wentylacja_wyporowa.pdf

Spis treÊci

1. PODSTAWOWE RODZAJE WENTYLACJI POMIESZCZE¡ ........................... 3

2. ZASADA DZIA¸ANIA WENTYLACJI WYPOROWEJ ....................................... 4

3. PARAMETRY KOMFORTU TERMICZNEGO W WENTYLACJI

WYPOROWEJ .............................................................................................................. 4

3.1 Temperatura powietrza w strefie przebywania ludzi i stratyfikacja ............... 5

3.2. Pr´dkoÊç efektywna i temperatura powietrza nawiewanego .......................... 7

4. BUDOWA NAWIEWNIKÓW WYPOROWYCH I ICH ROZMIESZCZENIE

W POMIESZCZENIU ................................................................................................. 6

4.1. Budowa ............................................................................................................... 6

4.2. Lokalizacja ......................................................................................................... 8

4.3. Charakterystyka nawiewu ................................................................................. 8

5. ZASTOSOWANIE ........................................................................................................ 9

6. WYMIAROWANIE INSTALACJI WENTYLACYJNEJ ...................................... 11

6.1. Krok 1 – okreÊlanie bilansu cieplnego pomieszczenia ................................. 11

6.2. Krok 2 – obliczanie strumienia powietrza nawiewanego ............................. 12

6.3. Krok 3 – okreÊlanie parametrów nawiewnika wyporowego ......................... 13

6.4. Krok 4 – dobór odpowiedniego nawiewnika wyporowego ........................... 14

7. OBLICZENIE PRZYK¸ADOWEJ INSTALACJI WENTYLACYJNEJ ............ 16

8. DOBÓR NAWIEWNIKA WYPOROWEGO

W PROGRAMIE GRYFITAIR ................................................................................. 17

8.1. Przyk∏adowe za∏o˝enia projektowe ................................................................. 17

8.2. Realizacja przyk∏adowego doboru w GRYFITAIR ...................................... 18

1. PODSTAWOWE RODZAJE WENTYLACJI POMIESZCZE¡

Prawid∏owo zaprojektowana i wykonana instalacja klimatyzacyjna ma za zadanie zapew-

nienie komfortu termicznego i akustycznego oraz odpowiedniej jakoÊci powietrza. Chodzi

zatem o zagwarantowanie w ca∏ej strefie przebywania ludzi zadowalajàcych warunków

tj. odpowiedniej temperatury, pr´dkoÊci przep∏ywu powietrza, wilgotnoÊci wzgl´dnej,

poziomu ciÊnienia akustycznego i st´˝enia zanieczyszczeƒ w powietrzu. Mo˝na wi´c

powiedzieç, ˝e system klimatyzacji powinien zapewniç poprawnà wentylacj´ czyli jak

najlepsze rozprowadzenie odpowiednio przygotowanego powietrza w pomieszczeniu.

Aby zrealizowaç powy˝szy efekt najcz´Êciej stosowane sà dwa rodzaje wentylacji –

wentylacja przez mieszanie i wentylacja wyporowa.

Wentylacja przez mieszanie stanowi najbardziej powszechny sposób rozprowadzania

(dystrybucji) powietrza w pomieszczeniu. Zasada dzia∏ania polega na wt∏aczaniu do

pomieszczenia powietrza nawiewanego z pewnà pr´dkoÊcià (z regu∏y kilka metrów na

sekund´), najcz´Êciej do jego górnej cz´Êci, w sposób pozwalajàcy na jego wymieszanie si´

z powietrzem znajdujàcym si´ w pomieszczeniu. W rezultacie nast´puje stabilizacja

warunków Êrodowiskowych panujàcych w otoczeniu u˝ytkownika (w tak zwanej „strefie

przebywania ludzi”), zarówno jeÊli chodzi o temperatur´ jak i zanieczyszczenia.

Rys. 1. Zasada dzia∏ania wentylacji przez mieszanie

W latach 70-tych, w krajach skandynawskich zacz´to stosowaç nowy sposób rozdzia∏u

powietrza w pomieszczeniu tj. wentylacj´ wyporowà (cz´sto nazywanà w literaturze

êród∏owà ). Ten sposób nawiewu powietrza poczàtkowo przeznaczony by∏ wy∏àcznie dla

klimatyzacji obiektów przemys∏owych. Technika ta zosta∏a nast´pnie, ze wzgl´du na kom-

fort jaki oferowa∏a, zaadaptowana do pomieszczeƒ mieszkalnych i do obiektów u˝ytecznoÊci

publicznej. Zasada tego sposobu dyfuzji opiera si´ na ruchu konwekcyjnym powietrza

zwiàzanym z obecnoÊcià êróde∏ ciep∏a w wentylowanej strefie. O ile wentylacja przez mie-

szanie ma na celu wytworzenie jednakowej temperatury w strefie przebywania ludzi, to

w wentylacji wyporowej priorytetem jest wytworzenie warstw temperaturowych o odpo-

wiednim, pionowym gradiencie temperatury. W przypadku tego typu wentylacji temperatura

na poziomie kostek stóp zawsze b´dzie ni˝sza od temperatury na wysokoÊci g∏owy.

Najwy˝szà temperatur´ b´dzie mia∏o powietrze zgromadzone w warstwie przysufitowej. Zjawisko

to nosi nazw´ stratyfikacji.

2. ZASADA DZIA¸ANIA WENTYLACJI WYPOROWEJ

Wentylacja wyporowa wykorzystuje naturalne strumienie konwekcyjne wytwarzane przez

êród∏a ciep∏a znajdujàce si´ w pomieszczeniu (ludzie, maszyny, komputery, oÊwietlenie, itp.).

èród∏a te emitujà ciep∏o do otoczenia powodujàc ogrzewanie si´ powietrza, które dzi´ki

zmianie g´stoÊci unosi si´ ku górze. W jego miejsce, w sposób prawie laminarny wprowadzane

jest powietrze z nawiewników. Zjawisko to stanowi zasad´ dzia∏ania wentylacji przez wypieranie.

Uzdatnione powietrze jest wt∏aczane z niewielkà pr´dkoÊcià do dolnej cz´Êci pomieszcze-

nia a nast´pnie rozprzestrzenienia si´ grawitacyjnie tu˝ nad poziomem pod∏ogi tworzàc efekt

tzw. „zimnego jeziora”. Po natrafieniu na êród∏a ciep∏a ulega ogrzaniu i unosi si´ do górnej

cz´Êci pomieszczenia wraz z wyst´pujàcymi w nim zanieczyszczeniami. W ostatniej fazie

procesu ciep∏e i zanieczyszczone powietrze jest usuwane z górnej cz´Êci pomieszczenia odr´bnà

instalacjà wyciàgowà.

Rys. 2. Zasada dzia∏ania wentylacji wyporowej

Niewàtpliwà zaletà tego systemu wentylacji jest mo˝liwoÊç wprowadzania powietrza uzdat-

nionego bezpoÊrednio do strefy przebywania ludzi, która jest dzi´ki temu nale˝ycie przewietrza-

na. Zyski ciep∏a i zanieczyszczenia ulegajà koncentracji w cz´Êci podsufitowej, skàd sà usuwane

instalacjà wyciàgowà z pomieszczenia. Towarzyszy temu zjawisko stratyfikacji powietrza.

Warstwa powietrza ch∏odnego i Êwie˝ego wyst´puje w cz´Êci dolnej a warstwa powietrza

ciep∏ego i zanieczyszczonego w cz´Êci górnej pomieszczenia.

3. PARAMETRY KOMFORTU TERMICZNEGO W WENTYLACJI

WYPOROWEJ

Podczas projektowania systemów opartych na zasadzie wentylacji wyporowej nale˝y

uwzgl´dniç nast´pujàce parametry majàce zasadniczy wp∏yw na komfort termiczny w pomiesz-

czeniu:

- pr´dkoÊç powietrza w strefie przebywania ludzi,

- pr´dkoÊç efektywna nawiewu,

- temperatura powietrza w strefie przebywania ludzi,

- stratyfikacja temperatury powietrza.

3.1. Pionowy rozk∏ad temperatury powietrza w pomieszczeniu – stratyfikacja

Badania laboratoryjne nad komfortem termicznym przy zastosowaniu wentylacji wyporowej

doprowadzi∏y do okreÊlenia granicznego pionowego gradientu temperatury, który powinien

wynosiç nie wi´cej ni˝ 3 °C pomi´dzy poziomami stóp i g∏owy (wg ISO 7330 i ASHRAE Standard

55). Wynika z tego, ˝e graniczny gradient temperatury w pomieszczeniu jest zale˝ny od pozycji

(siedzàcej lub stojàcej) osoby przebywajàcej w pomieszczeniu i powinien wynosiç:

- dla osoby siedzàcej jest to 3 °C/m (czyli 3 °C dla odleg∏oÊci od 0,1 – 1,1 m od pod∏ogi),

- dla osoby stojàcej jest to od 1,5 – 2 °C/m (czyli 3 °C dla odleg∏oÊci od 0,1 – 1,8 m od pod∏ogi).

W pomieszczeniach o standardowej wysokoÊci wynoszàcej 2,5 m, ró˝nica temperatur

mi´dzy poziomem kostek stóp a poziomem sufitu, przy gradiencie temperatury do 2 °C/m, nie

powinna byç wi´c wi´ksza ni˝ 5 °C.

zanieczyszczenia

nawiew

Rys. 3. Pionowy gradient temperatury i zanieczyszczeƒ w pomieszczeniu

Ze wzgl´du na wprowadzanie bezpoÊrednio do strefy przebywania ludzi powietrza o tempe-

raturze ni˝szej ni˝ temperatura otoczenia zaleca si´, aby ró˝nica pomi´dzy temperaturami

powietrza nawiewanego i powietrza w górnej cz´Êci strefy przebywania ludzi nie by∏a wi´ksza ni˝:

- 3 °C dla zastosowaƒ w obiektach u˝ytecznoÊci publicznej,

- 6 °C dla zastosowaƒ w obiektach przemys∏owych.

W przypadku ogrzewania pomieszczeƒ systemem wentylacji wyporowej ró˝nica temperatur

powinna byç mo˝liwie najmniejsza a pr´dkoÊci efektywne zwi´kszone tak, aby dostarczane

powietrze dociera∏o najdalej do wn´trza strefy przebywania ludzi bez wczeÊniejszego unoszenia si´.

3.2. Pr´dkoÊç efektywna i temperatura powietrza nawiewanego

Zgodnie z normà ISO 7730, dla zapewnienia komfortu osobom stale przebywajàcym w da-

nym pomieszczeniu, Êrednia pr´dkoÊç powietrza w strefie przebywania ludzi nie powinna prze-

kroczyç wartoÊci 0,25 m/s w okresie letnim.

W przypadku wentylacji wyporowej charakteryzujàcej si´ wprowadzaniem uzdatnionego

powietrza bezpoÊrednio do strefy przebywania ludzi, konieczne jest stosowanie niskich

pr´dkoÊci efektywnych nawiewu powietrza.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: