14. Równanie zaniku zanieczyszczeń

Ponieważ V jest objętością wentylowanego pomieszczenia w m3,

V - strumieniem objętości nawiewanego powietrza w m3/s, ar- czasem w sekundach, to iloraz wielkości Vτ/V jest liczbą (krotnością) wymian powietrza.

Wtedy można zapisać równanie w innej postaci

gdzie n jest krotnością wymiany powietrza w pomieszczeniu

Jak pokazano na rys. ,wykres równania jest krzywą wykładniczą. Z wykresu wynika, że stężenie zanieczyszczenia zanika gwałtownie, jeśli powietrze wentylacyjne pozbawione jest całkowicie zanieczyszczenia. Po jednej wymianie powietrza stężenie zanieczyszczenia osiąga 36,8% jego początkowej wartości, a po trzech wymianach powietrza tylko 5%.

16. Przepuszczanie promieniowania słonecznego przez szyby

Część energii padającej na szyby jest odbijana i tracona, część przepuszcza szkło, a pozostała część energii jest przez nie pochłaniana. Ta mała część energii pochłanianej powoduje wzrost temperatury szyby i w końcu ciepło zakumulowane w szybie oddawane jest przez konwekcję częściowo do pomieszczenia, a częściowo na zewnątrz. Wynika z tego, że trzeba wiedzieć, w jakim stopniu szkło okienne odbija, przepuszcza i pochłania promieniowanie słoneczne, przy czym suma współczynników odbicia, absorpcji i przepuszczalności jest zawsze równa jedności.

Procedura wyznaczania chwilowych zysków ciepła od promieniowania słonecz­nego przepuszczanego przez szyby jest następująca:

• Dla danej daty, pory dnia i szerokości geograficznej należy ustalić wysokość wzniesienia Słońca a i azymut Słońca z za pomocą równań

• Wyznaczyć natężenie bezpośredniego promieniowania słonecznego /na płaszczyznę prostopadłą do promieni słonecznych dla danej wysokości wzniesienia Słońca równania.

• Dla danej orientacji okna obliczyć kąt azymutu słonecznego ściany n.

• Korzystając bezpośrednio z równania albo z jego wersji uproszczonej, tj. obliczyć składową bezpośredniego promieniowania słonecznego I§, które pada prostopadle na płaszczyznę. Gdy płaszczyzna jest pionowa, wówczas I5 jest równe Iv, a jeśli pozioma, to I§ = Ih.

• Dla danego kąta padania wyznaczyć współczynnik przepuszczalności oszklenia Pb. Jeśli wartość z jest zawarta w przedziale 0-60° i nie ma innych danych, to można przyjąć Pb = 0,80.

• Ustalić wymiary zacienienia wskutek cofnięcia okna, a następnie - znając wymiary okna - obliczyć całkowite pole powierzchni nasłonecznionej.

• Znając wysokość wzniesienia Słońca i miesiąc, odczytać wartość natężenia promieniowania rozproszonego.

• Obliczyć przepuszczone ciepło promieniowania bezpośredniego, mnożąc wielkości Pb, I5\ pole powierzchni nasłonecznionej i dodając do uzyskanej wartości iloczyn wielkości Pr, natężenia promieniowania rozproszonego oraz całkowitego pola powierzchni. Są to chwilowe zyski ciepła od nasłonecznienia przez okno.

24. Skuteczność filtra zmienia się podczas jego działania wraz z ilością zgromadzonego pyłu.

Metoda Eurovent , przyjęta obecnie także w normach brytyjskich (British Standard), polega na serii badań skuteczności filtra w pewnym okresie czasu. Zmierzone objętości próbek powietrza pobranych z przewodu powietrznego przed i za filtrem przepuszczano przez bibułę filtracyjną („tarczę").

Bibuła ta ulegała zabrudzeniu. Stopień przepuszczalności światła przez zabrudzoną bibułę filtracyjną jest interpretowany jako miara skuteczności filtra.

25.

26. Nawilżanie powietrza to zwiększanie zawartości wilgoci w powietrzu, które można uzyskać poprzez wodę lub parę wodną.

Istnieją trzy metody nawilżania powietrza za pomocą wody:

• przepływ powietrza wilgotnego przez komorę zraszania wypełnioną bardzo dużą ilością małych kropelek,

• przepływ powietrza nad dużą powierzchnią zwilżoną

• lub rozpylenie kropel wody o wymiarach aerozolu bezpośrednio w klimatyzowanym pomieszczeniu.

Ostatnia metoda polega na wtryskiwaniu kropel wody o wymiarach aerozolu do płynącego przewodem strumienia powietrza. Wszystkie te przemiany mają podobny przebieg na wykresie psychrometrycznym.

Pierwszym sposobem regulacji komory zraszania przy nawilżaniu adiabatycznym jest regulacja wydajności cieplnej nagrzewnicy wstępnej N1 umieszczonej przed wejściem do komory zraszania ogrzewa powietrze od temperatury tM do zadanej temperatury termometru wilgotnego tw.

Następnie podczas nawilżania ochładza się je adiabatycznie do temperatury punktu rosy td. Ochłodzone powietrze jest następnie ogrzewane do żądanej temperatury pomieszczenia za pomocą nagrzewnicy wtórnej N2.

W układzie regulacji tego urządzenia regulator temperatury punktu rosy 1 z czujnikiem 2 oddziaływuje na siłownik zaworu nagrzewnicy 3.

Czujnik wilgotności pomieszczenia 1 przekazuje sygnały do regulatora 2, który oddziaływa na siłownik zaworu 3 umieszczony na przewodzie parowym. Wentylator jest zwykle sprzężony z zaworem regulacyjnym w celu zabezpieczenia przed gromadzeniem się pary w wyłączonym urządzeniu klimatyzacyjnym.

Przy nawilżaniu powietrza parą przegrzaną, wartość współczynnika kątowego ε równa jest wartości liczbowej entalpii pary i kierunek procesu nawilżania pokrywa się z kierunkiem izotermy temperatury pary tpary = const. Kierunek tego procesu odchylony jest w niewielkim stopniu od kierunku izotermy t = const (odcinek A-G).

Przy nawilżaniu powietrza parą nasyconą (nasyconą, ale nie przegrzaną) kierunek procesu nawilżania pokrywa się z kierunkiem izotermy tA (odcinek A-H).

27. Dobowe wahania temperatury powietrza

Energia słoneczna jest źródłem ciepła dla atmosfery. Dlatego bilans wymiany ciepła przez promieniowanie między Ziemią i j ej otoczeniem, powodujący zmiany temperatury powietrza, musi zmieniać się zgodnie z położeniem Słońca na niebie. A zatem wahania temperatury powietrza są funkcją czasu.

Powierzchnia Ziemi jest najzimniejsza tuż przed samym świtem. Jeżeli nie ma powłoki chmur, to przy bezchmurnym niebie istnieją sprzyjające warunki do strat ciepła w ciągu całej nocy. Ze względu na to uważa się zwykle, że najniższa temperatura powietrza występuje około jednej godziny przed wschodem Słońca.

Gdy tylko Słońce wzejdzie, to jego promieniowanie zaczyna ogrzewać powierzchnię Ziemi. Wówczas temperatura Ziemi wzrasta, a ciepło jest unoszone z jej powierzchni przez warstwy powietrza leżące tuż nad nią. Następuje w ten sposób stopniowy wzrost temperatury powietrza, w miarę jak Słońce wznosi się na niebie. Przyrost ten utrzymuje się także przez pewien krótki czas po przejściu Słońca przez zenit, ponieważ pewna ilość ciepła, które Ziemia uzyskała od Słońca przed południem, zakumulowanego w górnych warstwach, przepływa w górę i Ziemia traci je wczesnym popołudniem.

Okazuje się zwykle, że najwyższa temperatura powietrza występuje około godz. 1400 lub 1500 (wg czasu słonecznego). Rzeczywiście między godz. 1300 a 1700 nie należy spodziewać się bardzo dużych zmian temperatury.

Istnieje nieregularna zależność sinusoidalna między czasem słonecznym i temperaturą powietrza (wg termometru suchego). Krzywa nie może być całkowicie symetryczna, ponieważ czas między najniższą a najwyższą temperaturą nie musi być koniecznie równy okresowi między najwyższą a najniższą wartością funkcji.

Jeśli założyć, że temperatura powietrza zewnętrznego tΘ zmienia się sinusoidalnie w czasie Θ i że jej maksymalna wartość tl5 występuje o godz. 1500 czasu słonecznego, to można zapisać:

gdzie D jest różnicą między średnimi wielkościami maksymalnych i minimalnych wartości temperatury w cyklu dobowym

Dobowe zmiany temperatury i wilgotności:

---