2. Obliczenia

2.1    Określenie parametrów powietrza w pomieszczeniu i obliczeniowych parametrów powietrza zewnętrznego

Dane pomieszczeń zostały zestawione poniżej w formie tabelarycznej.

Do obliczeń przyjmujemy najbardziej niekorzystny pod względem temperaturowym okres.

Dla Koszalina, który zarówno dla okresu letniego i zimowego leży w I strefie klimatycznej, jest to miesiąc Czerwca o godzinie 9.00 - zamglenie P = 4(dzień słoneczny - wyłączone oświetlenie) i o godz. 17.00(dzień pochmurny-oświetlenie włączone przez cały czas)

Dane klimatyczne dla okresu zimowego i letniego:

.

Odchyłki temperatury dla innych godzin niż 15:00

Poprawka dla godz.9:00 Δts = -6,3ºC , Δtm = -1,7ºC

ts(8:00) = 19,9ºC

Poprawka dla godz. 17:00 Δts = -1,0ºC , Δtm = -0,25ºC

ts(17:00) = 25,2ºC

Parametry powietrza wewnętrznego wg PN-78/B-03421

Założenia dotyczące aktywności fizycznej:

-pozycja siedząca (całkowita strata energii 120W)

-praca lekka przy użyciu jednej ręki (60 W)

Łączne 180 W < 200W => Aktywność fizyczna mała.

2.2    Obliczenie zysków ciepła i wilgoci

Zyski ciepła dla pomieszczenia nr 1 :

Q =Q_L+ΣN_U+Q_OE+Q_OK+Q_SC

Gdzie:

Q_L -zyski ciepła od ludzi

N_U - zyski ciepła od urządzeń

Q_OE -zyski ciepła od oświetlenia elektrycznego

Q_OK - zyski ciepła od okien

Q_SC - zyski ciepła od ścian

Zyski ciepła od ludzi :

Q_L = φ·n·q_j [W]

Gdzie :

φ - współczynnik jednoczesności przebywania ludzi

dla biura φ = 0,9

zakładamy jednak że w pomieszczeniu będą przebywały kobiety więc wprowadzamy współczynnik poprawkowy 0,9 (ze względu na to , że kobiety wydzielają mniej ciepła niż mężczyźni),

tak wiec

φ = 0,9*0,9 = 0,81

n - liczba osób przebywających w pomieszczeniu

n = 3

q_j - ciepło jawne oddawane przez człowieka

q_j = 76 [W]

Q_L = 0,81*3*76 = 185 [W]

ΣN_U -zyski ciepła od urządzeń biurowych

Dla komputera:

N_U = φ*n*N_k

Gdzie:

φ - współczynnik jednoczesności przebywania ludzi

φ = 0,9

n - liczba osób przebywających w pomieszczeniu

n = 3

N_k - zyski ciepła jawnego od komputera

N_k = 120 [W]

N_uK = 0,9*3*120=324 [W]

Dla kopiarki:

N_UC = φ*n*N_C*τ_k/60

Gdzie:

φ - współczynnik jednoczesności wykorzystania sprzętu

φ = 1,0

n- liczba osób obsługujących koparkę

n = 1

N_C - zyski ciepła jawnego od kopiarki

N_C = 800 [W]

τ_k - ilość minut pracy kopiarki w czasie 1 godz.

Τ_k =15[min]

N_UC = 1*1*800*0,25 = 200 [W]

ΣN_U = 524 [W]

Zyski ciepła od oświetlenia elektrycznego:

Q_OE = φ*N*(β+(1-α-β)*k₀' ) [W]

Gdzie:

φ - współczynnik jednoczesności wykorzystania zainstalowanej mocy oświetlenia

φ = 1,0

N- zainstalowana moc elektryczna [W]

N =230 [W]

Stosunek - współczynnik określający stosunek ciepła konwekcyjnego przekazywanego powietrzu w pomieszczeniu, do całkowitej mocy zainstalowanej

β ==0,3

α-współczynnik określający stosunek ciepła konwekcyjnego odprowadzanego przez oprawy wentylowane, do całkowitej mocy zainstalowanej (dla opraw nie wentylowanych α=0)

α ==0

k₀'- współczynnik akumulacji (gdy oświetlenie jest włączone)

k₀'= 1-exp(-Z*t_W)

Gdzie:

Z- charakterystyka cieplna pomieszczenia(Z=(0,1÷0,7) ),

do wyznaczenia wartości „Z” potrzebne jest wiele parametrów określających właściwości fizyczne przegrody budowlanej dlatego dla naszej przegrody (o średniej konstrukcji przyjmuję Z=0,3)

Z =0,3

t_W - czas po którym oświetlenie zostało wyłączone,

t_W =10 h

k₀'= 1-exp(-0,3*10) = 0,95

Q_OE = 1*230(0,3+(1-0-0,3)*0,95)=222 [W]

Zyski ciepła od okien

Q_OK =F*[Φ₁*Φ₂*Φ₃*(R_S*I_C+ R_C*I_R)+K_ok *(t_z-t_p)]

Gdzie:

F - powierzchnia okien w świetle muru,

F = 1,9 [m²]

Φ₁ - współczynnik poprawkowy, uwzględniający udział pow. , szkła w pow. Okna w świetle muru

Φ₁= 0,68

Φ₂ - współczynnik poprawkowy, uwzględniający wysokość położenia obiektu nad poziomem morza

Φ₂ = 1,0

Φ₃ - współczynnik poprawkowy, uwzględniający rodzaj szkła, ilość szyb, urządzenia przeciwsłoneczne

Φ₃ = 0,9 (okno podwójnie szklone -szkło do 3 mm bez zasłon)

R_S - stosunek powierzchni nasłonecznionej do powierzchni całkowitej okna w świetle muru

R_S = 1,0 (ponieważ azymut dla od godz. 9:00 do godz. 14:00 jest mniejszy od 225 tak więc zakładam ,że okno jest cały czas w słońcu)

R_C - stosunek powierzchni zacienionej do powierzchni całkowitej okna w świetle muru

R_C= 0 (analogicznie do R_S)

I_C- wartość chwilowego natężenia całkowitego promieniowania słonecznego dla danej godz w danym miesiącu

I_C = 584 - dla godz. 9:00 (dla godz. 17:00 I_C = 101)

I_R - wartość chwilowego natężenia promieniowania słonecznego rozproszonego dla danej godz w danym miesiącu

I_R =101- dla godz. 9:00 (dla godz. 17:00 I_R = 101)

K_ok- współczynnik przenikania ciepła dla okna

K_ok = 1,95 [W/m²K]

t_z - temp powietrza zewnętrznego w rozpatrywanym miesiącu w danej godz

t_z = 19,9ºC

t_p - temp powietrza wewnętrznego

t_p = 24ºC

Dla godz. 9:00

Q_OK = 2*1,9*[0,68*1,0*0,9*(1,0*584+0,0*101) +1,95(19,9-24)] = 1327 [W]

Dla godz. 17:00

Q_OK = 2*1,9*[0,68*1,0*0,9*(0,0*101+1,0*101) +1,95(19,9-24)] = 204[W]

Zyski ciepła od przegród nieprzezroczystych:

Q_SC =F_SC *K_SC*[Δt_r' + (t_zśr- 24) +(26+t_p) + β] , [W]

Gdzie:

F_SC - powierzchnia ściany zewnętrznej , [m²]

F_SC = 11,54 [m²] (powierzchnia bez okien)

K_SC- współczynnik przenikania ciepła ściany, [W/m²K]

K_SC = 0,25 [W/m²K]

t_zśr- średnia dobowa temperatura zewnętrzna [ºC]

t_zśr = 21,5 [ºC]

t_p - temperatura powietrza w pomieszczeniu ,[ºC]

t_p =24 [ºC]

β - poprawka ze względu na stopień przezroczystości atmosfery

β= 0,0 (dla P = 4)

Δt_r' - równoważna różnica temperatury dla ścian, [K]

Δt_r' = -0,3 [K] dla godziny 9:00 ( dla ściany o masie 250 [kg/m²] - założenie)

Δt_r' = 5,65 [K] dla godziny 17:00

Dla godziny 9:00

Q_SC =11,54*0,25*(-0,3+(21,5-24)+(26-24) +0) = -2 [W](dla tej godz są straty ciepła - tak więc nie uwzględniam ich w obliczeniach

Dla godziny 17:00

Q_SC = 11,54*0,25*(5,65+(21,5-24)+(26-24) +0) = 15 [W]

Zestawienie wyników

Do dalszych obliczeń przyjmuję więc 2034[W] (bardziej niekorzystna sytuacja)

W odniesieniu do podłogi - obciążenie na 1 m² powierzchni wynosi 45 [W/ m² ]

Zyski wilgoci dla pomieszczenia nr 1

W_L= φ*n*w_j

Gdzie:

φ - współczynnik jednoczesności przebywania ludzi

φ = 0,81

n - liczba osób przebywających w pomieszczeniu

n = 3

w_j -ilość pary wodnej generowana przez 1 standardową osobę przy danej temperaturze powietrza wewnętrznego i danej aktywności [g/h]

w_j =101[g/h]

W_L= 0,81*3*101 = 245 [g/h]

Zyski ciepła dla pomieszczenia nr 2:

Q =Q_L+ΣN_U+Q_OE+Q_OK+Q_SC

Wszystkie oznaczenia tak jak dla pomieszczenia nr 1

Zyski ciepła od ludzi :

Q_L = φ·n·q_j [W]

φ = 0,81

n = 3

q_j = 76 [W]

Q_L = 0,81*3*76 = 185 [W]

N_U -zyski ciepła od urządzeń biurowych

Dla komputera:

ΣN_U = φ*n*N_k

φ = 0,9

n = 3

N_k = 120 [W]

N_uK = 0,9*3*120=324 [W]

ΣN_U = 324 [W]

Zyski ciepła od oświetlenia elektrycznego:

Q_OE = φ*N*(β+(1-α-β)*k₀' ) [W]

φ = 1,0

N =230 [W]

β ==0,3

α ==0

k₀' = 0,95

Q_OE = 1*230(0,3+(1-0-0,3)*0,95)=222 [W]

Zyski ciepła od okien

Q_OK =F*[Φ₁*Φ₂*Φ₃*(R_S*I_C+ R_C*I_R)+K_ok *(t_z-t_p)]

F = 1,9 [m²]

Φ₁= 0,68

Φ₂ = 1,0

Φ₃ = 0,9

R_S = 1,0

R_C= 0

I_C = 584 - dla godz 9:00 (dla godz 17:00 I_C = 101)

I_R =101- dla godz 9:00 (dla godz 17:00 I_R = 101)

K_ok = 1,95 [W/m²K]

t_z = 19,9ºC

t_p = 24ºC

Dla godz 9:00

Q_OK = 2*1,9*[0,68*1,0*0,9*(1,0*584+0,0*98) +1,95(19,9-24)] = 1327 [W]

Dla godz 17:00

Q_OK = 2*1,9*[0,68*1,0*0,9*(0,0*101+1,0*101) +1,95(19,9-24)] = 204 [W]

Zyski ciepła od przegród nieprzezroczystych:

Q_SC =F_SC *K_SC*[Δt_r' + (t_zśr- 24) +(26+t_p) + β] , [W]

F_SC = 11,54 [m²]

K_SC = 0,25 [W/m²K]

t_zśr = 21,5 [ºC]

t_p =24 [ºC]

β= 0,0

Δt_r' = -0,3 [K] dla godziny 9:00

Δt_r' = 5,65 [K] dla godziny 17:00

Dla godziny 9:00

Q_SC =11,54*0,25*(-0,3+(21,5-24)+(26-24) +0) = -2 [W]

Dla godziny 17:00

Q_SC = 11,54*0,25*(5,65+(21,5-24)+(26-24) +0) = 15 [W]

Zestawienie wyników

Do dalszych obliczeń przyjmuję więc 1834 [W] (bardziej niekorzystna sytuacja)

W odniesieniu do podłogi - obciążenie na 1 m² powierzchni wynosi 41 [W/ m² ]

Zyski wilgoci dla pomieszczenia nr 2

W_L= φ*n*w_j

φ = 0,81

n = 3

w_j =101[g/h]

W_L= 0,81*3*101 = 245 [g/h]

Zyski ciepła dla pomieszczenia nr 3

Q =Q_L+ΣN_U+Q_OE+Q_OK+Q_SC

Wszystkie oznaczenia tak jak dla pomieszczenia nr 1

Zyski ciepła od ludzi :

Q_L = φ·n·q_j [W]

φ = 0,81

n = 20

q_j = 76 [W]

Q_L = 0,81*20*76 = 1231 [W]

N_U -zyski ciepła od urządzeń biurowych

Dla komputera:

ΣN_U = φ*n*N_k

φ = 1,0

n = 1

N_k = 100 [W]

N_UK = 1*1*100=100 [W]

Dla rzutnika

N_rz=φ*n*N_rz

φ = 1,0

n = 1

N_k = 200[W]

ΣN_U = 300[W]

Zyski ciepła od oświetlenia elektrycznego:

Q_OE = φ*N*(β+(1-α-β)*k₀' ) [W]

φ = 1,0

N =470 [W]

β ==0,3

α ==0

k₀' = 0,95

Q_OE = 1*470(0,3+(1-0-0,3)*0,95)=453[W]

Zyski ciepła od okien

Q_OK =F*[Φ₁*Φ₂*Φ₃*(R_S*I_C+ R_C*I_R)+K_ok *(t_z-t_p)]

F = 1,9 [m²]

Φ₁= 0,68

Φ₂ = 1,0

Φ₃ = 0,9

R_S = 1,0

R_C= 0

I_C = 584- dla godz 9:00 (dla godz 17:00 I_C = 101)

I_R =101- dla godz 9:00 (dla godz 17:00 I_R = 101)

K_ok = 1,95 [W/m²K]

t_z = 19,9ºC

t_p = 24ºC

Dla godz 9:00

Q_OK = 4*1,9*[0,68*1,0*0,9*(1,0*584+0,0*101) +1,95(19,9-24)] = 2655[W]

Dla godz 17:00

Q_OK = 4*1,9*[0,68*1,0*0,9*(0,0*101+1,0*101) +1,95(19,9-24)] = 438 [W]

Zyski ciepła od przegród nieprzezroczystych:

Q_SC =F_SC *K_SC*[Δt_r' + (t_zśr- 24) +(26+t_p) + β] , [W]

F_SC = 24,12 [m²]

K_SC = 0,25 [W/m²K]

t_zśr = 21,5 [ºC]

t_p =24 [ºC]

β= 0,0

Δt_r' = -0,3 [K] dla godziny 9:00

Δt_r' = 5,65 [K] dla godziny 17:00

Dla godziny 9:00

Q_SC = 24,12*0,25*(-0,3+(21,5-24)+(26-24) +0) = -5 [W]

Dla godziny 17:00

Q_SC = 24,12*0,25*(5,65+(21,5-24)+(26-24) +0) = 37 [W]

Zestawienie wyników

Do dalszych obliczeń przyjmuję więc 4181 [W] (bardziej niekorzystna sytuacja)

W odniesieniu do podłogi - obciążenie na 1 m² powierzchni wynosi 45[W/ m² ]

Zyski wilgoci dla pomieszczenia nr 3

W_L= φ*n*w_j

φ = 0,81

n = 20

w_j =101[g/h]

W_L= 0,81*20*101 = 1636,2 [g/h]

Straty ciepła przez zewnętrzne przegrody pomieszczenia 1 i 2 (dla okresu zimowego).

Q_str = Σ(F_i+K_i*(t_e-t_i) , [W]

Gdzie:

F_i -powierzchnia przegrody i [m²]

F_isc = 11,54 [m²]

F_iok = 3,8[m²]

K_i -współczynnik przenikania ciepła dla przegrody i [W/m²K]

K_isc = 0,25 [W/m²K]

K_iok = 1,95 [W/m²K]

t_e - temperatura obliczeniowa powietrza zewnętrznego , [ºC]

t_e = -16 [ºC]

t_i - temperatura powietrza w pomieszczeniu , [ºC]

t_e = 21 [ºC]

Q_str = [(11,54*0,25*(-16-21))+(3,8*1,95*(-16-21))] = - 392 [W]

Straty ciepła przez zewnętrzne przegrody pomieszczenia 3 (dla okresu zimowego).

Q_str = Σ(F_i+K_i*(t_e-t_i) , [W]

Gdzie:

F_i -powierzchnia przegrody i [m²]

F_isc = 24,12 [m²]

F_iok = 7,6[m²]

K_i -współczynnik przenikania ciepła dla przegrody i [W/m²K]

K_isc = 0,25 [W/m²K]

K_iok = 1,95 [W/m²K]

t_e - temperatura obliczeniowa powietrza zewnętrznego , [ºC]

t_e = -16 [ºC]

t_i - temperatura powietrza w pomieszczeniu , [ºC]

t_e = 21 [ºC]

Q_str = [(24,12*0,25*(-16-21))+(7,6*1,95*(-16-21))] = -793W]

2.3    Określenie wymaganej ilości powietrza

Obliczenie wymaganego strumienia powietrza nawiewanego dla pomieszczenia nr 1.

Obliczenie ilości powietrza w zależności od liczby osób

V₁ = n*V_i , [m³/h]

Gdzie:

n- liczba osób

n = 3

V_i -strumień powietrza zewnętrznego przypadający na jedną osobę , [m³/h]

V_i = 30 [m³/h] (zakładam, że w pomieszczeniach nie można palić)

V₁ = 3*30 = 90 [m³/h]

Obliczania ilości powietrza wentylacyjnego na podstawie zysków ciepła

V₁ = (3,6*Q_max)/(ρ*c_p*(t_p-t_n)), [m³/h]

Gdzie:

Q_max - największa sumaryczna wartość zysków ciepła w pomieszczeniu , [W]

Q_max= 2034[W]

ρ -gęstość powietrza , [kg/m³]

ρ = 1,2 [kg/m³]

c_p - ciepło właściwe powietrza , [kJ/kgK]

c_p = 1,005 [kJ/kgK]

t_p-temperatura powietrza w pomieszczeniu , [ºC]

t_p=24 [ºC]

t_n-temperatura powietrza nawiewanego , [ºC]

t_n=18 [ºC]

V₁ = 1012 [m³/h]

N₁- ilość wymian [h^-1]

N₁ =V₂/V_kub

N₁ = 8,7 [h^-1]

Obliczania ilości powietrza wentylacyjnego na podstawie zysków wilgoci

V = (3,6*W_max)/(ρ*(x_u-x_n)), [m³/h]

Gdzie:

W_max - maksymalny strumień pary wydzielanej do pomieszczenia , [g/h]

W_max = 245 [g/h]

ρ - gęstość powietrza

ρ = 1,2 [kg/m³]

x_{n -} zawartośćpary wodnej w powietrzu nawiewanym , [g/kg]

x_n= 12,4 [g/kg]

x_u- zwartość pary wodnej w powietrzu usuwanym , [g/kg] (mamy mało wilgoci więc przyjmiemy strumień powietrza ze względów na odprowadzenie zysków ciepła)

x_u = x_n -(W_max /(V₂*ρ))

x_u = 12,2 [g/kg]

Obliczenie wymaganego strumienia powietrza nawiewanego dla pomieszczenia nr 2.

Obliczenie ilości powietrza w zależności od liczby osób

V₂ = n*V_i , [m³/h]

n = 3

V_i = 30 [m³/h]

V₂ = 3*30 = 90 [m³/h]

Obliczania ilości powietrza wentylacyjnego na podstawie zysków ciepła

V₂ = (3,6*Q_max)/(ρ*c_p*(t_p-t_n)), [m³/h]

Gdzie:

Q_max= 1834 [W]

ρ = 1,2 [kg/m³]

c_p = 1,005 [kJ/kgK]

t_p=24 [ºC]

t_n=18 [ºC]

V₂ = 912 [m³/h] N₂= 7,8 [h^-1]

Obliczania ilości powietrza wentylacyjnego na podstawie zysków wilgoci

V₂ = (3,6*W_max)/(ρ*(x_u-x_n)), [m³/h]

Gdzie:

W_max = 245 [g/h]

ρ = 1,2 [kg/m³]

x_n= 12,4 [g/kg]

x_u = x_n -(W_max /(V₂*ρ))

x_u = 12,2 [g/kg]

Obliczenie wymaganego strumienia powietrza nawiewanego dla pomieszczenia nr 3.

Obliczenie ilości powietrza w zależności od liczby osób

V₃ = n*V_i , [m³/h]

n = 20

V_i = 30 [m³/h]

V₃ = 20*30 = 600 [m³/h]

Obliczania ilości powietrza wentylacyjnego na podstawie zysków ciepła

V₃ = (3,6*Q_max)/(ρ*c_p*(t_p-t_n)), [m³/h]

Q_max= 4181[W]

ρ = 1,2 [kg/m³]

c_p = 1,005 [kJ/kgK]

t_p=24 [ºC]

t_n=18 [ºC]

V₂ =2080[m³/h] N₃= 8,6 [h^-1]

Obliczania ilości powietrza wentylacyjnego na podstawie zysków wilgoci

V = (3,6*W_max)/(ρ*(x_u-x_n)), [m³/h]

W_max = 1636,2 [g/h]

ρ = 1,2 [kg/m³]

x_n= 12,4 [g/kg]

x_u = x_n -(W_max /(V₂*ρ))

x_u = 11,7 [g/kg]

Zestawienie

2.4    Dobór nawiewników i wywiewników.

Dobór nawiewnika dla pomieszczenia nr. 1.

Dane potrzebne do doboru nawiewnika:

• Ilość powietrza wentylacyjnego V₁ = 1012 [m³/h]

• Temperatura powietrza nawiewanego t_n=18 [ºC]

• Różnica temp. powietrza nawiewanego a powietrza w pomieszczeniu t_n = 6 [K]

• Dopuszczalna prędkość w strefie przebywania ludzi v_dop = 0,2 [m/s]

• Wysokość pomieszczenia h = 2,6 [m]

• Wysokość pomieszczenia bez stropu podwieszonego h₁ = 2,95 [m]

• Wysokość strefy przebywania ludzi h_SPL = 1,8 [m]

• Odległość nawiewnika od strefy przebywania ludzi H₁ = 0,8 [m]

Zakładam w pomieszczeniu 4 nawiewniki wirowe NS 4 600D oddalone o siebie - o A = 2,0 [m] na szerokości i o B = 2,5 [m] na długości pomieszczenia.

L - odległość w kierunku ściany (obliczam dla mniej korzystnego warunku a więc odległości A

L =(A/2 ) + H₁ = 1 + 0,8 = 1,8 [m]

V₁ = 1012/4 = 253 [m³/h]

Dla odległości B = 2,5 [m] prędkość v_H1 = 0,18 [m/s]

Dla odległości A = 2,0 [m] prędkość v_H1 = 0,19 [m/s]

Dla odległości L = 1,8 [m] ] prędkość v_H1 = 0,19 [m/s]

Dane odczytane z monogramu dla nawiewników wirowych marki SMAY

Dla obu odległości warunki na prędkość powietrza dopływającego do strefy przebywania ludzi są spełnione v_dop > v_H1

Straty ciśnienia na nawiewniku p = 18 [Pa] - dla kąta 45^o

Straty ciśnienia na nawiewniku p =12 [Pa] - dla kąta 90^o

Hałas L_W = 32 [dB] - dla kąta 45^o

Hałas L_W = 24 [dB] - dla kąta 90^o

Kryterium temperaturowe :

t_L/t_Z = 0,04 [K]

t_Z = 6 [K] => t_L = 0,24 [K] => warunek temperaturowy spełniony t_L < t_dop

Kryterium Rydberga - zdolność chłodząca strumienia na określona na granicy strefy przebywania ludzi

 = 8 * v_H1 + t_L

 = 8*0,19 + 0,24 = 1,76 => warunek spełniony - praca lekka

Dobór nawiewnika dla pomieszczenia nr. 2.

Dane potrzebne do doboru nawiewnika :

• Ilość powietrza wentylacyjnego V₁ = 912 [m³/h]

• Temperatura powietrza nawiewanego t_n=18 [ºC]

• Różnica temp. powietrza nawiewanego a powietrza w pomieszczeniu t_n = 6 [K]

• Dopuszczalna prędkość w strefie przebywania ludzi v_dop = 0,2 [m/s]

• Wysokość pomieszczenia h = 2,6 [m]

• Wysokość pomieszczenia bez stropu podwieszonego h₁ = 2,95 [m]

• Wysokość strefy przebywania ludzi h_SPL = 1,8 [m]

• Odległość nawiewnika od strefy przebywania ludzi H₁ = 0,8 [m]

Zakładam w pomieszczeniu 4 nawiewniki wirowe NS 4 600D oddalone o siebie - o A = 2,0 [m] na szerokości i o B = 2,5 [m] na długości pomieszczenia.

L - odległość w kierunku ściany (obliczam dla mniej korzystnego warunku a więc odległości A

L =(A/2 ) + H₁ = 1 + 0,8 = 1,8 [m]

V₁ = 912/4 = 228 [m³/h]

Dla odległości B = 2,5 [m] prędkość v_H1 = 0,17[m/s]

Dla odległości A = 2,0 [m] prędkość v_H1 = 0,18 [m/s]

Dla odległości L = 1,8 [m] ] prędkość v_H1 = 0,18 [m/s]

Dane odczytane z monogramu dla nawiewników wirowych marki SMAY

Dla obu odległości warunki na prędkość powietrza dopływającego do strefy przebywania ludzi są spełnione v_dop > v_H1

Straty ciśnienia na nawiewniku p = 17 [Pa] - dla kąta 45^o

Straty ciśnienia na nawiewniku p =11 [Pa] - dla kąta 45^o

Hałas L_W = 30 [dB] - dla kąta 45^o

Hałas L_W = 22 [dB] - dla kąta 90^o

Kryterium temperaturowe :

t_L/t_Z = 0,035 [K]

t_Z = 6 [K] => t_L = 0,21 [K] => warunek temperaturowy spełniony t_L < t_dop

Kryterium Rydberga - zdolność chłodząca strumienia na określona na granicy strefy przebywania ludzi

 = 8 * v_H1 + t_L

 = 8*0,18 + 0,21 = 1,65 => warunek spełniony - praca lekka.

Dobór nawiewnika dla pomieszczenia nr 3.

Dane potrzebne do doboru nawiewnika :

• Ilość powietrza wentylacyjnego V₁ = 2080 [m³/h]

• Temperatura powietrza nawiewanego t_n=18 [ºC]

• Różnica temp. powietrza nawiewanego a powietrza w pomieszczeniu t_n = 6 [K]

• Dopuszczalna prędkość w strefie przebywania ludzi v_dop = 0,2 [m/s]

• Wysokość pomieszczenia h = 2,6 [m]

• Wysokość pomieszczenia bez stropu podwieszonego h₁ = 2,95 [m]

• Wysokość strefy przebywania ludzi h_SPL = 1,8 [m]

• Odległość nawiewnika od strefy przebywania ludzi H₁ = 0,8 [m]

Zakładam w pomieszczeniu 8 nawiewników wirowych NS 4 600D oddalone o siebie - o A = 2,4 [m] na szerokości i o B = 2,5 [m] na długości pomieszczenia.

L - odległość w kierunku ściany (obliczam dla mniej korzystnego warunku a więc odległości A

L =(A/2 ) + H₁ = 1,2 + 0,8 = 2,0 [m]

V₁ = 2080/4 = 260 [m³/h]

Dla odległości B = 2,5 [m] prędkość v_H1 = 0,18[m/s]

Dla odległości A = 2,4 [m] prędkość v_H1 = 0,18 [m/s]

Dla odległości L = 2,0 [m] ] prędkość v_H1 = 0,18 [m/s]

Dane odczytane z monogramu dla nawiewników wirowych marki SMAY

Dla obu odległości warunki na prędkość powietrza dopływającego do strefy przebywania ludzi są spełnione v_dop > v_H1

Straty ciśnienia na nawiewniku p = 18 [Pa] - dla kąta 45^o

Straty ciśnienia na nawiewniku p =12 [Pa] - dla kąta 45^o

Hałas L_W = 31 [dB] - dla kąta 45^o

Hałas L_W = 23 [dB] - dla kąta 90^o

Kryterium temperaturowe :

t_L/t_Z = 0,035 [K]

t_Z = 6 [K] => t_L = 0,21 [K] => warunek temperaturowy spełniony t_L < t_dop

Kryterium Rydberga - zdolność chłodząca strumienia na określona na granicy strefy przebywania ludzi.

 = 8 * v_H1 + t_L

 = 8*0,18 + 0,21 = 1,65 => warunek spełniony - praca lekka.

Dobór wywiewnika dla pomieszczenia nr. 1

Zakładam, że w pomieszczeniu znajdują się 1 kratka wentylacyjna pełniąca funkcje kratki wywiewnej.

V₁ = 1012/1 = 1012 [m³/h]

Prędkość przepływu powietrza przez kratkę v = 2 [m/s]

Ponieważ kratka maja pełnić funkcje wywiewne tak, więc nie ma potrzeby sprawdzania warunku temperaturowego, Kryterium Rydberga jak i również prędkość na strefie przebywania ludzi.

Jedynym warunkiem, jaki ma spełniać kratka to minimalny poziom hałasu 35 [dB].

Na podstawie podanych danych dobrano kratkę wywiewną firmy SMAY typ ALSTS1 o wymiarach 1025 x 225 [mm]

Dobór wywiewnika dla pomieszczenia nr. 2

Zakładam,że w pomieszczeniu znajdują się 1 kratka wywiewna.

V₁ = 912/1 = 912 [m³/h]

Prędkość przepływu powietrza przezn kratkę v = 2 [m/s]

Na podstawie podanych danych dobrano kratkę wywiewną firmy SMAY typ ALSTS1 o wymiarach 1025 x 225 [mm]

Dobór wywiewnika dla pomieszczenia nr.3

Zakładam,że w pomieszczeniu znajdują się 2 kratki wywiewne

V₁ = 2080/2 = 1040[m³/h]

Prędkość przepływu powietrza przezn kratkę v = 2 [m/s]

Na podstawie podanych danych dobrano kratki wywiewne firmy SMAY typ ALSTS1 o wymiarach 1025 x 225 [mm]

2.5    Dobór średnic przewodów.

Kanały nawiewne

Dziaka	Vh	a+b/d	R	l	w	βRl	Σξ	w2ρ/2	Z	Δp	uwagi
	[m3/h]	-	[Pa/m]	[m]	[m/s]	[Pa]	-	[kg/ms]	[Pa]	[Pa]
N ( 1)	260	-	-	-	-	-	-	-	-	18
1 ' (flex)	260	80	30	0,4	3,6	25,2	0	7,78	0	25,2
1 (spiro)	260	80	30	0,55	3,6	17,7	1,4	7,78	10,9	28,5	1xtrójnikrozgałęzienie
2	520	125	6,5	1,2	2,9	8,3	1,4	5,20	7,3	15,6	1xtrójnikrozgałęzienie
3	1040	160	14	5,32	3,6	79,7	1,73	7,75	13,4	93,1	1xtrójnikrozgałęzienie
																						1 x łuk (R/D = 1)
											4	2080	224	10	11,44	3,7	122,4	0,47	8,07	3,8	126,2	1 x luk
																						1 x trójnik z konfuzorem
5	3001	250	10	6,3	4,2	67,4	0,15	10,83	1,6	69,0	1 x trójnik z konfuzorem
6	4013	280	10	15,2	4,5	162,6	0,47	12,30	5,8	168,4	1 x luk
																						1 x trójnik z konfuzorem
7	8026	400	6	3,3	4,4	21,2	2	11,82	23,6	44,8	1 x trójnik przelot
8	12039	400	6	9,4	6,7	60,3	0,33	26,58	8,8	69,1	1 x kolano
									Σ	658,1
Opory na urządzenia
tłumniki										70
nagrzewnice										60(70)
chłodnice										50(200)
przepustnice										20(300)
filtry										240(215)
									Σ	1513

Kanały nawiewne

Dziaka	Vh	a+b/d	R	l	w	βRl	Σξ	w2ρ/2	Z	Δp	uwagi
	[m3/h]	-	[Pa/m]	[m]	[m/s]	[Pa]	-	[kg/ms]	[Pa]	[Pa]
K	1040				2,1	0	2,5	2,65	6,615	6,62
1	1040	160	12	6	3,6	151	-7,7	7,75	-59,3	91,9	1xtrójnik z dyfuzorem
																						1x kolano
2	2080	224	10	6,95	3,7	74,4	-7,98	8,07	-64,4	10,0	1xtrójnik z dyfuzorem
3	3001	250	10	6,3	4,2	67,4	-7,98	10,83	-86,4	-19,0	1xtrójnikrozgałęzienie
4	4013	280	10	15,2	4,5	162,6	-7,7	12,30	-94,1	68,5	1 x luk
																						1 x trójnik z dyfuzorem
5	8026	400	6	3,3	4,4	21,2	-8	11,82	-94,3	-73,1	1 x trójnik
6	12039	400	6	12,5	6,7	80,3	0,33	26,58	8,8	89,0	1 x luk
									Σ	174,0

1. Dobór urządzeń do uzdatniania powietrza.

Dobór centrali

Wielkość centrali zależy od całkowitego strumienia powietrza, które będzie nawiewane.

Dla projektowanej instalacji wentylacyjnej wartość tego przepływu wynosi 12 039 [m³/h].

Na tej podstawie dobrano centrale wentylacyjną firmy SPAR typ M 32 ( z recyrkulacją powietrza) - katalog str. 2.

Dobór przepustnicy

Dobór przepustnicy polega przede wszystkim na wyznaczeniu momentu obrotowego.

Dla centrali M 32 i przepływu wynoszącym 12039 [m³/h] moment ten wynosi 5 [Nm] i jest to moment jaki będzie miał siłownik przepustnicy po włączeniu wentylatora. Strata ciśnienia wynosi 150 [Pa].

Dobór filtrów.

W centrali będą zamontowane dwa filtry jeden wstępny EU3 o dopuszczalnej stracie ciśnienia 120 [Pa] , początkowej stracie 49 [Pa] , i drugi filtr dokładny EU6 o stracie dopuszczalnej 225 [Pa] , początkowej 120 [Pa].

Dobór nagrzewnicy.

Dobór nagrzewnicy polega na dobraniu jej wielkości (moc będzie regulowana).

LATO

Parametry:

T₁ = 15,9 [^oC]

T₂ = 24 [^oC]

gdzie:

t_z = 60 [^oC] - temperatura zasilenia wody w nagrzewnicy

t_p = 35 [^oC] - temperatura powrotu wody z nagrzewnicy

Q = 32,67 [kW] - moc nagrzewnicy wyznaczona ze wzoru:

Q = V*cp*ρ(T₂ - T₁)

M_w = 0,31 [kg/s]

Na podstawie monogramu dobrano nagrzewnice typ E12 .

ZIMA

Aby nie dobierać dwóch różnych nagrzewnic pozostawiamy wcześniejszy wybór to znaczy nagrzewnicę E12.

Parametry:

T₁ = 19 [^oC]

T₂ = 21 [^oC

Q = 36,3 [kW]

M_w = 0,35 [kg/s]

Δp = 70 [Pa]

Dobór chłodnicy.

Parametry:

T_m = 24,2 [^oC] => i = 45,7 [kJ/kg]

T₂ = 9 [^oC] ] => i = 33 [kJ/kg]

Q = 61,3 [kW]

M_w = 2,44 [kg/s]

Δp = 200 [Pa]

Na podstawie danych odczytano z nomogramu wielkość chłodnicy odpowiadającej tym parametrom jest to chłodnica o symbolu - E15.

Dobór nawilżacza parowego.

Wydajność nawilżacza wyznaczamy z następującego wzoru:

W_p = V*ρ*(x_p - x_m ) = 12039*1,2*(6,9-6,27) = 9101 [g/h] =9,1 [kg/h]

Δx = 6,5 - 6,27 = 0,23 [g/kg] - gdy w pomieszczeniu są ludzie

Δx = 6,9 - 6,27 = 0,63 [g/kg] - gdy w pomieszczeniu nie ma ludzi

Na podstawie otrzymanego wyniku dobrano elektryczną wytwornice pary typ AT 1534 o wydajności pary 3 ÷ 15 [kg/h] o nominalnej mocy wytwornicy 11,4 [kW] , zasilana napięciem 3 x 380 [V] . Wytwornica ta posiadała będzie jedną lancę typu 35-600 . (wymiary kanału 630 - 710)

A = 600 [mm]

Prędkość w oknie jest równa:

=> k = 3,8 - odczytane z wykresu

L(m) = 1,48 [m]

Dobór wentylatora

W centrali SPAR M 32 standardowo montowany jest wentylator FK.

Wentylator ten musi mieć wydajność równa 12039 [m³/h] i całkowity spręż, odpowiadający stracie ciśnienia przy przepływie powietrza w instalacji równą :

Δp_c = 1513 [Pa] - dla wentylatora nawiewnego ,

Δp_c = 174 [Pa] - dla wentylatora wywiewnego.

Na podstawie wyżej wymienionych parametrów dobrano następujące wentylatory:Wentylator

nawiewny - typ FK, liczba łopatek 42, całkowita wydajność 14 000 [m³/h] Δp_c = 1800 [Pa], moc silnika 8 [kW]

wywiewny - typ FK, liczba łopatek 42, całkowita wydajność 13 000 [m³/h] Δp_c = 290 [Pa] moc silnika 0,4 [kW]

2.7 Dobór tłumika.

Poziom hałasu obliczamy dla pomieszczenia najbliżej położonego od maszynowni. W przypadku rozpatrywanego projektu będzie to pomieszczenie biurowe znajdujące się na pierwszej kondygnacji.

Zgodnie z normą PN-87/B-02151/02 dopuszczalny poziom dźwięku w pomieszczeniu przeznaczonym do pracy umysłowej wymagającej silnej koncentracji uwagi, dopuszczalny poziom dźwięku jest równy 35 [dB].

Obliczenia akustyczne niezbędne do doboru tłumika załączone są w formularzu 2.3.

Dobrano tłumik typ PRD 1500, lecz ze względów bezpieczeństwa zostanie on podzielony na dwie części, tzn. 2/3 jego długości 1 [m] będzie znajdowała się zaraz za centralą a pozostałe 1/3 na początku odgałęzienia.

1

---