0 C I e = 22 ,5kj / kg

P.I.- parametrii aerului interiort i = 20 0 C

= 65 % t r = 8 + 1 =9 0 C temperaturat a = t i + ( H h) gradt

aerului refulat; = 20 + (2,5 1,5) 0 =0 0 C temperatura aerului aspirat;

unde: H=2,5 nlimea de amplasare a gurii de aspiraie; h=1,5- nlimea zonei de lucru;gradt = f ( Q perceptibi Vincaperiil

) =0 0 C / m

tr =tr =


procesului de tranzit;

3,6 2483 ,1 = 6207 ,75 kj / kg 1,44

-

pentru perioada de var: P.E.- parametrii aerului exteriort e = 28 ,8 0 C I e = 60 ,3kj / kg

P.I.- parametrii aerului interiort i = 31,8 0 C

= 65 %

11

t r = t e = 28,8 0 C temperatura t a = t i + ( H h) gradt

aerului refulat; = 31,8 + (2,5 1,5) 1,5 = 33,3 0 C temperatura aerului aspirat;

unde: H=2,5 nlimea de amplasare a gurii de aspiraie; h=1,5- nlimea zonei de lucru;gradt = f ( Q perceptibi Vincaperiil

) = 1,5 0 C / m

v = tr =


procesului de var;

3,6 20810 = 23338 kj / kg 3,21

Aceste procese sunt reprezentate pe urmtoare pagina in diagrama I-d.

Determinarea debitului de aer pentru ncperea de calcul Debitul de aer pentru ventilarea general a ncperilor se determin din rezolvarea sistemului de 2 ecuaii ecuaia bilanului de nociviti(cldur, umiditate, gaze i vapori nocivi) i ecuaia bilanului de aer al acestora. n caz general la existena n ncpere a instalaiilor de refulare i aspiraie, ecuaia bilanului aerian este:12

Gri Gaj = 0i =1 j =1

n

m

unde: Gri i G - debitul de aer al instalaiilor de ventilare prin refulare i aspiraie, reciproc, kg / h .a j

Ecuaia bilanului de noxe pentru aceleai instalaii n dependen de felul substanei nocive degajate are formulele: a) la degajri de cldur (total)Qt + Gri I ri Gaj I aj = 0i =1 j =1 n m

La degajarea numai cldurii perceptibile formula de mai sus se aduce la forma:Q p + cm Gri t ri cm Gaj t aj = 0i =1 j =1 n m

unde: t i Q ;I ri

p Q

- este excesul de cldur total i perceptibil,

kJ / h, (1W = 3.6kJ / h)

i I - entalpia aerului refulat i aspirat concomitent, kJ / kg ; C cm - capacitatea specific termic masic a aerului, kJ / kg ; t , t - temperatura aerului refulat i aspirat, Ca j r i a j

b) la degajri de umiditate:W + Gri i =1 n m d d ri Gaj aj = 0 1000 j =1 1000

unde: W - degajarea de umiditate din ncpere, kg / h ; d ri , d aj - coninutul de umiditate a aerului refulat i aspirat,c)

g / kg

la degajri de substane nocive (gaze, etc):M n + Gri i =1 n m c cri Gaj aj = 0 ri j =1 aj

unde: - debitul de noxe degajate n ncpere, kg / h ; cri , caj - concentraia substanelor nocive n aerul refulat i aspirat; ri , aj - densitatea aerului refulat i aspirat, kg / m 3 .Mn

Toate aceste ecuaii se scriu pentru 3 perioade ale anului i se calculeaz debitul de aer refulat i aspirat: a) pentru perioada de iarn: 1.dup cldura total:Gr = Ga = Qt 3,6 5253,9 3,6 = = 7274 ,6kg / h Ia Ir 24,1 21,5

2.dup cldura perceptibil:

13

Gr = Ga =

Q p 3,6 c (t a t r )

=

4209 ,9 3,6 = 6589 ,4kg / h 1(20,3 18 )

3.dup umiditate:Gr = Ga = W 1440 = = 3600 kg / h (d a d r ) (1,4 1)

4.dup gaze:Gr = Ga = M 2400 = = 1913 ,8kg / h ca / a cr / r 2,5 / 1,2 1 / 1,21

b) pentru perioada de tranziie: 1.dup cldura total:Gr = Ga =

Qt 3,6 (2483 ,1) 3,6 = = 4584 ,4kg / h Ia Ir 43,5 24

2.dup cldura perceptibil:Gr = G a = Q p 3,6 c (t a t r ) = (3527 ,1) 3,6 = 1154 ,3kg / h 1(20 9)

3.dup umiditate:Gr = Ga = W 1440 = = 450 kg / h (d a d r ) (9 5,8)


c) pentru perioada de var:

1.dup cldura total:Gr = Ga =

Qt 3,6 20810 ,5 3,6 = = 16648 ,4kg / h Ia Ir 65 60,5

2.dup cldura perceptibil:Gr = Ga = Q p 3,6 c (t a t r ) = 18591 ,5 3,6 = 14873 ,2kg / h 1(33,3 28 ,8)

3.dup umiditate:Gr = G a = W 3218 ,4 = = 10727 kg / h ( d a d r ) (12 ,4 12 ,1)


14

Dac n perioada de var se admite deschiderea ferestrelor atunci debitul de calcul(refulare, aspiraie) se alege ca fiind cel mai mare din perioadele de tranziie i de iarn. n urma acestui calcul se alege debitul de calcul La = Lr = 6062 m 3 / h sau Ga = G r = 7274 ,6kg / h . Parametrii aerului refulat i valorile de calcul ale schimbului de aer n ncpere se introduc n tabelul 2.6 care este reprezentat pe urmtoarea pagin.

15

Parametrii aerului refulat i valorile de calcul ale schimbului de aer Tabelul 2.6Volumul Perioada ce calcul Denumirea Zona de deservire a ncperii (I) Parametrii aerului Zona superioar (A) Parametrii aerului Debitul de aer aspirat din zon n m3/h n kg/h Aerul refulat n ncpere (R) Debitul de Parametrii aerului aer n m3/h 21 6062

I,kJ/kg

d,g/kg

d,g/kg

I,kJ/kg

,kg/m3

,kg/m3

d,g/kg

I,kJ/kg

1 Cam. de spec.

2 43.2

3 Vara

1,16 20 43,5 23,5 9 1,3 63 10 1,2 1,2 20 20,3 43,5 24,1 9 1,4 63 10 1,2 1,2 6062 7274 9 18 24 21,5 5,8 1 80 1,25 20 6062 7274 10 1,21

Tranziie Iarna

16

7274

4 31,8

5 63

6 12,2

7 42

8 1,15

9 33,3

10 65

11 12,4

12 39

13 1,15

14 6062

15 7274

16 28,8

17 60,5

18 12,1

19 47

,kg/m3

20

n kg/h 22

t,C

t,C

t,C

,%

,%

,%

Calculul debitului de aer i dimensionarea gurilor i canalelor de aer ale instalaiei de ventilare general. Formula de calcul:L = n V sau L = m N L F= , m 2 seciunea de calcul a 3600 V

gurii de aspiraie;

unde:

L debitul de aer, m 3 / h ; V viteza recomandat: ventilarea natural - V=1m/s; ventilarea mecanic - V=3m/s. Calculul dat se face sub form de tabel. Tabelul 2.7

17

Denumirea

Nr. ncper.

Suprafaa

Volumul

Numrul de schimb de aer normativ 1/h Aspiraie Refulare

Debitul de aer de calcul , m3/h Aspiraie Refulare

Seciunea de calcul a gurilor de aer Aspiraie Refulare

Tipul gurii de aer Aspiraie Refulare

Seciunea de calcul a canalelor Aspiraie 500x 200 300x 100 200x 100 200x 100 300x 100 500x 150 500x 150 Refulare 300x 100 200x 100 200x 100 300x 100

1 2 3 4 5

6

7 8 9

10

11 12 13 14

Vestibul Avanzal Catedra de cri Depozit Camer de perso nal Fond cu acces liber Camer de Prod. Cab. Direct or Camer de audiere Cabinet metodic WC Hol nmnare cri Fond cu acces liber Sala de lectur

34,8 26 8,2 23,3 9,2

104, 4 78 24,6 69,9 27,6

2 2 1,5 3

2 2 2 3

208,8 +166 49,2 104,8 5 82,8

156 49,2 139,8 82,8

0,034 0,004 5 0,009 7 0,007 6 0,076

0,043 0,004 5 0,012 0.007 6 0.076

LCA 315 LCA 100 LCA 100 LCA 100 LCA 315 X2 B 3020 B 3020 B 3020 B 3020 LCA 100 LCA 160 LCA 400 X12

B 3020 LCA 100 LCA 125 LCA 100 LCA 315 X2 B 3020 B 3020 B 3020 B 3020 B 3020 X2 B 3020 LCA 100 LCA 160 LCA 400 X10

137

411

2

2

822

822

10,2 10,2 10,2

30,6 30,6 30,6

3 2 2,5

3 2 2

91,8 61,2 76,5

91,8 61,2 61,2

0,008 5 0,005 6 0,007

0,008 5 0,005 6 0.005 6 0.008 7 0.055 0.031 0,005 2 0.018

15,8

47,4

2

2

94,8

94,8

0,008 7 0.005 2 0,018

9,8 18,6 6,3 32,8

29,4 55.8 18,9 98,4

3 2

100*2 2 3 2

56,7 196,8

200 111,6 56,7 196,8

15

146,4

493, 2

3

2,5

6062

5000

0,56

0,44

Dup calculul dat se calculeaz debalansul care const n diferena dintre aerul refulat i aspirat . Acest lucru se face pentru a se respecta ecuaia:Gr = Ga

n tabelul 2.7 sa luat n consideraie surplusul de aer refulat care a fost anulat prin mrirea debitului de aer aspirat.18

Stabilirea numrului de instalaii de ventilare prin refulare i aspiraie i a locului de amplasare a agregatelor de introducere i de evacuare a aerului n proiectul dat am ales un sistem de ventilare prin refulare general cu amplasarea utilajului (ventilator, baterie de nclzire, filtru) ntr-o camer special amenajat la etajul I (camer de ventilare 7) refularea fiind mecanic. Se mai lege un sistem de aspiraie forat, pentru a egala debitul de aer aspirat cu cel refulat(n urma debalansului), cu amplasarea conductelor i grilelor de aspiraie n coridor i sli de recreaie, iar a ventilatorului pe acoperi din cauza lipsei etajului tehnic. Se proiecteaz o instalaie de ventilare prin aspiraie natural aparte pentru WC. Se prevede canalele verticale ale acestui sistem s fie separate pentru fiecare etaj aparte. Plus la aceste instalaii se mai adaug i canalele de aer amplasate n pereii portani sau lng pereii despritori destinai pentru efectuarea ventilrii naturale. Calculul aerodinamic al canalelor de aer. Calculul aerodinamic al canalelor de aer se efectueaz cu scopul dimensionrii seciunii transversale a tronsoanelor reelei de ventilare. nainte de a efectua calculele aerodinamice ale canalelor de aer este necesar de a desena schema axonometric a instalaiilor pe care se evideniaz piesele speciale (coturi, teuri, difuzoare, confuzoare etc.), prizele i distribuitoarele de aer. La calculare schema se mparte n tronsoane. Tronsonul de calcul se caracterizeaz prin debit de aer constant. Se stabilete traseul de calcul care reprezint un ir de tronsoane unite n serie de la priza de aer pn la cea mai ndeprtat gur de aer a instalaie de refulare sau la cea mai ndeprtat gur(priz) de aspiraie a aerului pn la gura de evacuare a aerului n exterior pentru instalaiile de aspiraie. La existena a dou sau mai multe circuite egale dup lungime, ca traseu de calcul se ia cel mai ncrcat (cu debit cel mai mare). Calculele aerodinamice constau din 2 etape: a. dimensionarea tronsoanelor traseului de calcul; b. acordarea canalelor secundare. 1) Calculul de dimensionare se face n felul urmtor:-

stabilim pe baz de viteza aleas dimensiunile(diametru sau dimensiunile a x b) fiecrui tronson. n cazul ventilrii mecanice se admite ca viteza pe magistral s nu fie mai mare de 8 m/s i pe ramificaii nu mai mare de 5 m/s.F nec = L , f ( F nec ) 3600 VV real =

se alege a x b (d) iL 3600 F real

F real

- se determin viteza real:

- se determin pierderile de presiune liniar:-

f = R , R = f ( d ec , V ) P L

se determin pierderile de presiune locale19

- se determin pierderile de presiune totale pe magistral:Pmag = ( RL + Z )i =1 n

Ploc = Z = Pdin , Pdin = f (V )

- se determin pierderile de presiune n sistemul de ventilare:Psist = ( RL + Z ) + Putil ( filtru , baterie .de.incalzire )i =1 n

2) Acordarea canalelor secundare const n aceea ca pierderile de presiune n toate conductele care se ramific din acelai punct s fie egale sau s nu difere de magistral cu mai mult de 15%:Pram Pmag Pmag 100 % 10 %

Calculul aerodinamic al sistemului de ventilare prin refulare R1 Tronsonul 1L = 500 m 3 / h Fnec = L 500 = = 0,046 m 2 3600 v 3 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 150x300,v real = L 500 = = 3,08 m / s Freal 3600 0,045 3600 2 a b = = 200 mm a +bR =1,65 Pa / m

Freal = 0,045 m 2

d ech

Pierderile de presiune liniar:Plin = R l Plin = 1,65 1,4 1 = 2,31 Pa

=1

l =1,4m

Pierderile de presiune local:Ploc = 2,4 4,8 + 36 = 47 ,52 PaPloc = Pd

Pd = 0,48 10 = 4,8 Pa / m

cot 90 0 2 = 1,2 2 = 2,4

(36 Pa reprezint pierderea de sarcin la ieirea din difuzorul de tip LCA400 ) Pierderile de presiune total:Pt = Plin + Ploc = 2,31 + 47 ,52 = 49 ,83 Pa

Tronsonul 2L = 1000 m 3 / h Fnec = L 1000 = = 0,069 m 2 3600 v 4 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 250x300,v real = L 1000 = = 3,7 m / s Freal 3600 0,075 3600 2 a b = = 272 ,7 mm a +b

Freal = 0,075 m 2

d ech

20

Pierderile de presiune liniar:Plin = R l R = 2,20 Pa / m

=1

l =1,6m

Plin = 2,20 1,6 1 = 3,52 Pa

Pierderile de presiune local:Ploc = Pd

Pd = 7,49 Pa / m

Ploc = 2,1 7,49 = 15 ,75 Pa

Pierderile de presiune total: Tronsonul 3L = 1500 m 3 / h Fnec =

teu =1,9 ingustare = 0,2 = 2,1

Pt = Plin + Ploc = 3,52 +15 ,75 = 19 ,27 Pa

L 1000 = = 0,104 m 2 3600 v 4 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 250x400,v real = d ech L 1500 = = 4,16 m / s Freal 3600 0,1 3600 2 a b = = 307 ,7 mm a +bR = 2,8 Pa / m

Freal = 0,1m 2


=1

l =1,0m


Pd = 10 ,8 Pa / m

Ploc =1,55 10 ,8 =16 ,74 Pa


teu =1,4 ingustare = 0,15 =1,55

Pt = Plin + Ploc = 2,8 +16 ,74 = 19 ,54 Pa

L 3000 = = 0,166 m 2 3600 v 5 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 300x600,v real = L 3000 = = 4,62 m / s Freal 3600 0,18 3600 2a b = = 400 mm a +bR = 3,39 Pa / m

Freal = 0,18 m 2

d ech

Pierderile de presiune liniar:Plin = R l Plin = 3,39 8,6 1 = 29 ,15 Pa

=1

l = 8,6m


Pd =12 ,9 Pa / m

teu =1,4 cot 90 0 = 1,2 = 2,6

Ploc = 2,6 12 ,9 = 33 ,54 Pa

21


Pt = Plin + Ploc = 29 ,15 + 33 ,54 = 62 ,69 Pa

L 6000 = = 0,277 m 2 3600 v 6 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 300x1000,v real = L 6000 = = 5,55 m / s Freal 3600 0,3 3600 2 a b = = 461,5mm a +bR = 4,86 Pa / m

Freal = 0,3m 2

d ech


=1

l = 7 ,6 m


Pd = 19 ,2 Pa / m

teu =1,5 ingustare = 0,2 =1,7

Ploc = 1,7 19 ,2 = 32 ,64 Pa


Pt = Plin + Ploc = 36 ,93 + 32 ,64 = 69 ,57 Pa

L 6255 = = 0,289 m 2 3600 v 6 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 300x1000,v real = d ech L 6255 = = 5,79 m / s Freal 3600 0,3 3600 2 a b = = 461,5mm a +bR = 5,19 Pa / m

Freal = 0,3m 2


=1

l = 3,6m


Pd = 20 ,6 Pa / m

Ploc = 1,2 20 ,6 = 24 ,72 Pa

cot 90 0 = 1,2 =1,2


Pt = Plin + Ploc = 18 ,68 + 24 ,72 = 43 ,4 Pa

L 7315 = = 0,338 m 2 3600 v 6 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 400x1000,22

Freal = 0,4m 2

v real =

d ech


L 7315 = = 5,07 m / s Freal 3600 0,4 3600 2 a b = = 571,4mm a +bR = 4,09 Pa / m

=1

l = 3,8m


Pd = 15 ,9 Pa / m

Ploc = 3,375 15 ,9 = 53 ,66 Pa

Pierderile de presiune total:

cot 90 0 = 1,2 teu = 2 ingustare = 0,175 = 3,375

Pt = Plin + Ploc = 15 ,54 + 53 ,66 = 69 ,2 Pa


Adoptm canalul de aer cu seciunea 400x1000,v real = d ech L 7850 = = 5,45 m / s Freal 3600 0,4 3600 2 a b = = 571,4mm a +bR = 4,7 Pa / m

Freal = 0,4m 2


=1

l = 2,6m


Pd = 18 ,5 Pa / m

Ploc = 5,5 18 ,5 = 101 ,75 Pa


cot 90 0 2 = 1,2 2 = 2,4 teu = 3,1 = 5,5

Pt = Plin + Ploc = 12 ,22 +101 ,75 = 113 ,97 Pa

Rezultatele obinute se introduc in tabelul urmtor: Tabelul 2.8Nr 1 1 2 3 4 5L,m3/h axb,m

l,m 4 1,4 1,6 1,0 8,6 7,6

F,m2 5 0.045 0.075 0.1 0.18 0,3

dech 6 200272,7

2 500 1000 1500 3000 6000

3150x300 250x300 250x400 300x600 300x1000

307,7 400 461,5

V,m /s 7 3,08 3,70 4,16 4,62 5,55

R, Pa/m

Rl 9 1 1 1 1 1 10 2,31 3,52 2,80 29,15 36,93

11 2,4 2,1 1,55 2,6 1,7

Pdin 12 4,80 7,49 10,8 12,9 19,2

Z 13 47,52 15,75 16,74 33,54 32,64

Rl+ Z 14 49,83 19,27 19,54 62,69 69,57

8 1,65 2,20 2,80 3,39 4,86

23

6 7 8

6255 7315 7850

300x1000 400x1000 400x1000

3,6 3,8 2,6

0.3 0.4 0.4

461,5 571,4 571,4

5,79 5,07 5,45

5,19 4,09 4,70

1 18,68 1 15,54 1 12,22

1,2 3,375 5,5

20,6 15,9 18,5

24,72 53,66 101,75

43,4 69,2 113,97 447,47

Pentru ca sistemul de ventilare s lucreze eficient e necesar ca viteza aerului refulat in ramificaiile traseului de calcul s nu depaeasc viteza de 5m/s. Acest condiie este satisfcut. Calculul aerodinamic al sistemului de ventilare prin aspiraie A1 Tronsonul 9L = 500 m 3 / h Fnec = L 500 = = 0,046 m 2 3600 v 3 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 150x300,v real = d ech L 500 = = 3,08 m / s Freal 3600 0,045 3600 2 a b = = 200 mm a +bR =1,65 Pa / m

Freal = 0,045 m 2


=1

l =1,7 m


Pd = 5,88 Pa / m

Ploc = 1,2 5,88 + 36 = 43 ,05 Pa

cot 90 0 = 1,2 =1,2

(36 Pa reprezint pierderea de sarcin la intrarea in difuzorul de tip LCA400) Pierderile de presiune total:Pt = Plin + Ploc = 2,8 + 43 ,05 = 45 ,85 Pa



Freal = 0,075 m 2


=1

l =1,9 m 5

Pierderile de presiune local:24

Ploc = Pd

Pd = 8,37 Pa / m

Ploc = 2,26 8,37 = 18 ,91 Pa

l arg ire = 0,16 teu = 2,1 = 2,26


Pt = Plin + Ploc = 4,44 +18 ,91 = 23 ,35 Pa

L 1500 = = 0,104 m 2 3600 v 4 3600


Freal = 0,1m 2


=1

l =1,95 m


Pd = 10 ,8 Pa / m

Ploc = 0,79 10 ,8 = 8,53 Pa

l arg ire = 0,09 teu = 0,7 = 0,79


Pt = Plin + Ploc = 5,6 + 8,53 = 14 ,13 Pa

L 2000 = = 0,138 m 2 3600 v 4 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 250x600,v real = L 2000 = = 3,7m / s Freal 3600 0,15 3600 2 a b = = 352 ,9mm a +bR = 2,28 Pa / m

Freal = 0,15 m 2

d ech


=1

l =1,95 m


Pd = 8,37 Pa / m

Ploc = 1,09 8,37 = 9,12 Pa

l arg ire = 0,09 teu =1 =1,09


Pt = Plin + Ploc = 4,44 + 9,12 = 13 ,56 Pa

25


Adoptm canalul de aer cu seciunea 250x800,v real = L 2500 = = 3,47 m / s Freal 3600 0,2 3600 2 a b = = 380 ,9mm a +bR = 2,06 Pa / m

Freal = 0,2m 2

d ech

Pierderile de presiune liniar:Plin = R l Plin = 2,06 1,95 1 = 4 Pa

=1

l =1,95 m


Pd = 7,49 Pa / m

Ploc = 1,09 7,49 = 8,16 Pa

l arg ire = 0,09 teu =1 =1,09


Pt = Plin + Ploc = 4 + 8,16 = 12 ,16 Pa

L 3000 = = 0,208 m 2 3600 v 4 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 250x800,v real = d ech L 3000 = = 4,16 m / s Freal 3600 0,2 3600 2 a b = = 380 ,9mm a +bR = 2,87 Pa / m

Freal = 0,2m 2


=1

l =1,6m


Pd = 10 ,8 Pa / m

teu =1

Ploc =1 10 ,8 =10 ,8 Pa

=1


Pt = Plin + Ploc = 4,6 +10 ,8 = 15 ,4 Pa

L 5000 = = 0,277 m 2 3600 v 5 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 300x1000,v real = Freal L 5000 = = 4,62 m / s 3600 0,3 3600

Freal = 0,3m 2

26

d ech =

Pierderile de presiune liniar:Plin = R l R = 3,39 Pa / m

2 a b = 461,5mm a +b

=1

l = 0,8m

Plin = 3,39 0,8 1 = 2,7 Pa


Pd =12 ,9 Pa / m

Ploc = 3,13 12 ,9 = 40 ,37 Pa

teu = 3 l arg ire = 0,13 = 3,13


Pt = Plin + Ploc = 2,7 + 40 ,37 = 43 ,07 Pa

L 5255 = = 0,291 m 2 3600 v 5 3600

Adoptm canalul de aer cu seciunea 300x1000,v real = L 5255 = = 4,86 m / s Freal 3600 0,3 3600 2 a b = = 461,5mm a +bR = 3,81 Pa / m

Freal = 0,3m 2

d ech


=1

l =1,0m


Pd = 14 ,7 Pa / m

Ploc = 1,7 14 ,7 = 24 ,99 Pa

teu = 0,5 cot 90 0 =1,2 =1,7


Pt = Plin + Ploc = 3,81 + 24 ,99 = 28 ,8 Pa

Rezultatele calculului se introduc n urmatorul tabel: Tabelul 2.9Nr 1 9 10 11 12 13 14 15 16L,m3/h axb,m

l,m 4 1,7 1,95 1,95 1,95 1,95 1,6 0,8 1,0

F,m2 5 0.045 0.075 0.1 0,15 0,2 0.2 0,3 0,3

dech 6 200272,7

V,m/ s 7 3,08 3,7 4,16 3,7 3,47 4,16 4,62 4,86

R, Pa/ m

9 1 1 1 1 1 1 1 1

Rl 10 2,8 4,44 5,6 4,44 4,0 4,6 2,7 3,81

11 1,2 2,26 0,79 1,09 1,09 1,0 3,13 1,7

Pdin 12 5,88 8,37 10,8 8,37 7,49 10,8 12,9 14,7

Z 13 43,05 18,91 8,53 9,12 8,16 10,8 40,37 24,99

Rl+ Z 14 45,85 23,35 14,13 13,56 12,16 15,40 43,07 28,8

2 500 1000 1500 2000 2500 3000 5000 5255

3150x300 250x300 250x400 250x600 250x800 250x800 300x1000 300x1000

307,6 352,9 380,9 380,9 461,5 461,5

8 1,65 2,28 2,87 2,28 2,06 2,87 3,39 3,81

27

196,32

Calculul i alegerea utilajului de ventilare Scopul calculului este alegerea grilei de aer proaspt, a filtrului,. Bateriei de nclzire i a ventilatoarelor.1) Priza de aer proaspt:Fv = Lsist 7850 = = 0.363 m 2 3600 V 3600 6

V=2-6m/s viteza recomandat. Din tabelul 1.1 indicaia 77 alegem grila marca PB2-3 cu Determinm numrul necesar de grile:n= Fv Fv 0

F0v = 0,1m 2

=

0.363 4buc . 0.1

Calculm cderea de presiune in priza de aer proaspt:Pgrila = Pd = 1,1

v22

= 1,1

1,38 36 = 27 ,32 Pa 2

Ppriza = n Pgrila = 4 27 ,32 = 109 ,28 Pa

.

2) Calculul i alegerea filtrelor:F filtr = Lsist q17850 = 1,12 m 2 7000= 1,12 = 5 filtre 0.22

unde:

q1 -

sarcina specific de filtrare a filtrului. Pentru q1 = 7000 m3 / h m 2F filtr =

F1 = 0.22 m 2n= F filtr F1

init Pfiltr = n Pfiltr = 5 60 = 300 Pa

3) Calculul i alegerea bateriei de nclzire: Date iniiale pentru alegere:Lsist = 8750 m 3 / h T1 = 135 C , T2 = 70 C t init = 8C , t ies = 18 C

a) Sarcina termic:

Q = 0.278 L (t ies t init ) = 0.278 7850 11,2 (18 (8)) = 68087 W

b) Adoptm viteza masic de micare a fluidului: V = 4 12 kg / m 2 s presupun ca fiind V = 5kg / m 2 s c) Calculm aria seciunii libere de trecere a aerului:f aer = L 7850 1.2 = = 0.38 m 2 3600 V 3600 5 1,38

28

Aleg bateria K9--3 cu:r r f aer = 0.445 m 2 , f apa = 0.00087 m 2

d) Recalculm viteza masic:V =

L 7850 1,2 = = 5,75kg / m 2 s r 3600 f aer 3600 0,455Q 10 3 68087 10 3 = = 0.29 m / s r c f apa (T1 T2 ) 1000 4.19 0.00087 (135 70 )f (Wapa , V r ) k = 36 ,16W / m 2 C

e) Calculm viteza de curgere a apei prin schimbtorul de cldur:Wapa =

apa

f) Coeficientul global de schimb de cldur: Rezistena aerodinamic: Pa = 86 ,2 Pa g) Aria necesar a unei baterii de nclzire:Fbn =n=

Q 68087 = = 17 ,51m 2 k (t t m ) 36,16 (102 ,5 + 5)I m

Fbr 17 ,51 = = 0,79 1un 22 ,02 F

(o baterie de nclzire)Pb.i . = n Pa = 1 86 ,2 = 82 ,6 Pa

Pierderea de sarcin n bateria de nclzire:

4) Alegerea ventilatoarelor. Ventilatoarele se aleg funcie de pierderile de sarcin n sistem ( Psist = ( R l + Z ) mag + Pfiltr + P + Pgrila ) i funcie de debitul din sistem ( Lsist ). bat a) Alegerea ventilatorului de aer pentru sistemul de ventilare prin refulare R1: sist = 447 ,7 +109 ,28 + 300 +82 ,6 = 939 ,35 Pa P

Lsist = 1,1 Lref = 1,1 7850 = 8635 m 3 / h

Ventilator centrifugal 4-70 6.3 n=1440rot/min Motorul electric A4 tip-4A100LB4 N=4,0 kW Masa 197 kg b) Alegerea ventilatorului de aer pentru sistemul de ventilare prin aspiraie A1:Psist =196 ,32 Pa Lsist = 5255 m 3 / h

Ventilator de acoperi 3-90 5 n=930 rot/min.

Bibliografie:1.SNIP 2.04.05-91 , .29

2. . . .. 1977. 3. . ..1976. 4.Instalaii de ventilare n edificii publice.Indrunar metodic la proiectul de curs. 60. Chiinu 1994. 5.Instalaii de ventilare i condiionare a aerului. ndrumar metodic pentru elaborarea proiectului de an la Instalaii de climatizare 68 . Chiinu 1999. 6.Alegerea i dimensionarea elementelor componente ale Instalaiilor de Ventilare.ndrumar metodic pentru elaborarea proiectului de an la Instalaii de Ventilare 73. Chiinu 2003. 7.Echipamentul instalaiilor de ventilare. ndrumar metodic pentru elaborarea proiectului de an la Instalaii de Ventilare 77. Chiinu 2006.

30

instalatii de ventilare

Documents