Vademekum wentylacji klimatyzacji.doc

Zapraszamy Państwa do zapoznania się z informacjami na temat różnych instalacji. Informacje - w zależności od typu instalacji - zostały podzielone na kilka grup, z których każda stanowi kompendium wiedzy:

PODSTAWOWE INFORMACJE Z DZIEDZINY WENTYLACJI I KLIMATYZACJI

Podstawowym celem stosowania wentylacji jest usuwanie z pomieszczeń zużytego powietrza i dostarczenie w jego miejsce powietrza świeżego. Nawiewane powietrze zawiera tlen, który jest niezbędny do oddychania ludzi i zwierząt, a także do procesów spalania. Prawidłowo działająca instalacja wentylacyjna obniża stężenie szkodliwych zanieczyszczeń w powietrzu do poziomu akceptowanego przez organizm człowieka. Ważną rolą wentylacji jest również utrzymanie odpowiedniego poziomu wilgoci.
Zadaniem klimatyzacji jest natomiast zapewnienie komfortu cieplnego w pomieszczeniu, w którym przebywają ludzie. Podstawowymi parametrami wpływającymi na samopoczucie człowieka są: temperatura i wilgotność względna powietrza, prędkość i kierunek jego ruchu, temperatura powierzchni przegród otaczających, ilość powietrza świeżego przypadającego na osobę, wielkość zanieczyszczeń i zapachy.
Optymalne warunki komfortu cieplnego panują w pomieszczeniu, gdy:
. temperatura powietrza w okresie zimowym wynosi 20-22oC, a latem 23-26oC (latem różnica temperatur między powietrzem zewnętrznym a wewnętrznym przekraczająca 7oC powoduje szok termiczny, stając się przyczyną przeziębień),
. wilgotność względna powietrza wynosi 40-60%,
. prędkość przepływu powietrza wynosi od 0,15 m/s (przy temp. do 20oC) do 0,5 m/s (przy temp. 26oC),
. średnia temperatura przegród otaczających jest równa temperaturze powietrza lub do niej zbliżona,
. minimalna ilość świeżego powietrza przypadająca na osobę wynosi 20 m3/h, a gdy nie ma możliwości otwierania okien - 30 m3/h.

Rodzaje wentylacjiI

Wentylacja grawitacyjna wykorzystuje ruch powietrza powstały w wyniku różnicy gęstości między powietrzem ciepłym (rzadszym i lżejszym) a zimnym (gęstszym i cięższym). Jeżeli temperatura wewnętrzna jest wyższa od zewnętrznej (zimą), to powietrze wewnętrzne - jako lżejsze - unosi się ku górze i wypływa na zewnątrz przez nieszczelności i otwory w górnej części pomieszczenia. W jego miejsce dołem napływa powietrze chłodniejsze dostające się do pomieszczenia przez nieszczelności. Gdy temperatura powietrza w pomieszczeniu jest niższa od zewnętrznej (latem), proces odbywa się w odwrotnym kierunku. W celu poprawy działania wentylacji grawitacyjnej stosuje się na wylotach kanałów grawitacyjnych wywietrzaki, które wykorzystują wiatr do zwiększenia siły ciągu. Wentylację grawitacyjną można kontrolować, montując w przegrodach zewnętrznych, np. w oknie, nawiewniki okienne o regulowanym stopniu otwarcia. Produkowane są także nawiewniki higrosterowane, których stopień otwarcia zależy od wilgotności względnej powietrza w pomieszczeniu.

Wentylacja mechaniczna wywiewna - ruch powietrza w pomieszczeniu jest zapewniony dzięki pracy wentylatora centralnego (umieszczonego np. na dachu lub na poddaszu budynku) lub wentylatorów indywidualnych umieszczonych bezpośrednio w pomieszczeniach. Powietrze zewnętrzne dostaje się do pomieszczeń przez nawiewniki okienne lub ścienne i nieszczelności.

Wentylacja mechaniczna nawiewno-wywiewna polega na mechanicznym wymuszeniu ruchu powietrza w budynku. Najczęściej stosuje się systemy z podgrzewaniem powietrza nawiewanego i zazwyczaj z odzyskiem ciepła z powietrza usuwanego.

Rodzaje klimatyzacji

System CAV (Constant Air Volume) - system, w którym powietrze dostarczane jest do stref ze stałą wydajnością, lecz ze zmienną temperaturą nawiewu. Gdy rośnie temperatura na zewnątrz, obniża się temperatura powietrza dostarczanego do pomieszczeń.

System VAV (Variable Air Volume) - system, w którym strumień powietrza jest zmienny, a temperatura stała. Różne zapotrzebowania poszczególnych stref na ciepło są wyrównywane przez zmianę natężenia przepływu powietrza doprowadzanego. Gdy rośnie temperatura w pomieszczeniu, zwiększony zostaje strumień doprowadzanego powietrza, a gdy temperatura maleje, jest on zmniejszany.

System VRV (Varible Refrigerent Volume) - system ze zmiennym przepływem czynnika chłodniczego, złożony z jednostki zewnętrznej i kilkunastu wewnętrznych, czynnikiem chłodniczym w obiegu jest freon doprowadzany dwoma lub trzema przewodami. W systemie z dwoma przewodami wszystkie jednostki wewnętrzne pracują jednocześnie w trybie grzania lub chłodzenia, w systemie z trzema przewodami jednostki wewnętrzne mogą grzać lub chłodzić niezależnie od siebie.

Czynniki chłodnicze stosowane w systemach klimatyzacji i układach chłodniczych

Stosowane są następujące oznaczenia wg PN-90/M-04611 i ISO 817:
. seria dwucyfrowa - są to chlorowcowe pochodne metanu (CH4), np. R11, R22,
. seria 100 - są to chlorowcowe pochodne etanu (C2H6), np. R115, R124,
. seria 200 - chlorowcowe pochodne propanu (C3H8),
. seria 400 - mieszaniny i roztwory,
. seria 500 - czynniki chłodnicze azeotropowe (roztwory o identycznym składzie masowym cieczy i pary, pozostających w równowadze termodynamicznej),
. seria 600 - związki organiczne, dotychczas niesklasyfikowane,
. seria 700 - związki nieorganiczne, np. amoniak NH3 oznaczany R717,
. seria 1000 - chlorowcowe pochodne węglowodorów nienasyconych.
Oznaczenie cyfrowe czynnika chłodniczego poprzedza się literą R.
Wg innej klasyfikacji czynniki chłodnicze dzielone są ze względu na budowę chemiczną cząsteczki:
. CFC (FCKW) - chlorofluorowęglowodory, związki węgla, w których wszystkie atomy wodoru w cząsteczce zostały zastąpione atomami chloru i fluoru, np. R11, R12, R115, R502, oznaczane CFC-11, CFC-12, CFC-115, CFC-502. Są to związki bardzo stabilne, rozkładające się dopiero w warstwie ozonowej, bardzo groźne dla środowiska;
. HCFC (HFCKW) - wodorochlorofluorowęglowodory; są to związki węgla, w których nie wszystkie atomy wodoru zostały zastąpione atomami chloru i fluoru; należy do nich R22 (oznaczany HCFC-22), R401A, R402A; ulegają rozkładowi w dolnych warstwach atmosfery;
. HBFC (BrFCKW) - wodorobromofluorowęglowodory, związki, w których atomy wodoru zostały częściowo zastąpione atomami fluoru i bromu; jest to np. R22B1, oznaczany HBFC-22B1; są one jeszcze bardziej szkodliwe niż CFC;
. HFC - hydrofluorowęglowodory - związki organiczne, w których część atomów wodoru została zastąpiona atomami fluoru; należy do nich R134a, oznaczany HFC-134a, R404a, R407a;
. FC (HFKW) - fluorowęglowodory; są to związki organiczne, w których wszystkie atomy wodoru zostały zastąpione atomami fluoru; należy do nich np. RC318, oznaczany FC-C318; nie są szkodliwe dla warstwy ozonowej;
. HC - węglowodory nasycone, np. propan R-290 (HC-290) i n-butan R-600 (HC-600).Związki najbardziej szkodliwe (R11, R12 i R502) zastępowane są przez czynniki w mniejszym stopniu szkodliwe dla środowiska: R123 (zamiast R11), R134a, R401A, R401B, R401C, R409A, R290 (zamiast R12), R290, R152a, R402A, R402B, R404A, R407C, R410A, R410B i R717 (zamiast R22), R402A, R402B, R408A, R507 i R717 (zamiast R502). Inny szkodliwy związek R13 na razie nie ma zamiennika.

Urządzenia do centralnej obróbki powietrza w systemach klimatyzacji

Centrale klimatyzacyjne - urządzenia służące do obróbki powietrza (zmiany temperatury, wilgotności, oczyszczenia) w celu dostosowania parametrów do wymagań w pomieszczeniu. Zespoły nawiewne składają się zazwyczaj z następujących elementów (sekcji): wstępnego filtra powietrza, komory z odzyskiem ciepła lub recyrkulacyjnej, nagrzewnicy wstępnej, chłodnicy, wentylatora, nawilżacza parowego, nagrzewnicy wtórnej, filtra dokładnego, tłumika. W zespole wywiewnym mogą znajdować się następujące urządzenia: filtr wstępny, wentylator, filtr dokładny, komora z odzyskiem ciepła lub recyrkulacyjna. Urządzenia oferowane są w trzech podstawowych wariantach wykonania:
. wewnętrzne - przeznaczone do lokalizacji w maszynowniach,
. zewnętrzne - przeznaczone do montażu na zewnątrz budynku (np. na dachu); mają obudowę zabezpieczoną przed wpływem warunków atmosferycznych,
. w wykonaniu specjalnym: higieniczne - przeznaczone do obiektów o podwyższonych wymaganiach higienicznych (np. szpitali, laboratoriów itp.), wszystkie elementy centrali są odpowiednio uszczelnione w celu zapewnienia możliwości stałej kontroli ich czystości i dezynfekcji, ponadto wszystkie krawędzie i uskoki są wypełnione, tworząc gładką powierzchnię łatwą do mycia i utrzymania w czystości, co w efekcie prowadzi do zminimalizowania ryzyka rozwoju drobnoustrojów; basenowe; w wykonaniu przeciwwybuchowym.
Dostępne są również centrale klimatyzacyjne podwieszane. Ich cechą charakterystyczną jest miejsce montażu - w stropach podwieszonych.
Najczęściej spotykane są dwa rodzaje budowy central:
. sekcyjne (blokowe) - centrala zestawiona jest z poszczególnych elementów znajdujących się w oddzielnych blokach,
. monoblokowe (kompaktowe) - urządzenia montowane są w jednej wspólnej obudowie.
Wytwornice (agregaty) wody lodowej (chillery) - są to urządzenia służące do schładzania wody do temperatury 6-7oC do celów chłodniczych.

Urządzenia do końcowej lub indywidualnej obróbki powietrza

Klimatyzatory - urządzenia chłodzące oraz chłodzące z funkcją grzania, służące do obniżania (lub podwyższania) temperatury w pomieszczeniu; mogą też regulować wilgotność powietrza (klimatyzatory o tzw. pełnej klimatyzacji). W skład klimatyzatora wchodzą: parownik, sprężarka, skraplacz, zawór rozprężny, zespół filtrów powietrza, wentylator powietrza nawiewanego do pomieszczenia i wentylator chłodzący skraplacz. W klimatyzatorach chłodzących z funkcją grzania dodatkowo umieszczona jest elektryczna nagrzewnica powietrza lub zawór rewersyjny (układ pracuje wtedy jako pompa ciepła), klimatyzatory o tzw. pełnej klimatyzacji wyposażone są dodatkowo w urządzenie regulujące wilgotność powietrza (nawilżacz parowy). Klimatyzatory występują w...